تیتانیوم دی اکساید (بهویژه TiO₂ یا اکسید تیتانیوم (IV)) معمولاً بهصورت یک پودر سفید بسیار خالص و غیرقابلحل در آب ظاهر میشود و بهعنوان “سفیدترین” و “درخشانترین” رنگدانه شناخته میشود، چرا که دارای شاخص شکست نور بسیار بالایی است و بیشترین پراکندگی نور را دارد . این رنگدانه که در صنایع رنگسازی، پوششها، پلاستیک، کاغذ و مواد آرایشی کاربرد دارد، اغلب بهعنوان «پیگمنت سفید» یا CI 77891 نیز شناخته میشود. اگرچه فرمهایی از تیتانیوماکساید با ناخالصیهایی (مانند TiO₂ حاوی آهن یا وانادیم) وجود دارند که ممکن است رنگهایی از قبیل سیاه، قهوهای تا نخودی مایل به زرد یا حتی قرمز داشته باشند. اما آنچه عموماً در کاربردهای صنعتی استفاده میشود همان پودر سفید بلوری است که از آن به عنوان رنگ خوراکی یاد میشود.
کاربرد رنگ تیتانیوم دی اکساید در صنعت داروسازی
در صنعت داروسازی، تیتانیومدیاکساید (TiO₂) کاربردهای مهم زیر را دارد.
- رنگدانه و پوشش فیلم دارویی – بهعنوان پیگمنت سفید و اپاسایفایر در پوشش قرصها و کپسولها برای ایجاد ظاهر سفید و یکنواخت، پوشش نوری و محافظت از اجزای حساس در برابر نور UV
- جلوگیری از تخریب نوری – با بازتاب نور و جلوگیری از نفوذ UV به درون قرصها، از پایداری ترکیبات فعال محافظت میکند
- حفظ یکنواختی بصری و افزایش پایبندی بیمار – یکنواختی رنگ از بچههای مختلف تولید را ارتقا داده و به تشخیص بهتر دارو توسط مصرفکننده کمک میکند
کاربرد رنگ تیتانیوم دی اکساید در صنعت غذا
در صنعت غذا، رنگ تیتانیومدیاکساید (TiO₂، با عنوان E171) کاربردهای زیر را دارد:
- رنگدانه سفید و شفافکننده – برای افزایش درخشندگی، روشنایی و سفیدی محصولات پختهشده، آبنباتها، شکلات، آدامس، خامههای قهوه و سسها استفاده میشود
- عامل ضدکلوخه (جلوگیری از چسبندگی پودری) – تیتانیوم دی اکساید از ایجاد توده در مواد پودری مانند پودر قند یا خامه قهوه جلوگیری کرده و بافتی یکنواختتر ایجاد میکند
- افزایش ماندگاری ظاهری و بستهبندی فعال – با قدرت جذب UV و بازتاب نور، از تغییر رنگ محصولات در مواجهه با نور جلوگیری کرده و در بستهبندیهای نانو نیز برای محافظت از مواد غذایی استفاده میشود
کاربرد رنگ تیتانیا در صنعت آرایشی
رنگ تیتانیومدیاکساید (TiO₂) در صنعت آرایشی کاربردهای متنوعتری دارد که در ادامه، به آنها اشاره میکنیم:
- فیلتر ضد اشعه UV – بهعنوان یک فیلتر معدنی ایمن در ضدآفتابها، برای محافظت از پوست در برابر اشعههای UVA و UVB
- پیگمنت سفید طبیعی – برای سفید کردن و روشنسازی کرمها، فونداسیونها، رژ لب، سایه چشم، و پودرها از رنگ تیتانیوم دی اکساید استفاده میشود
- اپاسایفایر (کدرکننده) – جهت افزایش ضخامت و جلوگیری از شفافیت در محصولات مایع مانند کرمها و لوسیونها
- بهبود دهنده پوشش – تیتانیوم دی اکساید در ترکیب با سایر رنگدانهها، باعث بهبود پوششدهی یکنواخت و افزایش ماندگاری محصولات آرایشی میشود
- افزایش ماتی و جذب چربی – در پودرهای ماتکننده یا کرمهای ضدبراقی، با جذب چربی اضافه پوست
- پایداری در برابر نور و حرارت – از اکسیداسیون و تخریب رنگدانههای دیگر در ترکیبات محافظت میکند
- استفاده در محصولات بدون نیکل و بدون تحریک پوستی – تیتانیوم دی اکساید به دلیل غیرسمی بودن، گزینهای مناسب برای پوستهای حساس و محصولات «هایپوآلرژنیک» است
- کاربرد در محصولات ناخن و دندانپزشکی زیبایی – برای افزایش درخشندگی، پوشش سفید و زیبایی در لاک ناخن و خمیر دندانهای سفیدکننده
مزایا و معایب رنگ تیتانیوم دی اکساید
در صنایع مختلف، تیتانیومدیاکساید (TiO₂) مزایا و معایب خاص خود را دارد
مزایا:
- پوششدهی بالا و سفیدی استثنایی – دارای ضریب شکست نور بسیار بالا است که پوشش عالی و سفیدی درخشان به محصولات رنگ، پوشش و پلاستیک میدهد
- دوام در برابر نور و شرایط محیطی – مقاومت بالا تیتانیوم دی اکساید در برابر اشعه UV و پایدار در مقابل تجزیه نوری یا هوازی، در کاربردهای بیرونی و آرایشی مناسب است
- ثبات شیمیایی و غیرفتریک – مقاوم به اسید، باز و اغلب مواد شیمیایی، برای صنایع مختلف امن و پایدار است
- فیلتر طبیعی ضد UV – در ضدآفتابها و آرایش، محافظت فیزیکی از پوست دارد بدون نیاز به فیلترهای شیمیایی
- غیر سمی و مطابق استانداردها – تیتانیوم دی اکساید برای کاربرد در خوراکی، مواد آرایشی و دارویی غیرسمی شناخته شده است
معایب:
- هزینه و مصرف انرژی تولید بالا – فرآوری مانند روش خاکستر یا کلرید دارای مصرف انرژی زیاد، پساب اسیدی و پسماند است
- ملاحظات زیستمحیطی – نانوذرات پس از شسته شدن وارد چرخه آب و خاک میشود. آن میتواند برای موجودات زیستی مضر باقیماند، مانند کاهش رشد در بیمهرگان خاکی شود
- نگرانی درباره سلامت تنفسی – پودر و ذرات قابل تنفس (خصوصاً نانو) ممکن است تهدیدکننده باشند و آژانس بینالمللی تحقیقات سرطان آن را در گروه 2B قرار دادهاند
- محدودیت قانونی در خوراکیها – تیتانیوم دی اکساید در اتحادیه اروپا از سال 2022 بهعنوان افزودنی غذایی منع شده و برخی کشورها استفاده آن را محدود کردهاند
- نقص در فرایند تولید بر اساس روش سنتی – روش سولفات باعث ایجاد ضایعات اسیدی و جامد زیاد میشود و کیفیت متغیر دارد؛ در عین حال، روش کلرید محیطزیستدوستتر اما گرانتر است
