بسپار/ ایران پلیمر صنعت دی­اکسید تیتانیوم با تامین دشوار، افزایش قیمت و مقررات جدید محیط زیستی در سال گذشته روبه ­رو بود. این مقاله نگاهی به آینده بازار این ماده سفید می­ اندازد.

صنعت دی­اکسید تیتانیوم فراز و نشیب­های زیادی را اخیرا دیده ­است. اکثر تولیدکننده­های چینی تولیدات خود را به صورت موقت یا دائم متوقف کرده­ اند، زیرا دولت سخت­گیری ­های زیادی روی آلوده­ کننده ­های محیط زیست دارد و هم­چنین قیمت­ها نیز باب میل آمیزه­ کارها پیش نمی­رود، زیرا مقدار تقاضا بیش از عرضه است. در حال­ حاضر در اروپا این رنگدانه (Pigment) سفید به­ عنوان ماده سرطان ­زا شناخته شده ­است. این مقاله نگاهی به این چالش ­ها می ­اندازد و عمیقا کاوش می­کند که چه دروغی پشت آن­ها است و چگونه صنعت پاسخگوی آن است. قیمت­ها در اروپا در فصل پاییز افزایش یافت و عمده تامین ­کنندگان این افزایش حدود 200 یورو در هر تُن (حدود 5%) را به مشتریان گوشزد کردند. در ماه اوت، قیمت صادرات چینی­ها افزایش یافت و این افزایش به دلیل مسائل سخت­گیرانه محیط زیستی بود. (قیمت­ها در اوایل سال 2018 کاهش پیدا کرده ­بود.)

حالا این افزایش قیمت­ها در شرکت­های مصرف­ کننده اثر خود را گذاشته است. در اواخر سپتامبر، شرکت Clariant افزایش قیمت جهانی بین 5 تا 10 درصد برای تمام محصولات حاوی دی­ اکسید تیتانیوم (بسته به نوع، غلظت و کیفیت دی­اکسید تیتانیوم) اعلام کرد. این شرکت، افزایش قیمت را به افزایش مداوم قیمت دی ­اکسید تیتانیوم و سایر مواد خام کلیدی که از طریق چندین عامل مانند پویایی عرضه و تقاضا، عوامل غیرقابل پیش­بینی و مسائل مربوط به ظرفیت هدایت می­شود، نسبت داد.

حدود 130,000 تُن از ظرفیت دی ­اکسید تیتانیوم موجود در بازار، به دلیل آتش ­سوزی تاسیسات کارخانه Huntsman در شهر Pori فنلاند، در ژانویه، از بازار حذف شد (از آن زمان کسب و کار TiO₂ به عنوان شرکت Venator جدا شد). شرکت Huntsman اظهار داشت این کارخانه حدود 15 درصد از ظرفیت دی ­اکسید تیتانیوم خود و حدود 2 درصد از تقاضای جهانی را شامل می­شد. تولید تا چند ماه دیگر دوباره شروع خواهد ­­شد ولی انتظار نمی­رود که تا پیش از پایان سال 2018 کاملا اجرایی شود. دیگر عملیات TiO₂ Huntsman، تاسیسات white end (تکمیل و بسته­ بندی) متوقف شده­ است و تاسیسات black end  نیز در سال 2015 بسته شده بود.

نکته مثبت این­جاست که شرکت Chemours یک خط تولید 200،000 تن در سال در Altamira، مکزیک، در سال 2016 تاسیس نمود که بیشتر تولیدات آن برای پلاستیک ­ها هدف­گذاری شده است. طی برنامه­ ریزی­هایی که شده ­است این کارخانه به زودی به ظرفیت کامل خواهد ­رسید و پیش­بینی می­شود که به زودی حتی ظرفیت آن نیز افزایش یابد (با تاسیس کارخانه­ی دیگری در محلی که هنوز مشخص نیست).

پرکردن شکاف­ بین عرضه و تقاضا

اخیرا تامین­ کنندگان رنگدانه ­های جایگزین دی ­اکسید تیتانیوم، در مسیری قدم برداشتند که بتوانند شکاف بین عرضه و تقاضا را پرکنند. برای مثال، شرکت فنلاندی Pigments FP رنگدانه­ های سری FP-500 عرضه می­کند که بر پایه دی ­اکسید تیتانیوم است و ترکیبی از عملکرد TiO₂ با کارایی عالی رنگدانه­ های سفیدِ جایگزین است که یک محصول مقرون به صرفه را ارایه می­دهد.

رنگدانه جایگزین، کربنات کلسیم رسوبی (precipitated) است که ذرات TiO₂ را کاملا دربرمی­گیرد. این محصولات شامل حدود 80 درصد کربنات کلسیم است. محصولات سِری FP-500 در آمیزه ­ها می­توانند بدون افت عملکرد جایگزین 20 درصد TiO₂ خالص شوند، هم­چنین در بعضی موارد دیده­ شده است که عملکرد می­تواند بهتر شود.

برای ایجاد حداکثر پشت­ پوشی (opacity) هیچ جایگزینی برای TiO₂ وجود ندارد. اما شرکت می­تواند آن را کاراتر بسازد. با توجه به شناور بودن قیمت TiO₂ در حدود 3000 یورو برای هر تن، مصرف­ کننده ­ها می­توانند بیش از 1 یورو به ازای هر کیلوگرم را صرفه­ جویی کنند (شکل 1). رنگدانه ­های FP-500 به راحتی می­توانند به عملیات استاندارد آمیزه­ کاری اضافه شوند و می­توانند در انواع دستگاه ­های فراورش پلاستیک­، مثل رانشگری (اکستروژن) لوله و پروفیل، دمش و غلتک­رانی (کلندرینگ) فیلم استفاده شوند. نوع FP-510 می­تواند در PVC و FP-550 در مستربچ­های پلی­الفین به­کار رود.

[EasyDNNGallery|10113|Width|800|Height|800|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

شکل1: قیمت ­های دی ­اکسید تیتانیوم در 7 سال اخیر فراز و نشیب­ های زیادی داشته ­است و حالا به قیمت سال 2000 برگشته است. قیمت محصولات نهایی بسیار کمتر تغییرات داشته است.

این شرکت که در آلمان، آمریکا و فنلاند تولید دارد، پاسخ خوبی از این بازارها نسبت به محصولات خود گزارش می­دهد. در ابتدای سال 2014، ظرفیت در کشور آلمان دو برابر شده ­است و صحبت­هایی هم از افزایش ظرفیت این شرکت در آینده­ای نه­چندان دور است.

در ماه ژوئيه، شرکت Cornelius Group، یک توزیع­کننده اروپایی مستقل، با یک سازنده سوئیسی به نام VB Technochemicals همکاری کرد تا بتوانند یازه­ (ماده سفید ارزان) (extender) برای جبران کمبود TiO₂ عرضه کند. این شرکت سولفات باریم مصنوعی با پوشش آب­گریز با نام VB White که مخصوص مستربچ­های سفید و رنگی، آمیزه ­ها و چندسازه­ ها (composites) طراحی شده ­است، ارایه می­دهد. شرکت Cornelius اظهار داشت این یازه­ روی خواص وینیل تاثیر نمی­گذارد و ادعا می­کند کیفیت و درخشانی (brightness) محصول را به حد بیشتری نسبت به TiO₂ بهبود می­دهد.

 در گذشته، قیمت محصولات یازه­ نسبت به TiO₂ بیشتر بود. اما با قیمت فعلی TiO₂، قیمت این محصولات قابل مقایسه است. هم­چنین شرکت می­توانند به مشتریانی که از کمبود TiO₂ در کسب و کار خود رنج می­برند، راه­حل ارایه دهد.

گزینه ­های جایگزین

شرکت RD Titan Group Innovative TiO₂ اظهار داشت که چند سال پیش فناوری را ابداع کرده که Rutile (ساختار مکعبی شکل از دی­اکسید تیتانیوم) آسیا­نشده (unmilled) با قیمت کم وارداتی از چین را به دی­ اکسید تیتانیوم آب­گریز و مناسب برای پلاستیک ­ها تبدیل می­کند. نام این محصول، Pigmentiox RP-113 است که خواص مشابهی با Ti-Pure R-104 شرکت Chemours و Tioxide R-FC5 شرکت Venator (Huntsman قدیمی) دارد.

این شرکت، یک کارخانه مجهز و کامل را برای تولید موادی با پراکنش و فرایندپذیری عالی، قدرت پشت­پوشی (hiding) زیاد و مقاومت در برابر توری شدن (lacing resistance) با ظرفیت 5000 تن در سال ساخته است. کارخانه­های رایج به حداقل ظرفیت 35000 تن در سال نیاز دارند تا بتوانند از نظر اقتصادی سر پا بمانند، که شامل حداقل سرمایه ­گذاری 135 میلیون دلار (برای یک کارخانه سولفات) می­شود.

با وجود TiO₂ خام با قیمت 15 تا 25 درصد کم­تر از TiO₂ نهایی برای پلاستیک­ها، کل سرمایه ­گذاری و هزینه ­های جاریِ کارخانه ­های تبدیل (و حداقل دوره بازگشت سرمایه (ROI) دو ساله) می­تواند فروش Pigmentiox RP-113را با قیمتی مشابه قیمت موادی با خواص مشابه که در کارخانه­ های بزرگ­تر تولید می­شوند، قادر ­سازد.

شرکت RD Titan Group Innovative TiO₂ اخیرا توافق­نامه ­ای با یک شرکت برای ساخت خط تولید در لهستان دارد. شرکت امیدوار است تا دو سه سال آینده بتواند این فناوری را به مشتریان بیشتری انتقال دهد.

اقدام چینی ­ها

چین چهارمین کشور تولیدکننده بزرگ TiO₂ در جهان است. در سال 2016 دو شرکت Henan Billions و Lomon با هم ادغام شدند و شرکت Lomon Billions را تاسیس کردند که محل این شرکت در استان Henan چین است. این شرکت ادغام شده، تنها تولیدکننده­ی جامع در چین است که هر دو عملیات فراورش کلرید و سولفات را انجام می­دهد.

در سال 2016 حجم فروش رنگدانه TiO₂ برای شرکت­های Henan Billions و  Lomon600،000 تن بود که 291،000 تن برای صادرات در نظر گرفته ­شده بود. امسال ظرفیت به بیش ­از 700،000 تن افزایش پیدا کرد. شرکت Billions Lomon برنامه­ریزی کرده است با بهینه­سازی دستگاه­ های سولفات و سرمایه­ گذاری قابل توجه برای ظرفیت جدید کلرید ظرفیت را به بیش ­از 1،300،000 تن افزایش دهد.

شرکت Huntsman در سال 2014 اظهار داشت که کسب و کار رنگدانه­ها و افزودنی­های خود (که شامل TiO₂می­شود) را بازسازی خواهد کرد تا رقابت­ پذیری را در بازار تقویت کند و این منجر به تاسیس شرکتVenator Materials Corp   در زمانی­که Huntsman از کار افتاد شد.

امروزه حدود 39% از ظرفیت رنگدانه­های TiO₂ در سراسر جهان در چین است. این تغییر موجب به وجود آمدن یک اتحاد کلی در صنعت جهانی و هم­چنین اتحاد تولیدکننده­های رنگدانه­های TiO₂ در چین شده­ است، مثل ادغام شدن دو شرکت که موجب تاسیس شرکت Lomon Billions در سال 2016 شد. حدود 30 تولیدکننده چینی رنگدانه­های TiO₂ دیگر، اکثرا با ظرفیت کمتر از 50،000 تن، وجود دارد.

آسیا با بیشترین آهنگ رشد رنگدانه­های TiO₂ برای رنگ ­آمیزی پلاستیک­ها (سالانه حدود 7درصد)، قدرت­مندترین در جهان است، این رنگدانه­ها باید انواع کیفیت موردنظر متقاضیان را برآورده کنند. برای مثال، در چین، بارگذاری رنگدانه TiO₂ برای مستربچ­ های سفید در حدود 30 تا 80 درصد است. میزان پیچیدگی­ فنی رنگ ­آمیزی پلاستیک­ها در حال افزایش است: استفاده از مستربچ­ها نسبت به آمیخته­های خشک معمول اولویت یافته است و مشخصه­هایی مثل مقاومت خوب در برابر توری شدن، پایداری رنگ و برونداد زیاد باعث محبوبیت بیشتر نزد کاربران مستربچ­ها شده است.

 رنگدانه ­های TiO₂ شرکت Lomon Billions که برای پلاستیک­ ها کاربرد دارند عبارتند از: LomonLR-108، Billions BLR-688 و Billions BLR-886. رنگدانه LR-108 برای انواع پلاستیک­های چندمنظوره مثل مستربچ­های پلی­الفین تولید شده است و برای کاربردهایی که مقاومت در برابر عوامل جوی نیاز ندارند، مناسب است. پایداری گرمایی خوب و درصد کم مواد فرار نشان می­دهد که گزینه مناسبی برای استفاده در بسپارهای مهندسی است.

رنگدانه BLR-688 از فناوری پوشش­ دهی سیلیکا/آلومینا استفاده می­کند تا پایداری رنگ طولانی­ مدت و حفظ خواص مکانیکی در کاربرد­هایی مثل پروفایل­ های PVC-U فراهم کند. رنگدانه BLR-886 تازه به این مجموعه اضافه شده و در مرحله نهایی تولید است. این محصول، پاسخ شرکت به افزایش تقاضای رنگ فراورش کلرید در آسیا و جهان است. هم­چنین این رنگدانه آهنگ برونداد بیشتر و پایداری دمایی زیاد را برای تولیدکنندگان مستربچ فراهم می­کند. محصولات شرکت هیچ ضرری برای محیط­ زیست ندارد و طبق قوانین زیست­محیطی عمل می­کنند.

محل تولید رنگدانه­ های TiO₂ شرکت Lomon Billions در Deyang و Jiaozuoکاملا با مقررات زیست­ محیطی جاری منطبق است، به­ همین خاطر کار تولید آن­ها ادامه دارد. دفتر مرکزی شرکت Lomon Billions در Jiaozuo واقع است (شکل 2).

[EasyDNNGallery|10114|Width|800|Height|800|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

برگردان: شبنم دشتی

(ادامه دارد …)

متن کامل این مقاله را در شماره 189ام ماهنامه بسپار که در پایان اردیبهشت ماه منتشر شده است بخوانید. 

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های 02177523553 و 02177533158 داخلی 3 سرکارخانم ارشاد .تماس بگیرید. امکان اشتراک آنلاین بر روی صفحه اصلی همین سایت وجود دارد.