Avendo lavorato nel settore della produzione di tubi in PVC per otto anni, iniziando dall'apprendimento del debug delle formule con il mio master fino ad essere ora responsabile in modo indipendente della selezione delle materie prime, ho incontrato molte insidie e ho riassunto una serie di esperienze altamente pratiche riguardo alla domanda "Qual è il miglior pigmento bianco per tubi in PVC?". A differenza delle conoscenze teoriche contenute nei libri, nella produzione effettiva, il pigmento bianco ottimale non è mai quello con l'indice singolo più prominente, ma un "tuttofare" che bilancia il candore, la resistenza agli agenti atmosferici, la lavorabilità e il costo. Oggi condividerò questi consigli pratici con i miei colleghi per aiutare tutti a evitare deviazioni.
Innanzitutto, chiariamo un punto fondamentale: per i pigmenti bianchi utilizzati nei tubi in PVC, il biossido di titanio rutilo è la prima scelta, che rappresenta un consenso riconosciuto nel settore e la soluzione ottimale verificata da numerosi casi di produzione. I nuovi arrivati potrebbero chiedersi perché non scegliere il biossido di titanio anatasio? Dopotutto, è più economico e il suo candore iniziale sembra buono. Qui, voglio ricordare a tutti che il biossido di titanio anatasio è adatto solo per tubi in PVC per interni a breve-termine, come i manicotti per cavi interni, e il dosaggio non dovrebbe essere eccessivo. Poiché l'anatasio ha una resistenza agli agenti atmosferici estremamente scarsa e, se esposto alla luce solare per lungo tempo, diventerà giallo e gessoso in meno di sei mesi, la superficie del tubo perderà lucentezza e influenzerà persino le proprietà meccaniche. Il costo della rilavorazione successiva è molto più elevato del costo della materia prima risparmiato inizialmente.
Biossido di titanio rutilo, in particolare i prodotti trattati con rivestimento superficiale in silicio e ossido di alluminio, è il "partner perfetto" per i tubi in PVC (in particolare tubi di adduzione e drenaggio dell'acqua esterni e tubi di ingegneria municipale). Il suo vantaggio principale è la forte resistenza agli agenti atmosferici, che può riflettere efficacemente i raggi ultravioletti di 290-400 nm, proteggendo la catena molecolare del PVC da danni come un "parasole in miniatura", evitando l'ingiallimento e l'infragilimento del tubo ed estendendo la durata di servizio a più di 10 anni, il che è incomparabile con l'anatasio. Allo stesso tempo, il biossido di titanio rutilo ha un alto indice di rifrazione di 2,73 e un potere coprente estremamente forte, con ogni grammo che copre 0,4-0,5 metri quadrati, che può facilmente coprire la differenza di colore e le impurità del substrato in PVC, facendo sì che la superficie del tubo mostri un colore bianco puro e uniforme e migliorando la qualità estetica del prodotto.
In termini di selezione specifica, combinata con l'esperienza di produzione quotidiana, consiglio due prodotti di biossido di titanio rutilo altamente adatti a tutti, uno incentrato sul rapporto costi-benefici e l'altro sulle esigenze-di fascia alta. La scelta-efficace in termini di costi è il biossido di titanio rutilo domestico di alta-qualità, come il biossido di titanio Nanjing NR950, conContenuto di TiO₂ Maggiore o uguale al 92%e contenuto di cristalli di rutilo fino al 98%. Ha particelle fini e uniformi, buona disperdibilità e assorbimento di olio controllato a circa 23 g/100 g, che possono integrarsi bene nel PVC fuso senza influenzare la fluidità di lavorazione del tubo. È adatto per tubi convenzionali di approvvigionamento idrico e di drenaggio municipali e tubi per costruzioni ordinarie e il prezzo è inferiore del 15%-20% rispetto a quello dei prodotti importati, con prestazioni a costo pieno.
Se si tratta di tubi per esterni di fascia alta-, come quelli utilizzati nelle autostrade e nei progetti paesaggistici all'aperto, si consiglia di scegliere il biossido di titanio rutilo importato con processo di clorazione, come Chemours (ex DuPont) Ti-Pure® R-104. Questo prodotto è appositamente progettato per la plastica, con una temperatura di resistenza al calore fino a 260 gradi, che è pienamente compatibile con la temperatura di lavorazione di 160-190 gradi per tubi in PVC. Ha anche un'eccellente disperdibilità, che può evitare macchie bianche e differenze di colore sulla superficie del tubo. La sua resistenza agli agenti atmosferici raggiunge il livello S più alto del settore. Dopo 6000 ore di test di invecchiamento accelerato, la differenza di colore ΔE è inferiore a 1,5 e può mantenere un colore stabile anche se esposto a lungo al sole e alla pioggia. Sebbene il prezzo sia relativamente alto, può ridurre notevolmente i successivi costi di manutenzione, rendendolo adatto a progetti con elevati requisiti di qualità del prodotto.
Qui, voglio anche condividere alcuni dettagli facilmente trascurati nel funzionamento reale, che sono anche la chiave per determinare l’effetto dell’uso del pigmento. Innanzitutto, la disperdibilità dei pigmenti è più importante del bianco. Molti produttori guardano solo l'indice di bianco e ignorano la disperdibilità, portando all'agglomerazione del biossido di titanio nel sistema in PVC, macchie e strisce bianche sulla superficie del tubo, influenzando l'aspetto e le proprietà meccaniche. Si consiglia di scegliere prodotti con modifica superficiale, e allo stesso tempo aggiungere una quantità adeguata di disperdente durante la lavorazione per garantire una dispersione uniforme del pigmento. In secondo luogo, controllare il dosaggio; di più non è meglio. In generale, la quantità aggiunta di biossido di titanio nei tubi in PVC è del 2%-5%. Un'aggiunta eccessiva aumenterà il costo, ridurrà la tenacità del tubo e causerà facilmente fratture fragili; un'aggiunta troppo piccola risulterà in un potere coprente insufficiente, incapace di coprire i difetti del substrato.
Inoltre, dovremmo evitare diversi malintesi comuni. Innanzitutto, non utilizzare litopone, ossido di zinco, ecc. per sostituire il biossido di titanio. Sebbene tali pigmenti bianchi siano economici, hanno una scarsa resistenza agli agenti atmosferici e accelerano il degrado della resina di PVC, portando all'invecchiamento prematuro del tubo. In secondo luogo, non perseguire ciecamente un’elevata bianchezza. Alcunibiossido di titanioaggiunge agenti sbiancanti fluorescenti per migliorare il bianco, che precipiteranno dopo un uso a lungo-termine, influenzando la protezione ambientale del tubo. Soprattutto per le tubazioni dell'acqua potabile è necessario scegliere prodotti non-fluorescenti, ecologici e non-tossici. In terzo luogo, prestare attenzione alla compatibilità tra il pigmento e gli additivi in PVC per evitare reazioni tra il pigmento e gli stabilizzanti e i plastificanti, con conseguente fioritura e precipitazione.
In sintesi, il miglior pigmento bianco per tubi in PVC è il biossido di titanio rutilo trattato con rivestimento superficiale. Per i prodotti convenzionali, scegli modelli domestici ad alto-costo-prestazioni; per i prodotti per esterni-di fascia alta, scegli modelli con processo di clorazione importati. L'obiettivo è bilanciare la resistenza agli agenti atmosferici, la disperdibilità e la lavorabilità, controllando al tempo stesso il dosaggio ed evitando malintesi. Nella produzione effettiva, dovremmo anche adattare in modo flessibile la selezione in base al posizionamento del prodotto, agli scenari di utilizzo e al budget dei costi, in modo da garantire la qualità del prodotto e massimizzare i vantaggi. Spero che queste esperienze possano aiutare i miei coetanei a evitare trappole e a risparmiare preoccupazioni.