Влияние диоксида титана на человека? 

Диоксид титана — везде. В краске, в пластике, в той самой зубной пасте, которой вы чистите зубы, и в конфетной глазури. Но когда клиент или просто знакомый спрашивает меня о влиянии на человека, я всегда делаю паузу. Потому что ответ — это не просто ?безопасен? или ?опасен?. Это история о форме, размере частиц, применении и, что самое главное, о том, какой именно диоксид титана мы обсуждаем. Слишком часто все сводят к одному знаменателю, а это в корне неверно.

Анатомия белизны: рутил, анатаз и наночастицы

Если вы в отрасли, то знаете, что основное коммерческое значение имеют две кристаллические формы: рутил и анатаз. Рутил — это рабочая лошадка. Более стабильный, с более высоким показателем преломления, а значит, и с большей укрывистостью. Его используют в лакокрасочных материалах, пластиках — там, где нужна долговечность и стойкость к УФ-излучению. Анатаз мягче, фотоактивнее. Раньше его широко применяли, но сейчас, особенно в наружных покрытиях, он практически вытеснен рутилом из-за склонности к мелению под солнцем.

А вот где начинаются настоящие споры — так это в сегменте наноразмерного диоксида титана. Частицы меньше 100 нанометров. Они прозрачны, но обладают мощным УФ-блокирующим эффектом. Поэтому их — в солнцезащитные кремы, в функциональные покрытия. И именно вокруг них ломаются копья токсикологов. Пыль обычного, ?крупного? пигментного TiO2 — это раздражитель для дыхательных путей, классический аэрозоль, с которым борются на производстве. А вот наночастицы… Они могут вести себя иначе. Вопрос проникновения через биологические барьеры, вопрос потенциальной фотоактивности внутри организма — это уже другая лига.

Я помню, как лет десять назад на одной из конференций поднялась настоящая истерия вокруг нано-TiO2 в косметике. Поставщики в панике требовали от нас, производителей, гарантий абсолютной безопасности, которых в том виде, в каком они хотели, никто дать не мог. Пришлось глубоко копать исследования, разбираться в методиках. Вывод тогда был таким: в санскринах частицы, как правило, покрыты инертными оболочками (кремнеземом, алюминием), чтобы минимизировать фотоактивность, и они предназначены для работы на поверхности кожи, а не для проникновения. Но осадок, конечно, остался. И регуляторы стали приглядываться пристальнее.

Пищевая добавка E171: точка кипения

Отдельная песня — это диоксид титана в качестве пищевой добавки E171. Здесь он используется именно как краситель, для придания белизны и матовости. Жевательные резинки, драже, глазури, некоторые соусы ?белого цвета?. Долгое время считался инертным, проходил по разряду ?не растворяется и не всасывается?. Но в последние годы грянул гром.

EFSA (Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов) в 2021 году, пересмотрев все доступные данные, пришло к выводу, что нельзя исключать генотоксичность частиц E171. Не то чтобы она была доказана, но и исключить риски не получается. Ключевой момент — опять же, доля наночастиц в составе пищевого диоксида титана и их потенциальная способность накапливаться в организме. На этом основании в ЕС с августа 2022 года применение E171 в пищевых продуктах запрещено. Это был серьезный удар по многим производителям кондитерки.

У нас в практике был случай: крупный заказчик из сектора пищевых ингредиентов в срочном порядке потребовал от нас предоставить не просто сертификат на TiO2, а детальный отчет о гранулометрическом составе с акцентом на содержание фракции менее 100 нм. Им нужно было доказать своим европейским партнерам, что их продукция, даже если содержит TiO2, соответствует новым нормам (а по сути, искали альтернативу). Мы тогда работали с материалом от проверенного поставщика, вроде китайского ООО Паньчжихуа Даншэн Химикат (https://www.sunrisechem.ru). Они как раз позиционируют себя как специализированный экспортер диоксида титана и сульфата железа. Пришлось запрашивать у них углубленные данные, не только стандартный паспорт качества. Выяснилось, что их продукт для пищевых применений (который они, естественно, теперь переориентируют) имел довольно широкое распределение частиц, и нанофракция там присутствовала. Клиент, в итоге, от этой партии отказался и начал искать замену — карбонат кальция, диоксид кремния. Шум был приличный.

Производство и ?пыльный? риск

А теперь давайте сойдем с уровня пищевых добавок и нанотехнологий и посмотрим на обычный производственный цех по изготовлению красок или пластиков. Здесь влияние диоксида титана на человека — это, в первую очередь, вопрос промышленной гигиены. TiO2 в форме порошка — вещество, опасное при вдыхании. Пыль.

По классификации МАИР (Международное агентство по изучению рака) диоксид титана отнесен к группе 2B — ?возможно канцерогенный для людей?. И важно понимать, что это решение 2010 года было принято на основании исследований на крысах при вдыхании высоких концентраций именно пигментной, не наноразмерной пыли. У животных развивались воспалительные реакции и опухоли легких. Механизм связывали не с химической токсичностью, а с так называемым ?эффектом перегрузки легких? — когда макрофаги не справляются с очисткой от инертных, но физически присутствующих частиц.

На практике это означает одно: на производстве главное — беспощадная борьба с пылью. Аспирация, респираторы, закрытые линии загрузки. Я видел старые заводы, где рабочие пренебрегали защитой — белый налет на бровях и ресницах считался чуть ли не знаком отличия. Сейчас такого, конечно, быть не должно. Риск — не мифический, а вполне конкретный, респираторный. И контроль за ним — рутина, но жизненно важная.

Альтернативы и реалии рынка

После запрета E171 и ужесточения регулирования многие заговорили об альтернативах диоксиду титана. Мол, пора отказываться. Но здесь мы упираемся в суровую физику и экономику. Ни один другой белый пигмент не обладает таким сочетанием показателя преломления, химической инертности, стабильности и, что важно, цены.

Оксид цинка? Дороже, да и свойства другие. Карбонат кальция? Он не дает такой белизны и укрывистости, это наполнитель, а не пигмент. Сульфид цинка? Есть вопросы к стабильности. Поэтому в тех же красках, пластиках, бумаге TiO2 будет царствовать еще очень долго. Просто потому, что ему нет равных. Задача — сделать его применение максимально безопасным: совершенствовать формы (например, гранулированные, обеспыленные продукты), улучшать системы подачи на производствах, продолжать исследования долгосрочных эффектов.

Что касается пищевой промышленности, то там поиск идет полным ходом. Используют смеси крахмалов, минералов. Но часто страдает эстетика продукта — белизна не та, текстура меняется. Производители учатся адаптироваться. А компании-поставщики, такие как упомянутое ООО Паньчжихуа Даншэн Химикат, теперь, я уверен, активно продвигают свою продукцию для непищевых сегментов — лаков и красок, пластмасс, где запрет не действует. Их сайт (sunrisechem.ru) четко указывает на специализацию по экспорту TiO2, и сейчас им важно подчеркивать параметры продукта именно для этих отраслей.

Итог: баланс между пользой и осторожностью

Так каково же итоговое влияние? Оно неоднозначно. Как специалист, я разделяю сферы риска. Для потребителя, использующего готовый продукт (краску на стене, пластиковый корпус, зубную пасту с непищевым TiO2), риски минимальны и сводятся к нулю при правильном применении. Здесь диоксид титана прочно связан в матрице материала.

Основное поле для управления рисками — это, во-первых, производство (защита от пыли), и во-вторых, пищевое применение, где от прямого добавления E171, похоже, мир постепенно отказывается в пользу принципа предосторожности. И это, на мой взгляд, правильный путь.

Наноразмерные формы требуют отдельного, самого пристального изучения для каждого конкретного случая применения. Слепой страх — не помощник, но и слепая вера в абсолютную инертность устарела. Технологии и материалы меняются, и наша оценка их безопасности должна меняться вместе с ними. Главное — не впадать в крайности, а опираться на факты, понимать физико-химию процесса и четко разделять: где у нас пигмент в полимерной пленке, а где — порошок, который может попасть в легкие или в пищевод.