日本在食品和医药领域用钛开发

钛材虽然是优良的食品和医药工业用材，但用量极少，目前这方面的市场几乎都被SUS 316L不锈钢所占领。2009年9月日本钛协会为了扩大钛在食品工业、医药工业、半导体工业等领域的市场，成立了洁净工作组(WG)。由食品机械厂家、制管厂家、钛加工厂家、经销商、检测分析单位等20个企业组成的WG列出了钛进入洁净市场必经解决的问题是:①洁净钛管的尺寸标准化;②钛表面的耐蚀性及洁净性;③钛制洁净配管接头的配备;④给钛制洁净设备配备阀门、泵等。

WG在2009年和2010年的工作内容有:制订钛管的洁净标准;编制新的面向食品工业、医药工业的技术资料;试制钛洁净配管接头样件。这些工作得到了日本钛协会的经费支持。

为了制订TIS标准，在WG内成立了标准草案制订委员会。草案已于2011年1月提出，现正在审查中。JIS H4630“钛及钛合金无缝管”以及 JIS H4635“钛及钛合金焊接管”中规定钛及钛合金的材质标准，JIS G3447“不锈钢洁净管”标准中规定了外径、壁厚及长度等尺寸标准。

WG进行了钛的耐蚀性和洁净试验。首先进行了钛材在食品工业中高温腐蚀环境下的耐蚀性。为此，先用400#砂纸研磨钛板和SUS 316L不锈钢板，再进行电解抛光，然后用60℃的3%食盐水(加入醋酸将pH值调至3)进行喷雾腐蚀。以喷雾8 h后干燥16 h作为一个腐蚀周期，反复进行30次个周期。测试结果表明，SUS 316L不锈钢板在5个周期后生锈，而钛板在30个周期后也没有发生腐蚀。

另外钛材在高温纯水中有轻微的金属离子溶出，但不影响高温水的性状。当钛材用在食品加热时，没有特别的味变。

洁净设备有时需要曝露在高温水蒸气中进行灭菌处理。因此，把用400#砂纸抛光的钛板暴露在120℃的过热蒸气中，以观察表面变化情况。5 h后取出钛板，经观察，表面无变化。

WG还进行了钛在抛光后表面粗糙度的测定及SEM观察。鉴于目前洁净不锈钢是用400#砂纸研磨或电解抛光处理表面的，因此用JIS 2类冷轧钛板及市售SUS 316L 2B不锈钢板进行了表面粗糙度和SEM观察。结果表明，经400#砂纸研磨后两种材质均可见研磨条纹，RZ为 0.3 μm，Ra为 0.04 μm;而再经电解抛光后，研磨条纹消失，但粗糙度均未改善。

WG还进行了钛材和不锈钢的沾污洁净性比较试验。在钛和SUS 316L试验片上喷涂牛乳，干燥后，在纯水中用超声波清洗8 min，擦拭后测定表面污染物。经测试，钛片和SUS 316L不锈钢片表面均未检出沾污。目前WG已经将洁净钛管的TIS标准草案提交给技术委员会，正在等待批准。已将试验结果及文献调研报告汇总作为协会资料，并出版了《钛在食品、医药工业的运用性》一书。

日本钛协会在钛洁净市场开发过程中的准备阶段已经结束，今后将以这些结果为基础，与用户企业及相关的公共管理部门接触，并募集新会员，进一步推进市场开发活动。