Andelen titandioxid som används vid tillverkning av olika typer av bläck är relativt stor, från 25 % till 50 %, och vissa är ännu större. Därför spelar titandioxid en avgörande roll för kvaliteten på bläck. Det finns tre typer av kristallin titandioxid i naturen, nämligen rutil, anatas och brookit. Eftersom brookit titandioxidkristallformen är extremt instabil finns det bara två typer av titandioxid som är lämpliga för bläckproduktion, rutil och anatas, och båda är tetragonala kristallformer. De har stabila fysikaliska och kemiska egenskaper, ren vit färg, fina partiklar och högt brytningsindex. Vid tillverkning av bläck har olika typer av bläckprodukter olika kvalitetskrav på titandioxid. Praxis har visat att rutil titandioxid har bättre appliceringsprestanda och kan användas i stor utsträckning vid tillverkning av olika typer av bläck. Från jämförelsen av prestandaindikatorerna för de två titandioxiderna, oavsett om det är kristallform, brytningsindex eller färgstyrka och fluorescensindex, är rutil titandioxid överlägsen anatas titandioxid. Därför används rutil titandioxid i stor utsträckning i bläckproduktion. Med den snabba utvecklingen av inhemska och utländska förpacknings- och förlagstryckindustrier kommer marknadens efterfrågan på bläck att öka dag för dag. Som ett mycket viktigt vitt pigment i bläck kan många funktioner och effekter av titandioxid inte ersättas av något annat material.
Beroende på olika typer av bläck och olika krav på trycklämplighet är det rimliga urvalet av titandioxid nyckeln till att göra utmärkta vita bläck. För att sammanfatta kvalitetskraven för titandioxid för bläck, finns det huvudsakligen följande punkter:
① God vithet, långvarig-inte-gulning, kan göra att färgen på tryckta produkter förblir ljus och ljus i olika miljöer;
② Bra fuktbeständighet, lätt att slipa;
③ Små partiklar, lätta att sprida jämnt i bläckbindemedlet;
④ Stark täckkraft och bra färgförmåga;
⑤ Bra väderbeständighet och värmebeständighet, stabila kemiska egenskaper;
⑥ Bra vattenbeständighet.
1. Inverkan på bläckets döljande kraft
(1) Ojämnheten i brytningsindex för titandioxidkristaller kommer direkt att påverka bläckets döljande förmåga.
I allmänhet är brytningsindexet för titandioxid det bästa bland vita pigment. Vid framställning av vitt bläck bör titandioxid med ett högt brytningsindex användas för att förbättra vitt bläcks döljande kraft.
(2) Inverkan av partikelstorlek, partikelstruktur och dispersion av titandioxid på vitt bläcks döljande kraft.
Inom intervallet större än 1/2 av våglängden för synligt ljus, ju mindre partikelstorlek, desto slätare partikelyta, desto bättre dispergering av titandioxid i hartsbindemedlet, och desto starkare dess döljande förmåga. Eftersom titandioxid i sig har en betydande kristallstruktur är dess brytningsindex större än färgframkallarens, och ju större skillnaden är i brytningsindex mellan de två, desto starkare döljer den titandioxid som används. Praxis har visat att rutil titandioxid har bättre döljande kraft än anatas titandioxid, så det används mer allmänt i bläckproduktion.
2. Inverkan på färgstyrkan hos bläck
Färgningsförmågan hos titandioxid beror på dess förmåga att sprida synligt ljus, och det har en direkt inverkan på bläckets färgningsförmåga. Ju större spridningskoefficient, desto starkare färgkraft; ju högre brytningsindex för titandioxid, desto starkare färgningsförmåga. Titandioxid är produkten med det högsta brytningsindexet bland vita pigment, och brytningsindexet för rutil titandioxid är högre än det för anatas titandioxid. När du väljer titandioxid bör du därför välja titandioxid med stark spridningsförmåga och högt brytningsindex.
3. Inverkan på spridningsprestanda.
Huruvida formen på titandioxidpartiklar och ljusreflektion är enhetlig påverkar direkt spridningsprestandan hos titandioxid. Man tror att om ytan av titandioxidpartiklar är slät och reflektionen är likformig, är dess spridning god, och glansen och vitheten hos det beredda vita bläcket är också bra; tvärtom, om partiklarnas yta är grov och den diffusa reflektionen ökar, kommer glansen att reduceras avsevärt och spridningen blir dålig, vilket direkt kommer att påverka vitheten och överföringsprestanda hos det vita bläcket. Av denna anledning måste titandioxid bearbetas innan den kan användas.
Dessutom, under bläckproduktionsprocessen, bör titandioxid med olika funktioner väljas enligt de specifika egenskaperna och kraven för olika bläck.
(1) Offsettryck baseras på principen om olje-vattenavstötning. Därför måste hartsbindemedlet som används i offsettryckfärg ha utmärkt anti-emulgeringsfunktion och utmärkt hydrofobicitet, annars är offsetvitt bläck lätt att emulgera; dessutom kräver det offsetvita bläck som används för tryckta produkter som placerats utomhus under lång tid att dess titandioxid har utmärkt ljusbeständighet och väderbeständighet, annars blir det vita bläcket gult eller pulver.
(2) För djuptryckskompositfilmsbläck, för att göra de tryckta produkterna ljusa och vackra, används vitt bläck som bas först, och sedan utförs färgglada utskrifter. Av denna anledning krävs att titandioxid har utmärkt färg- och döljningsförmåga.
4. Inverkan på bläckets vithet
(1) Påverkan av titandioxidpartiklars form, storlek och fördelning på vitheten.
Utmärkta titandioxidpartiklar har ett smidigt utseende och inga skarpa kanter. Om titandioxid med skarpa kanter på partikelytan används kommer ljusets reflektionseffekt att försvagas kraftigt och bläckets vithet minskar. Storleken på titandioxidpartiklar bör kontrolleras till 0,2~0,4μm, vilket motsvarar ungefär 1/2 av våglängden för synligt ljus, för att få hög spridningsförmåga och få färgen att se vitare ut. När partikelstorleken är mindre än 0,1 μm är kristallen transparent. Om partikelstorleken överstiger 0,5 μm kommer pigmentets förmåga att sprida ljus att minska, vilket påverkar bläckets vithet. Av denna anledning måste partikelstorleken hos titandioxid vara lämplig och jämnt fördelad för att visa utmärkt vithet.
(2) Inverkan av föroreningar i titandioxid på bläckets vithet.
Generellt sett, om en spårmängd av föroreningar såsom järn, krom, kobolt och koppar blandas in i titandioxid, kommer det beredda bläcket att ha färgavvikelse och minskad vithet. Detta beror på att föroreningsjonerna i titandioxid, särskilt metalljoner, förvränger titandioxidens kristallstruktur och förlorar symmetri. Rutil titandioxid är känsligare för föroreningar. Till exempel, när innehållet av järnoxid i rutil titandioxid är större än 0,003%, kommer det att visa färg, medan dess innehåll i anatas titandioxid är större än 0,009%, kommer en färgreaktion att inträffa. Därför är det mycket viktigt att välja precisionstitandioxid utan föroreningar.
