La proporció de diòxid de titani utilitzat en la producció de diversos tipus de tintes és relativament gran, que oscil·la entre el 25% i el 50%, i algunes són encara més grans. Per tant, el diòxid de titani té un paper vital en la qualitat de les tintes. Hi ha tres tipus de diòxid de titani cristal·lí a la natura, a saber, rutil, anatasa i brookita. Com que la forma de cristall de diòxid de titani de brookita és extremadament inestable, només hi ha dos tipus de diòxid de titani adequats per a la producció de tinta, rutil i anatasa, i tots dos són formes de cristall tetragonal. Tenen propietats físiques i químiques estables, color blanc pur, partícules fines i alt índex de refracció. En la producció de tintes, els diferents tipus de productes de tinta tenen diferents requisits de qualitat per al diòxid de titani. La pràctica ha demostrat que el diòxid de titani rutil té un millor rendiment d'aplicació i es pot utilitzar àmpliament en la producció de diversos tipus de tintes. A partir de la comparació dels indicadors de rendiment dels dos diòxids de titani, ja sigui la forma del cristall, l'índex de refracció o el poder de coloració i l'índex de fluorescència, el diòxid de titani rutil és superior al diòxid de titani anatasa. Per tant, el diòxid de titani rutil s'utilitza àmpliament en la producció de tinta. Amb el ràpid desenvolupament de les indústries d'impressió d'envasos i publicacions nacionals i estrangeres, la demanda de tintes del mercat augmentarà dia a dia. Com a pigment blanc molt important a les tintes, moltes funcions i efectes del diòxid de titani no es poden substituir per cap altre material.
Segons els diferents tipus de tintes i els diferents requisits d'idoneïtat d'impressió, la selecció raonable de diòxid de titani és la clau per fer tintes blanques excel·lents. Resumint els requisits de qualitat del diòxid de titani per a tintes, hi ha principalment els punts següents:
① Una bona blancor, -de llarga durada sense-groguenc, pot fer que el color dels productes impresos es mantingui brillant i brillant en diversos entorns;
② Bona resistència a la humitat, fàcil de moldre;
③ Partícules petites, fàcils de dispersar uniformement a la carpeta de tinta;
④ Fort poder de cobertura i bon poder colorant;
⑤ Bona resistència a la intempèrie i resistència a la calor, propietats químiques estables;
⑥ Bona resistència a l'aigua.
1. Impacte en el poder ocultant de la tinta
(1) La irregularitat de l'índex de refracció dels cristalls de diòxid de titani afectarà directament el poder d'ocultació de la tinta.
En general, l'índex de refracció del diòxid de titani és el millor entre els pigments blancs. Quan es prepara la tinta blanca, s'ha d'utilitzar diòxid de titani amb un alt índex de refracció per millorar el poder d'ocultació de la tinta blanca.
(2) L'impacte de la mida de les partícules de diòxid de titani, l'estructura de partícules i la dispersió sobre el poder d'ocultació de la tinta blanca.
En el rang superior a 1/2 de la longitud d'ona de la llum visible, com més petita sigui la mida de la partícula, més suau serà la superfície de la partícula, millor serà la dispersió del diòxid de titani a l'aglutinant de resina i més fort serà el seu poder d'ocultació. Com que el diòxid de titani té una estructura cristal·lina significativa, el seu índex de refracció és més gran que el del revelador de color i com més gran sigui la diferència en l'índex de refracció entre ambdós, més gran serà el poder d'ocultació del diòxid de titani utilitzat. La pràctica ha demostrat que el diòxid de titani rutil té un millor poder d'amagat que el diòxid de titani anatasa, de manera que s'utilitza més en la producció de tinta.
2. Impacte en el poder colorant de la tinta
El poder colorant del diòxid de titani depèn de la seva capacitat per dispersar la llum visible i té un impacte directe en el poder colorant de la tinta. Com més gran és el coeficient de dispersió, més fort és el poder de coloració; com més alt sigui l'índex de refracció del diòxid de titani, més gran serà el poder de coloració. El diòxid de titani és el producte amb l'índex de refracció més alt entre els pigments blancs, i l'índex de refracció del diòxid de titani rutil és superior al del diòxid de titani anatasa. Per tant, quan escolliu diòxid de titani, hauríeu de triar diòxid de titani amb una forta capacitat de dispersió i un alt índex de refracció.
3. Impacte en el rendiment de la dispersió.
Que la forma de les partícules de diòxid de titani i la reflexió de la llum siguin uniformes afecta directament el rendiment de dispersió del diòxid de titani. Es creu que si la superfície de les partícules de diòxid de titani és llisa i la reflexió és uniforme, la seva dispersió és bona i la brillantor i la blancura de la tinta blanca preparada també són bones; per contra, si la superfície de les partícules és rugosa i augmenta la reflexió difusa, la brillantor es reduirà molt i la dispersió serà deficient, cosa que afectarà directament la blancor i el rendiment de transferència de la tinta blanca. Per aquest motiu, el diòxid de titani s'ha de processar abans de poder-lo utilitzar.
A més, durant el procés de producció de tinta, s'ha de seleccionar el diòxid de titani amb diferents funcions segons les característiques i requisits específics de diverses tintes.
(1) La impressió offset es basa en el principi de repulsió de l'oli-aigua. Per tant, l'aglutinant de resina utilitzat en la tinta d'impressió offset ha de tenir una excel·lent funció anti-emulsificació i una excel·lent hidrofobicitat, en cas contrari, la tinta blanca offset és fàcil d'emulsionar; a més, la tinta blanca offset utilitzada per als productes impresos col·locats a l'aire lliure durant molt de temps requereix que el seu diòxid de titani tingui una excel·lent resistència a la llum i a la intempèrie, en cas contrari, la tinta blanca es tornarà groga o en pols.
(2) Per a la tinta de pel·lícula composta de gravat, per tal que els productes impresos siguin brillants i bonics, primer s'utilitza tinta blanca com a base i després es realitza una impressió de colors. Per aquest motiu, cal que el diòxid de titani tingui un excel·lent poder colorant i poder ocultant.
4. Influència en la blancor de la tinta
(1) La influència de la forma, la mida i la distribució de les partícules de diòxid de titani sobre la blancor.
Les excel·lents partícules de diòxid de titani tenen un aspecte suau i sense vores afilades. Si s'utilitza diòxid de titani amb vores afilades a la superfície de les partícules, l'efecte de reflexió de la llum es debilitarà molt i la blancor de la tinta es reduirà. La mida de les partícules de diòxid de titani s'ha de controlar a 0,2 ~ 0,4 μm, que equival a aproximadament 1/2 de la longitud d'ona de la llum visible, per tal d'obtenir una gran capacitat de dispersió i fer que el color sembli més blanc. Quan la mida de la partícula és inferior a 0,1 μm, el cristall és transparent. Si la mida de la partícula supera els 0,5 μm, la capacitat del pigment per dispersar la llum es reduirà, afectant la blancor de la tinta. Per aquest motiu, cal que la mida de partícula del diòxid de titani sigui adequada i distribuïda uniformement per mostrar una blancor excel·lent.
(2) La influència de les impureses del diòxid de titani sobre la blancor de la tinta.
En termes generals, si es barregen una petita quantitat d'impureses com ara ferro, crom, cobalt i coure amb diòxid de titani, la tinta preparada tindrà una desviació de color i una blancura reduïda. Això es deu al fet que els ions d'impureses del diòxid de titani, especialment els ions metàl·lics, distorsionen l'estructura cristal·lina del diòxid de titani i perden simetria. El diòxid de titani rutil és més sensible a les impureses. Per exemple, quan el contingut d'òxid de ferro en diòxid de titani rutil és superior al 0,003%, mostrarà color, mentre que el seu contingut en diòxid de titani anatasa és superior al 0,009%, es produirà una reacció de color. Per tant, és molt important seleccionar diòxid de titani de precisió sense impureses.
