Доля диоксида титана, используемого при производстве различных типов чернил, относительно велика и составляет от 25% до 50%, а некоторые даже больше. Таким образом, диоксид титана играет жизненно важную роль в качестве чернил. В природе существует три типа кристаллического диоксида титана: рутил, анатаз и брукит. Поскольку кристаллическая форма диоксида титана брукита чрезвычайно нестабильна, существует только два типа диоксида титана, подходящие для производства чернил: рутил и анатаз, и оба представляют собой тетрагональные кристаллические формы. Они имеют стабильные физические и химические свойства, чистый белый цвет, мелкие частицы и высокий показатель преломления. При производстве красок к различным типам красочной продукции предъявляются разные требования к качеству диоксида титана. Практика показала, что рутиловый диоксид титана обладает лучшими эксплуатационными характеристиками и может широко использоваться в производстве различных типов чернил. При сравнении показателей эффективности двух диоксидов титана, будь то форма кристаллов, показатель преломления или интенсивность окраски и показатель флуоресценции, рутиловый диоксид титана превосходит анатазный диоксид титана. Поэтому рутиловый диоксид титана широко используется в производстве чернил. В связи с быстрым развитием отечественной и зарубежной упаковочной и издательской полиграфической промышленности рыночный спрос на чернила будет увеличиваться с каждым днем. Диоксид титана, как очень важный белый пигмент в чернилах, не может быть заменен другими материалами по многим функциям и эффектам.
В соответствии с различными типами чернил и различными требованиями к пригодности для печати разумный выбор диоксида титана является ключом к созданию отличных белых чернил. Обобщая требования к качеству диоксида титана для чернил, можно выделить в основном следующие моменты:
① Хорошая белизна, -стойкость, отсутствие-пожелтения позволяет цвету печатной продукции оставаться ярким и ярким в различных условиях;
② Хорошая влагостойкость, легко шлифуется;
③ Мелкие частицы легко и равномерно распределяются в связующем веществе;
④ Сильная кроющая способность и хорошая окраска;
⑤ Хорошая атмосферостойкость и термостойкость, стабильные химические свойства;
⑥ Хорошая водостойкость.
1. Влияние на укрывистость чернил
(1) Неравномерность показателя преломления кристаллов диоксида титана напрямую влияет на укрывистость чернил.
Как правило, показатель преломления диоксида титана является лучшим среди белых пигментов. При приготовлении белых чернил следует использовать диоксид титана с высоким показателем преломления для повышения укрывистости белых чернил.
(2) Влияние размера частиц диоксида титана, структуры частиц и дисперсии на укрывистость белых чернил.
В диапазоне, превышающем 1/2 длины волны видимого света, чем меньше размер частиц, тем более гладкая поверхность частиц, тем лучше дисперсия диоксида титана в смоляном связующем и тем выше его укрывистость. Поскольку сам диоксид титана имеет значительную кристаллическую структуру, его показатель преломления больше, чем у цветного проявителя, и чем больше разница в показателях преломления между ними, тем сильнее укрывистость используемого диоксида титана. Практика показала, что рутиловый диоксид титана обладает лучшей укрывистостью, чем анатазный диоксид титана, поэтому его более широко используют в производстве чернил.
2. Влияние на красящую способность чернил
Красящая способность диоксида титана зависит от его способности рассеивать видимый свет и оказывает прямое влияние на красящую способность чернил. Чем больше коэффициент рассеяния, тем сильнее окраска; чем выше показатель преломления диоксида титана, тем сильнее окрашивающая способность. Диоксид титана является продуктом с самым высоким показателем преломления среди белых пигментов, причем показатель преломления рутильного диоксида титана выше, чем у анатазного диоксида титана. Поэтому при выборе диоксида титана следует выбирать диоксид титана с сильной рассеивающей способностью и высоким показателем преломления.
3. Влияние на дисперсионные характеристики.
Однородность формы частиц диоксида титана и отражения света напрямую влияет на характеристики дисперсии диоксида титана. Считается, что если поверхность частиц диоксида титана гладкая, а отражение равномерное, то его дисперсия хорошая, а блеск и белизна приготовленных белых чернил также хорошие; наоборот, если поверхность частиц шероховатая и диффузное отражение увеличивается, глянец будет значительно уменьшен, а дисперсия будет плохой, что напрямую повлияет на белизну и качество переноса белых чернил. По этой причине диоксид титана необходимо обработать, прежде чем его можно будет использовать.
Кроме того, в процессе производства чернил следует выбирать диоксид титана с различными функциями в соответствии с конкретными характеристиками и требованиями различных чернил.
(1) Офсетная печать основана на принципе отталкивания масла-воды. Таким образом, смоляное связующее, используемое в красках для офсетной печати, должно обладать превосходной функцией защиты от эмульгирования и превосходной гидрофобностью, в противном случае белые офсетные краски легко эмульгируются; Кроме того, офсетные белые чернила, используемые для печатной продукции, размещаемой на открытом воздухе в течение длительного времени, требуют, чтобы диоксид титана обладал превосходной светостойкостью и устойчивостью к атмосферным воздействиям, в противном случае белые чернила станут желтыми или превратится в порошок.
(2) Для печати композитных пленочных красок для глубокой печати, чтобы сделать печатную продукцию яркой и красивой, сначала в качестве основы используются белые чернила, а затем выполняется цветная печать. По этой причине диоксид титана должен обладать превосходной красящей и укрывистой способностью.
4. Влияние на белизну чернил
(1) Влияние формы, размера и распределения частиц диоксида титана на белизну.
Превосходные частицы диоксида титана имеют гладкий вид и не имеют острых краев. Если использовать диоксид титана с острыми краями на поверхности частиц, эффект отражения света будет значительно ослаблен и белизна чернил уменьшится. Размер частиц диоксида титана следует контролировать на уровне 0,2–0,4 мкм, что эквивалентно примерно 1/2 длины волны видимого света, чтобы получить высокую рассеивающую способность и сделать цвет более белым. Когда размер частиц меньше 0,1 мкм, кристалл прозрачен. Если размер частиц превышает 0,5 мкм, способность пигмента рассеивать свет снижается, что влияет на белизну чернил. По этой причине размер частиц диоксида титана должен быть подходящим и равномерно распределенным, чтобы обеспечить превосходную белизну.
(2) Влияние примесей диоксида титана на белизну чернил.
Вообще говоря, если к диоксиду титана смешать незначительное количество примесей, таких как железо, хром, кобальт и медь, приготовленные чернила будут иметь отклонение цвета и пониженную белизну. Это связано с тем, что ионы примесей в диоксиде титана, особенно ионы металлов, искажают кристаллическую структуру диоксида титана и теряют симметрию. Рутиловый диоксид титана более чувствителен к примесям. Например, когда содержание оксида железа в диоксиде титана рутила превышает 0,003%, он проявляет цвет, а его содержание в диоксиде титана анатазе превышает 0,009%, происходит цветная реакция. Поэтому очень важно выбирать прецизионный диоксид титана без примесей.
