Andelen af titaniumdioxid, der bruges til fremstilling af forskellige typer blæk, er relativt stor, og spænder fra 25 % til 50 %, og nogle er endnu større. Derfor spiller titaniumdioxid en afgørende rolle for kvaliteten af blæk. Der er tre typer af krystallinsk titaniumdioxid i naturen, nemlig rutil, anatase og brookit. Fordi brookit titandioxid krystalformen er ekstremt ustabil, er der kun to typer titaniumdioxid egnet til blækproduktion, rutil og anatase, og begge er tetragonale krystalformer. De har stabile fysiske og kemiske egenskaber, ren hvid farve, fine partikler og højt brydningsindeks. Ved fremstilling af blæk stiller forskellige typer blækprodukter forskellige kvalitetskrav til titaniumdioxid. Praksis har vist, at rutil titandioxid har bedre påføringsydelse og kan bruges i vid udstrækning til produktion af forskellige typer blæk. Fra sammenligningen af ydeevneindikatorerne for de to titaniumdioxider, uanset om det er krystalform, brydningsindeks eller farvestyrke og fluorescensindeks, er rutil titaniumdioxid overlegen i forhold til anatase titaniumdioxid. Derfor er rutil titandioxid meget brugt i blækproduktion. Med den hurtige udvikling af indenlandske og udenlandske emballage- og forlagsindustrier vil markedets efterspørgsel efter blæk stige dag for dag. Som et meget vigtigt hvidt pigment i blæk kan mange funktioner og effekter af titaniumdioxid ikke erstattes af andre materialer.
I henhold til forskellige typer blæk og forskellige krav til udskrivningsegnethed er det rimelige udvalg af titaniumdioxid nøglen til fremstilling af fremragende hvidt blæk. Sammenfattende kvalitetskravene til titaniumdioxid til blæk er der hovedsageligt følgende punkter:
① God hvidhed, langvarig-ikke-gulning, kan få farven på trykte produkter til at forblive lyse og klare i forskellige miljøer;
② God fugtbestandighed, let at slibe;
③ Små partikler, lette at sprede jævnt i blækbinderen;
④ Stærk dækkeevne og god farveevne;
⑤ God vejrbestandighed og varmebestandighed, stabile kemiske egenskaber;
⑥ God vandtæthed.
1. Indvirkning på blækkets skjuleevne
(1) Ujævnheden af brydningsindekset for titaniumdioxidkrystaller vil direkte påvirke blækkets skjuleevne.
Generelt er brydningsindekset for titaniumdioxid det bedste blandt hvide pigmenter. Ved fremstilling af hvidt blæk bør titaniumdioxid med et højt brydningsindeks bruges til at forbedre den hvide blæks skjuleevne.
(2) Indvirkningen af titaniumdioxidpartikelstørrelse, partikelstruktur og dispersion på hvidt blæks skjuleevne.
I området større end 1/2 af bølgelængden af synligt lys, jo mindre partikelstørrelsen er, jo glattere partikeloverfladen, jo bedre er spredningen af titaniumdioxid i harpiksbindemidlet, og jo stærkere er dets skjuleevne. Fordi titaniumdioxid i sig selv har en betydelig krystalstruktur, er dets brydningsindeks større end farvefremkalderens, og jo større forskellen er i brydningsindekset mellem de to, desto stærkere skjuler den anvendte titaniumdioxid. Praksis har vist, at rutil titandioxid har bedre skjuleevne end anatase titandioxid, så det er mere udbredt i blækproduktion.
2. Indvirkning på blækkets farveevne
Farveevnen af titaniumdioxid afhænger af dets evne til at sprede synligt lys, og det har en direkte indflydelse på blækkets farveevne. Jo større spredningskoefficient, desto stærkere farveevne; jo højere brydningsindeks for titaniumdioxid, jo stærkere farveevne. Titandioxid er produktet med det højeste brydningsindeks blandt hvide pigmenter, og brydningsindekset for rutil titandioxid er højere end for anatase titandioxid. Når du vælger titaniumdioxid, bør du derfor vælge titaniumdioxid med stærk spredningsevne og højt brydningsindeks.
3. Indvirkning på spredningsydelse.
Hvorvidt formen af titaniumdioxidpartikler og lysreflektion er ensartet, påvirker direkte spredningsevnen af titaniumdioxid. Det antages, at hvis overfladen af titaniumdioxidpartikler er glat, og refleksionen er ensartet, er dens spredning god, og glansen og hvidheden af den forberedte hvide blæk er også god; tværtimod, hvis overfladen af partiklerne er ru, og den diffuse refleksion øges, vil glansen blive stærkt reduceret, og spredningen vil være dårlig, hvilket direkte vil påvirke hvidheden og overføringsevnen af den hvide blæk. Af denne grund skal titaniumdioxid behandles, før det kan bruges.
Under blækproduktionsprocessen bør titaniumdioxid med forskellige funktioner desuden vælges i henhold til de specifikke egenskaber og krav til forskellige blæk.
(1) Offsettryk er baseret på princippet om olie-vandafvisning. Derfor skal det harpiksbindemiddel, der anvendes i offsettrykfarve, have fremragende anti-emulgeringsfunktion og fremragende hydrofobicitet, ellers er offset hvid blæk let at emulgere; desuden kræver det offset hvide blæk, der bruges til tryksager, der er placeret udendørs i lang tid, at dets titaniumdioxid har fremragende lysbestandighed og vejrbestandighed, ellers bliver den hvide blæk gul eller pulveriseret.
(2) For dybtryk sammensat film blæk, for at gøre de trykte produkter lyse og smukke, bruges hvid blæk som base først, og derefter udføres farverig trykning. Af denne grund kræves det, at titaniumdioxid har fremragende farve- og skjuleevne.
4. Indflydelse på blækkets hvidhed
(1) Påvirkningen af titaniumdioxidpartiklers form, størrelse og fordeling på hvidheden.
Fremragende titaniumdioxidpartikler har et glat udseende og ingen skarpe kanter. Hvis der anvendes titaniumdioxid med skarpe kanter på partikeloverfladen, vil reflektionseffekten af lys blive stærkt svækket, og blækkets hvidhed reduceres. Størrelsen af titaniumdioxidpartikler bør kontrolleres til 0,2~0,4μm, hvilket svarer til omkring 1/2 af bølgelængden af synligt lys, for at opnå høj spredningsevne og få farven til at se hvidere ud. Når partikelstørrelsen er mindre end 0,1μm, er krystallen gennemsigtig. Hvis partikelstørrelsen overstiger 0,5μm, vil pigmentets evne til at sprede lys blive reduceret, hvilket påvirker blækkets hvidhed. Af denne grund skal partikelstørrelsen af titaniumdioxid være passende og jævnt fordelt for at vise fremragende hvidhed.
(2) Påvirkningen af urenheder i titaniumdioxid på blækkets hvidhed.
Generelt, hvis en spormængde af urenheder såsom jern, krom, kobolt og kobber blandes i titaniumdioxid, vil det fremstillede blæk have farveafvigelse og reduceret hvidhed. Dette skyldes, at urenhed-ionerne i titaniumdioxid, især metalioner, forvrænger titaniumdioxidens krystalstruktur og mister symmetri. Rutil titandioxid er mere følsomt over for urenheder. For eksempel, når indholdet af jernoxid i rutil titaniumdioxid er større end 0,003%, vil det vise farve, mens dets indhold i anatase titaniumdioxid er større end 0,009%, vil der forekomme en farvereaktion. Derfor er det meget vigtigt at vælge præcision titaniumdioxid uden urenheder.
