A különböző típusú tinták előállításához használt titán-dioxid aránya viszonylag nagy, 25% és 50% között mozog, és néhány még ennél is nagyobb. Ezért a titán-dioxid létfontosságú szerepet játszik a tinták minőségében. A természetben háromféle kristályos titán-dioxid létezik, nevezetesen a rutil, az anatáz és a brookit. Mivel a brookit titán-dioxid kristályforma rendkívül instabil, csak kétféle titán-dioxid alkalmas tinta előállítására, a rutil és az anatáz, és mindkettő tetragonális kristályforma. Stabil fizikai és kémiai tulajdonságokkal, tiszta fehér színnel, finom részecskékkel és magas törésmutatóval rendelkeznek. A tintagyártás során a különböző típusú tintatermékek eltérő minőségi követelményeket támasztanak a titán-dioxiddal szemben. A gyakorlat bebizonyította, hogy a rutil-titán-dioxid jobb alkalmazási teljesítményt nyújt, és széles körben használható különféle típusú tinták előállítására. A két titán-dioxid teljesítménymutatóinak összehasonlítása alapján, legyen szó kristályformáról, törésmutatóról vagy színezőképességről és fluoreszcencia indexről, a rutil-titán-dioxid jobb, mint az anatáz-titán-dioxid. Ezért a rutil-titán-dioxidot széles körben használják a tintagyártásban. A hazai és külföldi csomagoló- és kiadói nyomdaipar rohamos fejlődésével a tinták iránti piaci kereslet napról napra nő. A titán-dioxid, mint a tinták nagyon fontos fehér pigmentje, számos funkciója és hatása nem helyettesíthető más anyagokkal.
A különböző típusú tintáknak és a nyomtatási alkalmassági követelményeknek megfelelően a titán-dioxid ésszerű kiválasztása a kulcsa a kiváló fehér tinták előállításának. Összefoglalva a titán-dioxid tinták minőségi követelményeit, főként a következő pontok állnak rendelkezésre:
① A jó fehérség, a hosszan tartó-nem-sárgás, a nyomtatott termékek színe élénk és fényes maradhat különböző környezetben;
② Jó nedvességállóság, könnyen csiszolható;
③ Kis részecskék, könnyen egyenletesen eloszlanak a tintakötőben;
④ Erős fedőképesség és jó színezőképesség;
⑤ Jó időjárás- és hőállóság, stabil kémiai tulajdonságok;
⑥ Jó vízállóság.
1. A tinta rejtőképességére gyakorolt hatás
(1) A titán-dioxid kristályok törésmutatójának egyenetlensége közvetlenül befolyásolja a tinta rejtőképességét.
Általában a titán-dioxid törésmutatója a legjobb a fehér pigmentek között. A fehér tinta készítésekor magas törésmutatójú titán-dioxidot kell használni a fehér tinta rejtőzésének fokozása érdekében.
(2) A titán-dioxid részecskeméretének, részecskeszerkezetének és diszperziójának hatása a fehér tinta rejtőképességére.
A látható fény hullámhosszának 1/2-ét meghaladó tartományban minél kisebb a részecskeméret, minél simább a részecskefelület, annál jobban oszlik el a titán-dioxid a gyantakötőanyagban, és annál erősebb a rejtőképessége. Mivel maga a titán-dioxid jelentős kristályszerkezettel rendelkezik, törésmutatója nagyobb, mint a színelőhívóé, és minél nagyobb a kettő közötti törésmutató különbség, annál erősebb a felhasznált titán-dioxid rejtőképessége. A gyakorlat azt mutatja, hogy a rutil-titán-dioxid jobb rejtőképességgel rendelkezik, mint az anatáz-titán-dioxid, ezért szélesebb körben használják a tintagyártásban.
2. Hatás a tinta színező erejére
A titán-dioxid színező ereje attól függ, hogy képes-e szórni a látható fényt, és közvetlen hatással van a tinta színező erejére. Minél nagyobb a szórási együttható, annál erősebb a színezőképesség; minél nagyobb a titán-dioxid törésmutatója, annál erősebb a színezőképesség. A fehér pigmentek közül a titán-dioxid a legmagasabb törésmutatóval rendelkező termék, és a rutil-titán-dioxid törésmutatója magasabb, mint az anatáz-titán-dioxidé. Ezért a titán-dioxid kiválasztásakor erős szórási képességű és magas törésmutatójú titán-dioxidot kell választani.
3. A diszperziós teljesítményre gyakorolt hatás.
Az, hogy a titán-dioxid részecskék alakja és a fényvisszaverődés egyenletes-e, közvetlenül befolyásolja a titán-dioxid diszperziós teljesítményét. Úgy gondolják, hogy ha a titán-dioxid részecskék felülete sima és a visszaverődés egyenletes, akkor a diszperziója jó, és az elkészített fehér tinta fénye és fehérsége is jó; ellenkezőleg, ha a részecskék felülete érdes és a diffúz visszaverődés nő, a fényesség nagymértékben csökken, a diszperzió pedig gyenge lesz, ami közvetlenül befolyásolja a fehér tinta fehérségét és átviteli teljesítményét. Emiatt a titán-dioxidot felhasználás előtt fel kell dolgozni.
Ezenkívül a tintagyártási folyamat során a különböző funkciókkal rendelkező titán-dioxidot a különféle tinták sajátos jellemzői és követelményei szerint kell kiválasztani.
(1) Az ofszetnyomás az olaj{1}}víztaszítás elvén alapul. Ezért az ofszet nyomdafestékhez használt gyanta kötőanyagnak kiváló emulgeáló funkcióval és kiváló hidrofób tulajdonsággal kell rendelkeznie, ellenkező esetben az ofszet fehér tinta könnyen emulgeálható; emellett a hosszú ideig szabadban elhelyezett nyomdatermékekhez használt ofszet fehér tinta megköveteli, hogy a titán-dioxid kiváló fény- és időjárásálló legyen, ellenkező esetben a fehér tinta sárgává vagy porrá válik.
(2) A mélynyomó kompozit filmfestékhez a nyomtatott termékek fényes és szép megjelenése érdekében először fehér tintát használnak alapként, majd színes nyomtatást végeznek. Emiatt a titán-dioxidnak kiváló színező- és fedőképességre van szükség.
4. A tinta fehérségére gyakorolt hatás
(1) A titán-dioxid részecskék alakjának, méretének és eloszlásának hatása a fehérségre.
A kiváló titán-dioxid részecskék sima megjelenésűek, és nincsenek éles szélei. Ha a részecske felületén éles szélű titán-dioxidot használnak, a fény visszaverő hatása nagymértékben gyengül, és csökken a tinta fehérsége. A titán-dioxid részecskék méretét 0,2-0,4 μm-re kell szabályozni, ami a látható fény hullámhosszának körülbelül 1/2-ének felel meg, hogy nagy szórási képességet érjünk el, és a szín fehérebbnek tűnjön. Ha a részecskeméret kisebb, mint 0,1 μm, a kristály átlátszó. Ha a részecskeméret meghaladja a 0,5 μm-t, a pigment fényszórási képessége csökken, ami befolyásolja a tinta fehérségét. Emiatt a titán-dioxid részecskeméretének megfelelőnek és egyenletes eloszlásnak kell lennie ahhoz, hogy kiváló fehérséget mutasson.
(2) A titán-dioxidban lévő szennyeződések hatása a tinta fehérségére.
Általánosságban elmondható, hogy ha nyomnyi mennyiségű szennyeződést, például vasat, krómot, kobaltot és rezet keverünk a titán-dioxidba, az elkészített tinta színeltérése és fehérsége csökken. Ennek az az oka, hogy a titán-dioxidban lévő szennyező ionok, különösen a fémionok, torzítják a titán-dioxid kristályszerkezetét és elveszítik a szimmetriát. A rutil-titán-dioxid érzékenyebb a szennyeződésekre. Például, ha a rutil-titán-dioxid vas-oxid-tartalma nagyobb, mint 0,003%, az színt mutat, míg a titán-dioxid anatáz tartalma 0,009%-nál nagyobb, színreakció lép fel. Ezért nagyon fontos a precíziós titán-dioxid szennyeződésmentes kiválasztása.
