Der Anteil an Titandioxid, der bei der Herstellung verschiedener Tintentypen verwendet wird, ist relativ groß und liegt zwischen 25 und 50 %, teilweise sogar noch höher. Daher spielt Titandioxid eine entscheidende Rolle für die Qualität von Tinten. In der Natur gibt es drei Arten von kristallinem Titandioxid, nämlich Rutil, Anatas und Brookit. Da die Kristallform von Brookit-Titandioxid äußerst instabil ist, gibt es nur zwei Arten von Titandioxid, die für die Tintenherstellung geeignet sind: Rutil und Anatas, und beide sind tetragonale Kristallformen. Sie haben stabile physikalische und chemische Eigenschaften, reinweiße Farbe, feine Partikel und einen hohen Brechungsindex. Bei der Herstellung von Tinten stellen verschiedene Arten von Tintenprodukten unterschiedliche Qualitätsanforderungen an Titandioxid. Die Praxis hat gezeigt, dass Rutil-Titandioxid eine bessere Anwendungsleistung aufweist und in großem Umfang bei der Herstellung verschiedener Tintenarten eingesetzt werden kann. Aus dem Vergleich der Leistungsindikatoren der beiden Titandioxide, sei es Kristallform, Brechungsindex oder Farbkraft und Fluoreszenzindex, ist Rutil-Titandioxid dem Anatas-Titandioxid überlegen. Daher wird Rutil-Titandioxid häufig bei der Tintenherstellung verwendet. Mit der rasanten Entwicklung der in- und ausländischen Verpackungs- und Verlagsdruckindustrie wird die Marktnachfrage nach Tinten von Tag zu Tag steigen. Als sehr wichtiges Weißpigment in Tinten können viele Funktionen und Wirkungen von Titandioxid durch kein anderes Material ersetzt werden.
Je nach Tintentyp und unterschiedlichen Anforderungen an die Druckeignung ist die angemessene Auswahl von Titandioxid der Schlüssel zur Herstellung hervorragender weißer Tinten. Fasst man die Qualitätsanforderungen an Titandioxid für Tinten zusammen, so gibt es vor allem folgende Punkte:
① Guter Weißgrad, langanhaltend und nicht vergilbend, sorgt dafür, dass die Farbe von Druckerzeugnissen in verschiedenen Umgebungen hell und leuchtend bleibt.
② Gute Feuchtigkeitsbeständigkeit, leicht zu schleifen;
③ Kleine Partikel, die sich leicht gleichmäßig im Tintenbindemittel verteilen lassen;
④ Starke Deckkraft und gute Färbekraft;
⑤ Gute Wetterbeständigkeit und Hitzebeständigkeit, stabile chemische Eigenschaften;
⑥ Gute Wasserbeständigkeit.
1. Einfluss auf das Deckvermögen der Tinte
(1) Die Ungleichmäßigkeit des Brechungsindex von Titandioxidkristallen wirkt sich direkt auf die Deckkraft der Tinte aus.
Im Allgemeinen ist der Brechungsindex von Titandioxid der beste unter den Weißpigmenten. Bei der Herstellung von weißer Tinte sollte Titandioxid mit einem hohen Brechungsindex verwendet werden, um die Deckkraft der weißen Tinte zu verbessern.
(2) Der Einfluss von Titandioxid-Partikelgröße, Partikelstruktur und Dispersion auf das Deckvermögen weißer Tinte.
Im Bereich von mehr als der Hälfte der Wellenlänge des sichtbaren Lichts gilt: Je kleiner die Partikelgröße, desto glatter die Partikeloberfläche, desto besser ist die Dispersion von Titandioxid im Harzbindemittel und desto stärker ist sein Deckvermögen. Da Titandioxid selbst eine signifikante Kristallstruktur aufweist, ist sein Brechungsindex größer als der des Farbentwicklers, und je größer der Unterschied im Brechungsindex zwischen beiden ist, desto stärker ist das Deckvermögen des verwendeten Titandioxids. Die Praxis hat gezeigt, dass Rutil-Titandioxid ein besseres Deckvermögen als Anatas-Titandioxid aufweist und daher in der Tintenherstellung häufiger verwendet wird.
2. Einfluss auf die Färbekraft der Tinte
Die Färbekraft von Titandioxid hängt von seiner Fähigkeit ab, sichtbares Licht zu streuen, und es hat einen direkten Einfluss auf die Färbekraft der Tinte. Je größer der Streukoeffizient, desto stärker die Farbkraft; Je höher der Brechungsindex von Titandioxid ist, desto stärker ist die Färbekraft. Titandioxid ist das Produkt mit dem höchsten Brechungsindex unter den Weißpigmenten, und der Brechungsindex von Rutil-Titandioxid ist höher als der von Anatas-Titandioxid. Daher sollten Sie bei der Auswahl von Titandioxid Titandioxid mit starker Streufähigkeit und hohem Brechungsindex wählen.
3. Auswirkungen auf die Dispersionsleistung.
Ob die Form der Titandioxidpartikel und die Lichtreflexion gleichmäßig sind, wirkt sich direkt auf die Dispersionsleistung von Titandioxid aus. Es wird angenommen, dass, wenn die Oberfläche der Titandioxidpartikel glatt und die Reflexion gleichmäßig ist, ihre Dispersion gut ist und der Glanz und die Weiße der vorbereiteten weißen Tinte ebenfalls gut sind; Im Gegenteil, wenn die Oberfläche der Partikel rau ist und die diffuse Reflexion zunimmt, wird der Glanz stark reduziert und die Dispersion wird schlecht, was sich direkt auf den Weißgrad und die Übertragungsleistung der weißen Tinte auswirkt. Aus diesem Grund muss Titandioxid vor seiner Verwendung aufbereitet werden.
Darüber hinaus sollte im Tintenherstellungsprozess Titandioxid mit unterschiedlichen Funktionen entsprechend den spezifischen Eigenschaften und Anforderungen verschiedener Tinten ausgewählt werden.
(1) Der Offsetdruck basiert auf dem Prinzip der Öl--Wasserabstoßung. Daher muss das in der Offsetdruckfarbe verwendete Harzbindemittel eine hervorragende Antiemulgierungsfunktion und eine ausgezeichnete Hydrophobie aufweisen, da sich die weiße Offsetdruckfarbe sonst leicht emulgieren lässt. Darüber hinaus erfordert die weiße Offset-Tinte, die für Druckerzeugnisse verwendet wird, die längere Zeit im Freien platziert werden, eine hervorragende Licht- und Wetterbeständigkeit des Titandioxids, da die weiße Tinte sonst gelb oder pulverförmig wird.
(2) Um die Druckerzeugnisse hell und schön zu machen, wird für Tiefdruck-Verbundfolientinte zunächst weiße Tinte als Basis verwendet und anschließend ein Farbdruck durchgeführt. Aus diesem Grund muss Titandioxid eine hervorragende Färbe- und Deckkraft aufweisen.
4. Einfluss auf den Weißgrad der Tinte
(1) Der Einfluss der Form, Größe und Verteilung von Titandioxidpartikeln auf den Weißgrad.
Ausgezeichnete Titandioxidpartikel haben ein glattes Aussehen und keine scharfen Kanten. Wenn Titandioxid mit scharfen Kanten auf der Partikeloberfläche verwendet wird, wird die Reflexionswirkung des Lichts stark abgeschwächt und der Weißgrad der Tinte verringert. Die Größe der Titandioxidpartikel sollte auf 0,2 bis 0,4 μm eingestellt werden, was etwa der Hälfte der Wellenlänge des sichtbaren Lichts entspricht, um eine hohe Streufähigkeit zu erzielen und die Farbe weißer erscheinen zu lassen. Wenn die Partikelgröße weniger als 0,1 μm beträgt, ist der Kristall transparent. Wenn die Partikelgröße 0,5 μm überschreitet, verringert sich die Fähigkeit des Pigments, Licht zu streuen, was sich auf den Weißgrad der Tinte auswirkt. Aus diesem Grund muss die Partikelgröße von Titandioxid angemessen und gleichmäßig verteilt sein, um einen hervorragenden Weißgrad zu erzielen.
(2) Der Einfluss von Verunreinigungen im Titandioxid auf den Weißgrad der Tinte.
Wenn dem Titandioxid Spuren von Verunreinigungen wie Eisen, Chrom, Kobalt und Kupfer beigemischt werden, weist die hergestellte Tinte im Allgemeinen Farbabweichungen und einen verringerten Weißgrad auf. Dies liegt daran, dass die Verunreinigungsionen in Titandioxid, insbesondere Metallionen, die Kristallstruktur von Titandioxid verzerren und die Symmetrie verlieren. Rutil-Titandioxid ist empfindlicher gegenüber Verunreinigungen. Wenn beispielsweise der Gehalt an Eisenoxid in Rutil-Titandioxid mehr als 0,003 % beträgt, zeigt es Farbe, während sein Gehalt in Anatas-Titandioxid mehr als 0,009 % beträgt, kommt es zu einer Farbreaktion. Daher ist es sehr wichtig, Präzisionstitandioxid ohne Verunreinigungen auszuwählen.
