Делът на титанов диоксид, използван в производството на различни видове мастила, е сравнително голям, вариращ от 25% до 50%, а някои са дори по-големи. Следователно титановият диоксид играе жизненоважна роля за качеството на мастилата. В природата има три вида кристален титанов диоксид, а именно рутил, анатаз и брукит. Тъй като кристалната форма на брукитов титанов диоксид е изключително нестабилна, има само два вида титанов диоксид, подходящи за производство на мастило, рутил и анатаз, като и двата са тетрагонални кристални форми. Те имат стабилни физични и химични свойства, чисто бял цвят, фини частици и висок индекс на пречупване. При производството на мастила различните видове мастилени продукти имат различни изисквания за качество на титановия диоксид. Практиката е доказала, че рутилният титанов диоксид има по-добри характеристики на приложение и може да се използва широко в производството на различни видове мастила. От сравнението на показателите за ефективност на двата титанов диоксид, независимо дали става дума за кристална форма, индекс на пречупване или оцветяване и индекс на флуоресценция, рутилният титанов диоксид е по-добър от анатазния титанов диоксид. Следователно рутилният титанов диоксид се използва широко в производството на мастила. С бързото развитие на вътрешните и чуждестранните опаковъчни и печатарски индустрии търсенето на мастила на пазара ще нараства с всеки изминал ден. Като много важен бял пигмент в мастилата, много функции и ефекти на титановия диоксид не могат да бъдат заменени с други материали.
Според различните видове мастила и различните изисквания за пригодност за печат, разумният избор на титанов диоксид е ключът към производството на отлични бели мастила. Обобщавайки изискванията за качество на титанов диоксид за мастила, има основно следните точки:
① Добра белота, дълготрайно-не-пожълтяване може да направи цвета на печатните продукти да остане ярък и ярък в различни среди;
② Добра устойчивост на влага, лесна за смилане;
③ Малки частици, лесни за равномерно разпръскване в мастилото;
④ Силна покривна способност и добра оцветяваща способност;
⑤ Добра устойчивост на атмосферни влияния и устойчивост на топлина, стабилни химични свойства;
⑥ Добра водоустойчивост.
1. Въздействие върху покривността на мастилото
(1) Неравномерността на индекса на пречупване на кристалите от титанов диоксид ще повлияе пряко на покриващата способност на мастилото.
Като цяло индексът на пречупване на титановия диоксид е най-добрият сред белите пигменти. Когато приготвяте бяло мастило, трябва да се използва титанов диоксид с висок коефициент на пречупване, за да се подобри покривността на бялото мастило.
(2) Влиянието на размера на частиците на титановия диоксид, структурата и дисперсията на частиците върху покривността на бялото мастило.
В диапазона, по-голям от 1/2 от дължината на вълната на видимата светлина, колкото по-малък е размерът на частиците, толкова по-гладка е повърхността на частиците, толкова по-добра е дисперсията на титановия диоксид в свързващото вещество на смолата и толкова по-силна е неговата покривна способност. Тъй като самият титанов диоксид има значителна кристална структура, неговият индекс на пречупване е по-голям от този на цветния проявител и колкото по-голяма е разликата в индекса на пречупване между двата, толкова по-силна е покривната способност на използвания титанов диоксид. Практиката показва, че рутилният титанов диоксид има по-добра покривност от анатазния титанов диоксид, така че се използва по-широко в производството на мастила.
2. Въздействие върху силата на оцветяване на мастилото
Силата на оцветяване на титановия диоксид зависи от способността му да разсейва видимата светлина и има пряко въздействие върху силата на оцветяване на мастилото. Колкото по-голям е коефициентът на разсейване, толкова по-силна е силата на оцветяване; колкото по-висок е индексът на пречупване на титановия диоксид, толкова по-силна е силата на оцветяване. Титановият диоксид е продуктът с най-висок индекс на пречупване сред белите пигменти, а индексът на пречупване на рутилния титанов диоксид е по-висок от този на анатазния титанов диоксид. Следователно, когато избирате титанов диоксид, трябва да изберете титанов диоксид със силна разсейваща способност и висок индекс на пречупване.
3. Въздействие върху производителността на дисперсията.
Дали формата на частиците от титанов диоксид и отражението на светлината са еднородни, пряко влияе върху характеристиките на дисперсията на титановия диоксид. Смята се, че ако повърхността на частиците от титанов диоксид е гладка и отражението е равномерно, неговата дисперсия е добра, а гланцът и белотата на приготвеното бяло мастило също са добри; напротив, ако повърхността на частиците е грапава и дифузното отражение се увеличи, гланцът ще бъде значително намален и дисперсията ще бъде лоша, което пряко ще повлияе на белотата и ефективността на трансфера на бялото мастило. Поради тази причина титановият диоксид трябва да бъде обработен, преди да може да се използва.
В допълнение, по време на процеса на производство на мастило, титанов диоксид с различни функции трябва да бъде избран според специфичните характеристики и изисквания на различните мастила.
(1) Офсетовият печат се основава на принципа на отблъскване на масло-вода. Следователно свързващото вещество от смола, използвано в мастилото за офсетов печат, трябва да има отлична анти-емулгираща функция и отлична хидрофобност, в противен случай офсетното бяло мастило е лесно за емулгиране; в допълнение, офсетовото бяло мастило, използвано за печатни продукти, поставени на открито за дълго време, изисква неговият титанов диоксид да има отлична устойчивост на светлина и атмосферни влияния, в противен случай бялото мастило ще пожълтее или стане прах.
(2) За мастило от композитен филм за гравиране, за да се направят печатните продукти ярки и красиви, първо се използва бяло мастило като основа и след това се извършва цветен печат. Поради тази причина титановият диоксид трябва да има отлична оцветяваща и покривна способност.
4. Влияние върху белотата на мастилото
(1) Влиянието на формата, размера и разпределението на частиците от титанов диоксид върху белотата.
Отличните частици от титанов диоксид имат гладък вид и без остри ръбове. Ако се използва титанов диоксид с остри ръбове на повърхността на частиците, ефектът на отразяване на светлината ще бъде значително отслабен и белотата на мастилото ще бъде намалена. Размерът на частиците от титанов диоксид трябва да се контролира на 0,2~0,4 μm, което е еквивалентно на около 1/2 от дължината на вълната на видимата светлина, за да се получи висока способност за разсейване и цветът да изглежда по-бял. Когато размерът на частиците е по-малък от 0,1 μm, кристалът е прозрачен. Ако размерът на частиците надвишава 0,5 μm, способността на пигмента да разпръсква светлина ще бъде намалена, което ще повлияе на белотата на мастилото. Поради тази причина се изисква размерът на частиците на титановия диоксид да бъде подходящ и равномерно разпределен, за да покаже отлична белота.
(2) Влиянието на примесите в титановия диоксид върху белотата на мастилото.
Най-общо казано, ако следи от примеси като желязо, хром, кобалт и мед се смесят в титанов диоксид, приготвеното мастило ще има цветово отклонение и намалена белота. Това е така, защото примесните йони в титановия диоксид, особено металните йони, изкривяват кристалната структура на титановия диоксид и губят симетрия. Рутиловият титанов диоксид е по-чувствителен към примеси. Например, когато съдържанието на железен оксид в рутилов титанов диоксид е по-голямо от 0,003%, той ще покаже цвят, докато съдържанието му в анатазния титанов диоксид е по-голямо от 0,009%, ще настъпи цветна реакция. Ето защо е много важно да изберете прецизен титанов диоксид без примеси.
