Jakie są szczegółowe wymagania dotyczące TiO2 w przypadku atramentów?
1. Wpływ na białość atramentu
(1) Wpływ zanieczyszczeń w dwutlenku tytanu na białość atramentu. Dobra biel dwutlenku tytanu wykonanego z trwałego, a nie żółtego atramentu, może sprawić, że kolor wydruku będzie jasny i żywy w różnych środowiskach. Ogólnie rzecz biorąc, śladowe ilości żelaza, chromu, kobaltu, miedzi i innych zanieczyszczeń zmieszanych z dwutlenkiem tytanu powodują, że przygotowanie atramentu powoduje odchylenie kolorów i zmniejszenie białości. Dzieje się tak z powodu zanieczyszczeń jonami w ditlenku tytanu, zwłaszcza jonów metali, co powoduje zniekształcenie struktury krystalicznej dwutlenku tytanu i utratę symetrii. Rutylowy dwutlenek tytanu jest bardziej wrażliwy na zanieczyszczenia, takie jak tlenek żelaza w rutylowym ditlenku tytanu, zawartość rutylowego dwutlenku tytanu większa niż 0.003% pokaże kolor, podczas gdy jego zawartość w anatazie dwutlenku tytanu większa niż 0,009% będzie tylko wywołać reakcję barwną. Dlatego bardzo ważny jest wybór drobnego, wolnego od zanieczyszczeń dwutlenku tytanu.
(2) Kształt, wielkość i rozmieszczenie cząstek dwutlenku tytanu na wpływ białości. Wysokiej jakości cząstki dwutlenku tytanu o gładkim kształcie, bez kątów, w przypadku zastosowania cząstek o kątowej powierzchni dwutlenku tytanu znacznie osłabią odbicie światła i zmniejszą biel atramentu. Wielkość cząstek dwutlenku tytanu powinna być kontrolowana na poziomie 0,2~0,4μm, co odpowiada około 1/2 długości fali światła widzialnego, aby uzyskać wysoką zdolność rozpraszania i zapewnić jego kolor wydaje się bielszy. Gdy wielkość cząstek jest mniejsza niż 0,1 μm, kryształ jest przezroczysty, jeśli wielkość cząstek przekracza 0,5 μm, zmniejszy to zdolność rozpraszania pigmentu na światło i wpłynie na białość atrament. Z tego powodu, aby zapewnić dobrą białość, wymaga się, aby dwutlenek tytanu miał cząstki o odpowiedniej wielkości i równomiernym rozkładzie. Praktyka wykazała, że rutylowy dwutlenek tytanu niż anataz ma dobre krycie dwutlenkiem tytanu, dlatego ma szersze zastosowanie w produkcji atramentów.
2. Wpływ na siłę krycia farby
(1) Współczynnik załamania światła samego kryształu dwutlenku tytanu będzie miał bezpośredni wpływ na wielkość krycia atramentu. Proces druku atramentowego na folii wklęsłej, aby zadrukowany materiał uzyskał jasne kolory i piękny efekt, wymaga gruntowania białym tuszem, a następnie druku kolorowego. Wymaga to dwutlenku tytanu o dobrej sile barwienia i krycia, w przeciwnym razie efekt będzie słaby. Zwykle współczynnik załamania światła dwutlenku tytanu w białym pigmencie jest najlepszy, przy przygotowaniu białego tuszu należy zastosować większy współczynnik załamania światła dwutlenku tytanu, aby zwiększyć krycie białego tuszu.
(2) Wielkość, struktura cząstek i rozproszenie cząstek dwutlenku tytanu na wpływ pokrycia białym tuszem. Zwykle w zakresie większym niż 1/2 długości fali widzialnej, im mniejszy rozmiar cząstek, tym gładsza powierzchnia cząstek, im lepsza dyspersja dwutlenku tytanu w żywicznym materiale łączącym, tym silniejsza jest siła krycia. Ponieważ sam dwutlenek tytanu ma oczywistą strukturę krystaliczną, jego współczynnik załamania światła jest większy niż współczynnik załamania światła środka rozprowadzającego, a im większa jest różnica między współczynnikiem załamania światła obu, tym silniejsza jest siła krycia zastosowanego dwutlenku tytanu. Praktyka potwierdziła, że rutylowy dwutlenek tytanu ma lepszą siłę krycia niż anatazowy dwutlenek tytanu, dlatego jest szerzej stosowany w produkcji atramentów.
3. Wpływ na siłę barwienia atramentu
Moc barwiąca dwutlenku tytanu zależy od zdolności rozpraszania dwutlenku tytanu w świetle widzialnym i ma bezpośredni wpływ na siłę barwiącą atramentu, im większy współczynnik rozpraszania, tym silniejsza jest siła barwiąca; im wyższy współczynnik załamania światła dwutlenku tytanu, tym silniejsza jest siła barwiąca. Dwutlenek tytanu jest najwyższym współczynnikiem załamania światła w białych pigmentach, a współczynnik załamania rutylowego dwutlenku tytanu jest wyższy niż współczynnik załamania dwutlenku tytanu anatazu. Dlatego przy wyborze dwutlenku tytanu należy wybrać zdolność rozpraszania i wysoki współczynnik załamania światła dwutlenku tytanu.
4. Wpływ na wydajność dyspersji
Kształt cząstek dwutlenku tytanu i odbicie światła są jednolite, co bezpośrednio wpływa na rozproszenie wydajności dwutlenku tytanu. Jeżeli powierzchnia cząstek dwutlenku tytanu odbija równomiernie, a jego dyspersja jest dobra, przygotowanie białego atramentu z połyskiem i białością jest również dobre; i odwrotnie, powierzchnia cząstek jest szorstka, wzrasta rozproszone odbicie, znacznie zmniejsza połysk, dyspersja jest również słaba, co bezpośrednio wpływa na biel białego atramentu i wydajność transferu. Z tego powodu dwutlenek tytanu należy poddać obróbce przed użyciem.
Ponadto na atrament wpływają również następujące czynniki:
Doskonała odporność na światło i warunki atmosferyczne: Jeśli wydruk będzie umieszczony na zewnątrz przez dłuższy czas, należy upewnić się, że dwutlenek tytanu jest odporny na światło i warunki atmosferyczne, w przeciwnym razie atrament stanie się żółty i kredowy.
Dobra odporność na ciepło: W przypadku atramentu drukarskiego do pieczenia, temperatura pieczenia w procesie drukowania osiąga około 180 stopni przez maksymalnie 2 godziny. Takie warunki drukowania wymagają, aby dwutlenek tytanu zawarty w tuszu miał doskonałą odporność na ciepło, w przeciwnym razie biały atrament zmieni kolor na żółty i straci połysk w wysokich temperaturach, a nawet może spowodować odpady drukarskie.
Absorpcja oleju: W miarę wzrostu prędkości drukowania i technologii oraz konieczności stosowania atramentów o zmniejszonej lepkości, absorpcja oleju przez dwutlenek tytanu staje się krytyczna. W przypadku, gdy stężenie koloru pozostaje niezmienione, należy dostosować stopień absorpcji oleju, aby ułatwić formułowanie tuszy o wyższej lepkości.
