تعتبر نسبة ثاني أكسيد التيتانيوم المستخدمة في إنتاج مختلف أنواع الأحبار كبيرة نسبيا، حيث تتراوح من 25% إلى 50%، وبعضها أكبر. ولذلك، يلعب ثاني أكسيد التيتانيوم دورًا حيويًا في جودة الأحبار. هناك ثلاثة أنواع من ثاني أكسيد التيتانيوم البلوري في الطبيعة، وهي الروتيل والأناتاز والبروكيت. نظرًا لأن شكل بلورة ثاني أكسيد التيتانيوم من البروكيت غير مستقر للغاية، فهناك نوعان فقط من ثاني أكسيد التيتانيوم مناسب لإنتاج الحبر، الروتيل والأناتاز، وكلاهما من أشكال البلورات الرباعية الزوايا. تتميز بخصائص فيزيائية وكيميائية مستقرة، ولون أبيض نقي، وجزيئات دقيقة، ومعامل انكسار مرتفع. في إنتاج الأحبار، أنواع مختلفة من منتجات الحبر لها متطلبات جودة مختلفة لثاني أكسيد التيتانيوم. لقد أثبتت الممارسة أن ثاني أكسيد التيتانيوم الروتيل يتمتع بأداء تطبيقي أفضل ويمكن استخدامه على نطاق واسع في إنتاج أنواع مختلفة من الأحبار. ومن مقارنة مؤشرات أداء ثاني أكسيد التيتانيوم سواء كان الشكل البلوري أو معامل الانكسار أو قوة التلوين ومؤشر التألق، فإن ثاني أكسيد التيتانيوم الروتيل يتفوق على ثاني أكسيد التيتانيوم الأناتاسي. لذلك، يستخدم ثاني أكسيد التيتانيوم الروتيل على نطاق واسع في إنتاج الحبر. مع التطور السريع لصناعات الطباعة والتغليف والنشر المحلية والأجنبية، سيزداد الطلب في السوق على الأحبار يومًا بعد يوم. باعتباره صبغة بيضاء مهمة جدًا في الأحبار، لا يمكن استبدال العديد من وظائف وتأثيرات ثاني أكسيد التيتانيوم بأي مواد أخرى.
وفقًا للأنواع المختلفة من الأحبار ومتطلبات ملاءمة الطباعة المختلفة، فإن الاختيار المعقول لثاني أكسيد التيتانيوم هو المفتاح لصنع أحبار بيضاء ممتازة. تلخيصًا لمتطلبات جودة ثاني أكسيد التيتانيوم للأحبار، هناك بشكل أساسي النقاط التالية:
① البياض الجيد،-الاصفرار الطويل الأمد-، يمكن أن يجعل لون المنتجات المطبوعة يظل مشرقًا ومشرقًا في البيئات المختلفة؛
② مقاومة جيدة للرطوبة، سهلة الطحن؛
③ جزيئات صغيرة، من السهل أن تتوزع بالتساوي في رابط الحبر؛
④ قوة تغطية قوية وقوة تلوين جيدة؛
⑤ مقاومة جيدة للطقس ومقاومة للحرارة، وخصائص كيميائية مستقرة؛
⑥ مقاومة جيدة للماء.
1. التأثير على قوة إخفاء الحبر
(1) سيؤثر عدم انتظام معامل الانكسار لبلورات ثاني أكسيد التيتانيوم بشكل مباشر على قوة إخفاء الحبر.
بشكل عام، معامل الانكسار لثاني أكسيد التيتانيوم هو الأفضل بين الأصباغ البيضاء. عند تحضير الحبر الأبيض، يجب استخدام ثاني أكسيد التيتانيوم ذو معامل الانكسار العالي لتعزيز قدرة إخفاء الحبر الأبيض.
(2) تأثير حجم جسيم ثاني أكسيد التيتانيوم وبنية الجسيمات وتشتتها على قوة إخفاء الحبر الأبيض.
في نطاق أكبر من نصف الطول الموجي للضوء المرئي، كلما كان حجم الجسيم أصغر، كلما كان سطح الجسيم أكثر سلاسة، وكان تشتت ثاني أكسيد التيتانيوم في مادة رابطة الراتنج أفضل، وكانت قوة إخفاءه أقوى. نظرًا لأن ثاني أكسيد التيتانيوم نفسه له بنية بلورية كبيرة، فإن معامل انكساره أكبر من مؤشر اللون المطور، وكلما زاد الفرق في معامل الانكسار بين الاثنين، زادت قوة إخفاء ثاني أكسيد التيتانيوم المستخدم. أظهرت الممارسة أن ثاني أكسيد التيتانيوم الروتيل يتمتع بقدرة إخفاء أفضل من ثاني أكسيد التيتانيوم الأناتاسي، لذلك يستخدم على نطاق واسع في إنتاج الحبر.
2. التأثير على قوة التلوين بالحبر
تعتمد قوة التلوين لثاني أكسيد التيتانيوم على قدرته على تشتيت الضوء المرئي، وله تأثير مباشر على قوة التلوين للحبر. كلما زاد معامل التشتت، كلما كانت قوة التلوين أقوى؛ كلما ارتفع معامل انكسار ثاني أكسيد التيتانيوم، زادت قوة التلوين. ثاني أكسيد التيتانيوم هو المنتج ذو أعلى معامل انكسار بين الأصباغ البيضاء، ومعامل الانكسار لثاني أكسيد التيتانيوم الروتيل أعلى من ثاني أكسيد التيتانيوم الأناتاسي. ولذلك، عند اختيار ثاني أكسيد التيتانيوم، يجب عليك اختيار ثاني أكسيد التيتانيوم مع قدرة تشتت قوية ومعامل الانكسار العالي.
3. التأثير على أداء التشتت.
ما إذا كان شكل جزيئات ثاني أكسيد التيتانيوم وانعكاس الضوء موحدًا يؤثر بشكل مباشر على أداء تشتت ثاني أكسيد التيتانيوم. يُعتقد أنه إذا كان سطح جزيئات ثاني أكسيد التيتانيوم أملسًا وكان الانعكاس موحدًا، فإن تشتته يكون جيدًا، كما أن لمعان وبياض الحبر الأبيض المُجهز جيد أيضًا؛ على العكس من ذلك، إذا كان سطح الجزيئات خشنًا وزاد الانعكاس المنتشر، فسيتم تقليل اللمعان بشكل كبير، وسيكون التشتت ضعيفًا، مما سيؤثر بشكل مباشر على البياض وأداء نقل الحبر الأبيض. لهذا السبب، يجب معالجة ثاني أكسيد التيتانيوم قبل استخدامه.
بالإضافة إلى ذلك، أثناء عملية إنتاج الحبر، يجب اختيار ثاني أكسيد التيتانيوم بوظائف مختلفة وفقًا للخصائص والمتطلبات المحددة للأحبار المختلفة.
(1) تعتمد طباعة الأوفست على مبدأ تنافر الزيت مع الماء. لذلك، يجب أن يتمتع رابط الراتنج المستخدم في حبر طباعة الأوفست بوظيفة مقاومة ممتازة للاستحلاب-ومقاومة للماء ممتازة، وإلا فإن حبر الأوفست الأبيض يكون من السهل استحلابه؛ بالإضافة إلى ذلك، فإن حبر الأوفست الأبيض المستخدم للمنتجات المطبوعة الموضوعة في الخارج لفترة طويلة يتطلب أن يتمتع ثاني أكسيد التيتانيوم بمقاومة ممتازة للضوء ومقاومة الطقس، وإلا فإن الحبر الأبيض سيتحول إلى اللون الأصفر أو المسحوق.
(2) بالنسبة لحبر الفيلم المركب بالحفر، من أجل جعل المنتجات المطبوعة مشرقة وجميلة، يتم استخدام الحبر الأبيض كقاعدة أولاً، ومن ثم يتم إجراء الطباعة الملونة. لهذا السبب، يجب أن يتمتع ثاني أكسيد التيتانيوم بقوة تلوين وقوة إخفاء ممتازة.
4. التأثير على بياض الحبر
(1) تأثير شكل وحجم وتوزيع جزيئات ثاني أكسيد التيتانيوم على البياض.
تتمتع جزيئات ثاني أكسيد التيتانيوم الممتازة بمظهر ناعم ولا توجد حواف حادة. إذا تم استخدام ثاني أكسيد التيتانيوم ذو الحواف الحادة على سطح الجسيمات، فسيتم إضعاف تأثير انعكاس الضوء بشكل كبير وسيتم تقليل بياض الحبر. يجب التحكم في حجم جزيئات ثاني أكسيد التيتانيوم عند 0.2~0.4μm، وهو ما يعادل حوالي نصف الطول الموجي للضوء المرئي، من أجل الحصول على قدرة تشتت عالية وجعل اللون يبدو أكثر بياضًا. عندما يكون حجم الجسيمات أقل من 0.1 ميكرومتر، تكون البلورة شفافة. إذا تجاوز حجم الجسيمات 0.5μm، ستنخفض قدرة الصبغة على تشتيت الضوء، مما يؤثر على بياض الحبر. ولهذا السبب، يجب أن يكون حجم جسيمات ثاني أكسيد التيتانيوم مناسبًا وموزعًا بالتساوي لإظهار بياض ممتاز.
(2) تأثير الشوائب الموجودة في ثاني أكسيد التيتانيوم على بياض الحبر.
بشكل عام، إذا تم خلط كمية ضئيلة من الشوائب مثل الحديد والكروم والكوبالت والنحاس في ثاني أكسيد التيتانيوم، فإن الحبر المُجهز سيكون له انحراف في اللون وانخفاض البياض. وذلك لأن أيونات الشوائب الموجودة في ثاني أكسيد التيتانيوم، وخاصة أيونات المعادن، تشوه البنية البلورية لثاني أكسيد التيتانيوم وتفقد التماثل. ثاني أكسيد التيتانيوم الروتيل أكثر حساسية للشوائب. على سبيل المثال، عندما يكون محتوى أكسيد الحديد في ثاني أكسيد التيتانيوم الروتيل أكبر من 0.003%، فإنه سيظهر اللون، في حين أن محتواه في ثاني أكسيد التيتانيوم أناتاز أكبر من 0.009%، سيحدث تفاعل اللون. لذلك، من المهم جدًا اختيار ثاني أكسيد التيتانيوم بدقة دون شوائب.
