A proporção de dióxido de titânio utilizada na produção de vários tipos de tintas é relativamente grande, variando entre 25% e 50%, e em alguns casos é ainda maior. Portanto, o dióxido de titânio desempenha um papel vital na qualidade das tintas. Existem três tipos de dióxido de titânio cristalino na natureza, nomeadamente rutilo, anatase e brookite. Como a forma cristalina de dióxido de titânio brookite é extremamente instável, existem apenas dois tipos de dióxido de titânio adequados para a produção de tinta, rutilo e anatase, sendo ambos formas cristalinas tetragonais. Estes possuem propriedades físicas e químicas estáveis, cor branca pura, partículas finas e alto índice de refração. Na produção de tintas, diferentes tipos de produtos de tinta têm diferentes requisitos de qualidade para o dióxido de titânio. A prática provou que o dióxido de titânio rutilo tem um melhor desempenho de aplicação e pode ser amplamente utilizado na produção de vários tipos de tintas. Comparando os indicadores de desempenho dos dois dióxidos de titânio, seja em termos de forma cristalina, índice de refração, poder de coloração ou índice de fluorescência, o dióxido de titânio rutilo é superior ao dióxido de titânio anatase. Portanto, o dióxido de titânio rutilo é amplamente utilizado na produção de tintas. Com o rápido desenvolvimento das indústrias de embalagem e impressão, tanto a nível nacional como internacional, a procura do mercado por tintas aumentará dia após dia. Sendo um pigmento branco muito importante nas tintas, muitas das funções e efeitos do dióxido de titânio não podem ser substituídos por outros materiais.

De acordo com os diferentes tipos de tintas e diferentes requisitos de adequação à impressão, a seleção adequada do dióxido de titânio é a chave para produzir tintas brancas de excelente qualidade. Resumindo os requisitos de qualidade do dióxido de titânio para tintas, destacam-se principalmente os seguintes pontos:

1. Boa brancura, duradoura e sem amarelecimento, permitindo que a cor dos produtos impressos permaneça brilhante em vários ambientes;

2. Boa resistência à humidade, fácil de moer;

3. Partículas pequenas, fáceis de dispersar uniformemente no aglutinante da tinta;

4. Forte poder de cobertura e bom poder de coloração;

5. Boa resistência às intempéries e ao calor, com propriedades químicas estáveis;

6. Boa resistência à água.

 1. Impacto no Poder de Cobertura da Tinta

1.1. A irregularidade do índice de refração dos cristais de dióxido de titânio afetará diretamente o poder de cobertura da tinta. Geralmente, o índice de refração do dióxido de titânio é o melhor entre os pigmentos brancos. Ao preparar tinta branca, deve-se usar dióxido de titânio com alto índice de refração para aumentar o poder de cobertura da tinta branca.

1.2. O impacto do tamanho das partículas de dióxido de titânio, estrutura das partículas e dispersão no poder de cobertura da tinta branca. Na faixa superior a 1/2 do comprimento de onda da luz visível, quanto menor o tamanho das partículas, mais suave a superfície das partículas, melhor a dispersão do dióxido de titânio no aglutinante de resina e mais forte o seu poder de cobertura. Como o dióxido de titânio tem uma estrutura cristalina significativa, o seu índice de refração é maior que o do desenvolvedor de cor, e quanto maior a diferença no índice de refração entre os dois, mais forte é o poder de cobertura do dióxido de titânio usado. A prática mostrou que o dióxido de titânio rutilo tem melhor poder de cobertura do que o dióxido de titânio anatase, sendo, portanto, mais amplamente utilizado na produção de tintas.

 2. Impacto no Poder de Coloração da Tinta

O poder de coloração do dióxido de titânio depende da sua capacidade de dispersar a luz visível e tem um impacto direto no poder de coloração da tinta. Quanto maior o coeficiente de dispersão, mais forte o poder de coloração; quanto maior o índice de refração do dióxido de titânio, mais forte o poder de coloração. O dióxido de titânio é o produto com o índice de refração mais alto entre os pigmentos brancos, e o índice de refração do dióxido de titânio rutilo é superior ao do dióxido de titânio anatase. Portanto, ao escolher o dióxido de titânio, deve-se optar por aquele com forte capacidade de dispersão e alto índice de refração.

 3. Impacto no Desempenho de Dispersão

A forma das partículas de dióxido de titânio e a uniformidade da reflexão da luz afetam diretamente o desempenho de dispersão do dióxido de titânio. Acredita-se que, se a superfície das partículas de dióxido de titânio for suave e a reflexão uniforme, a sua dispersão será boa, e o brilho e a brancura da tinta branca preparada também serão bons; pelo contrário, se a superfície das partículas for áspera e a reflexão difusa aumentar, o brilho será bastante reduzido e a dispersão será pobre, o que afetará diretamente a brancura e o desempenho de transferência da tinta branca. Por esta razão, o dióxido de titânio deve ser processado antes de ser utilizado. Além disso, durante o processo de produção de tinta, o dióxido de titânio com diferentes funções deve ser selecionado de acordo com as características específicas e os requisitos de várias tintas.

3.1. A impressão offset baseia-se no princípio da repulsão entre óleo e água. Portanto, o aglutinante de resina usado na tinta de impressão offset deve ter uma excelente função anti-emulsificação e hidrofobicidade, caso contrário, a tinta branca offset é facilmente emulsificada; além disso, a tinta branca offset utilizada para produtos impressos colocados ao ar livre durante um longo período requer que o seu dióxido de titânio tenha excelente resistência à luz e às intempéries, caso contrário, a tinta branca ficará amarela ou em pó.

3.2. Para tinta de filme composto gravura, para que os produtos impressos fiquem brilhantes e bonitos, a tinta branca é usada como base primeiro, e depois é feita a impressão colorida. Por esta razão, o dióxido de titânio deve ter excelente poder de coloração e poder de cobertura.

 4. Influência na Brancura da Tinta

4.1. A influência da forma, tamanho e distribuição das partículas de dióxido de titânio na brancura. Partículas de dióxido de titânio excelentes têm uma aparência suave e sem arestas afiadas. Se for usado dióxido de titânio com arestas afiadas na superfície das partículas, o efeito de reflexão da luz será bastante enfraquecido, e a brancura da tinta será reduzida. O tamanho das partículas de dióxido de titânio deve ser controlado entre 0,2~0,4 μm, o que é equivalente a cerca de 1/2 do comprimento de onda da luz visível, para obter alta capacidade de dispersão e fazer com que a cor pareça mais branca. Quando o tamanho das partículas é inferior a 0,1 μm, o cristal é transparente. Se o tamanho das partículas exceder 0,5 μm, a capacidade do pigmento para dispersar a luz será reduzida, afetando a brancura da tinta. Por esta razão, o tamanho das partículas de dióxido de titânio deve ser adequado e uniformemente distribuído para mostrar excelente brancura.

4.2. A influência das impurezas no dióxido de titânio sobre a brancura da tinta. Geralmente, se uma quantidade traço de impurezas, como ferro, crómio, cobalto e cobre, for misturada no dióxido de titânio, a tinta preparada terá desvio de cor e brancura reduzida. Isto deve-se ao facto de que os iões de impureza no dióxido de titânio, especialmente os iões metálicos, distorcem a estrutura cristalina do dióxido de titânio e perdem simetria. O dióxido de titânio rutilo é mais sensível a impurezas. Por exemplo, quando o teor de óxido de ferro no dióxido de titânio rutilo é superior a 0,003%, ele exibirá cor, enquanto que no dióxido de titânio anatase, o teor de óxido de ferro superior a 0,009% provocará uma reação de cor. Portanto, é muito importante selecionar dióxido de titânio de precisão sem impurezas.