שיעור הטיטניום דו חמצני המשמש בייצור סוגי דיו שונים הוא גדול יחסית, נע בין 25% ל-50%, וחלקם אף גדולים יותר. לכן, טיטניום דו חמצני ממלא תפקיד חיוני באיכות הדיו. ישנם שלושה סוגים של טיטניום דו חמצני גבישי בטבע, כלומר רוטיל, אנטאזה וברוקיט. מכיוון שצורת הגביש טיטניום דו חמצני ברוקיט אינה יציבה ביותר, ישנם רק שני סוגים של טיטניום דו חמצני המתאימים לייצור דיו, רוטיל ואנטאז, ושניהם צורות גבישים טטראגונליות. יש להם תכונות פיזיקליות וכימיות יציבות, צבע לבן טהור, חלקיקים עדינים ומקדם שבירה גבוה. בייצור דיו, לסוגים שונים של מוצרי דיו דרישות איכות שונות לטיטניום דו חמצני. התרגול הוכיח שלרוטיל טיטניום דו חמצני יש ביצועי יישום טובים יותר וניתן להשתמש בו באופן נרחב בייצור סוגים שונים של דיו. מהשוואת מדדי הביצועים של שני דו חמצני הטיטניום, בין אם זה צורת גביש, מקדם שבירה או כוח צביעה ואינדקס הקרינה, דו תחמוצת טיטניום רוטיל עדיפה על דו תחמוצת טיטניום אנטאזה. לכן, רוטיל טיטניום דו חמצני נמצא בשימוש נרחב בייצור דיו. עם ההתפתחות המהירה של תעשיות אריזה והוצאה לאור מקומיים וזרים, הביקוש בשוק לדיו יגדל מיום ליום. כפיגמנט לבן חשוב מאוד בדיו, לא ניתן להחליף פונקציות והשפעות רבות של טיטניום דו חמצני בשום חומר אחר.
על פי סוגים שונים של דיו ודרישות התאמה שונות להדפסה, המבחר הסביר של טיטניום דו חמצני הוא המפתח להכנת דיו לבן מעולה. לסיכום דרישות האיכות של טיטניום דו חמצני לדיו, יש בעיקר את הנקודות הבאות:
① לובן טוב,-לאורך זמן שאינו מצהיב-, יכול לגרום לצבע של מוצרים מודפסים להישאר בהיר ובהיר בסביבות שונות;
② עמידות לחות טובה, קלה לטחינה;
③ חלקיקים קטנים, קל לפזר באופן שווה בקלסר הדיו;
④ כוח כיסוי חזק וכוח צביעה טוב;
⑤ עמידות טובה במזג האוויר ועמידות בחום, תכונות כימיות יציבות;
⑥ עמידות טובה למים.
1. השפעה על כוח המסתור של הדיו
(1) חוסר אחידות מקדם השבירה של גבישי טיטניום דו חמצני ישפיע ישירות על כוח המסתור של הדיו.
באופן כללי, מקדם השבירה של טיטניום דו חמצני הוא הטוב ביותר מבין הפיגמנטים הלבנים. בעת הכנת דיו לבן, יש להשתמש בטיטניום דו חמצני בעל מקדם שבירה גבוה כדי לשפר את כוח המסתור של דיו לבן.
(2) ההשפעה של גודל חלקיקי טיטניום דו חמצני, מבנה החלקיקים והפיזור על כוח המסתור של דיו לבן.
בטווח העולה על 1/2 מאורך הגל של האור הנראה, ככל שגודל החלקיקים קטן יותר, ככל ששטח החלקיקים חלק יותר, כך הפיזור של טיטניום דו חמצני במקשר השרף טוב יותר, וכוח המסתור שלו חזק יותר. מכיוון שלטיטניום דו חמצני עצמו יש מבנה גבישי משמעותי, מקדם השבירה שלו גדול מזה של מפתח הצבע, וככל שההבדל במקדם השבירה בין השניים גדול יותר, כוח המסתור של הדו תחמוצת טיטניום בשימוש חזק יותר. התרגול הראה שלרוטיל טיטניום דו חמצני יש כוח מסתור טוב יותר מאשר טיטניום דו חמצני אנטאזה, ולכן הוא נמצא בשימוש נרחב יותר בייצור דיו.
2. השפעה על כוח הצביעה של הדיו
כוח הצביעה של טיטניום דו חמצני תלוי ביכולתו לפזר אור נראה, ויש לו השפעה ישירה על כוח הצביעה של הדיו. ככל שמקדם הפיזור גדול יותר, כוח הצביעה חזק יותר; ככל שמקדם השבירה של טיטניום דו חמצני גבוה יותר, כוח הצביעה חזק יותר. טיטניום דו חמצני הוא המוצר בעל מקדם השבירה הגבוה ביותר מבין פיגמנטים לבנים, ואינדקס השבירה של דו תחמוצת טיטניום רוטיל גבוה מזה של דו תחמוצת טיטניום אנטאזה. לכן בבחירת טיטניום דו חמצני יש לבחור טיטניום דו חמצני בעל יכולת פיזור חזקה ומקדם שבירה גבוה.
3. השפעה על ביצועי הפיזור.
אם הצורה של חלקיקי טיטניום דו חמצני והחזר האור אחידים משפיעה ישירות על ביצועי הפיזור של טיטניום דו חמצני. הוא האמין שאם פני השטח של חלקיקי טיטניום דו-חמצני חלקים וההשתקפות אחידה, הפיזור שלו טוב, וגם הברק והלובן של הדיו הלבן המוכן טובים; להיפך, אם פני החלקיקים מחוספסים וההשתקפות המפוזרת גדלה, הברק יקטן מאוד, והפיזור יהיה גרוע, מה שישפיע ישירות על הלובן וביצועי ההעברה של הדיו הלבן. מסיבה זו, יש לעבד טיטניום דו חמצני לפני שניתן להשתמש בו.
בנוסף, במהלך תהליך ייצור הדיו, יש לבחור טיטניום דו חמצני עם פונקציות שונות בהתאם למאפיינים ולדרישות הספציפיות של צבעי דיו שונים.
(1) דפוס אופסט מבוסס על העיקרון של דחיית מים-שמן. לכן, קלסר השרף המשמש בדיו להדפסת אופסט חייב להיות בעל פונקציית אמולסיפיקציה מעולה- והידרופוביות מצוינת, אחרת, דיו לבן אופסט קל לתחליב; בנוסף, הדיו הלבן האופסט המשמש למוצרים מודפסים המוצבים בחוץ במשך זמן רב מחייב את הטיטניום דו חמצני שלו בעל עמידות מצוינת לאור ועמידות בפני מזג אוויר, אחרת הדיו הלבן יהפוך לצהוב או אבקה.
(2) עבור דיו סרט מרוכב, על מנת להפוך את המוצרים המודפסים לבהירים ויפים, דיו לבן משמש תחילה כבסיס, ולאחר מכן מתבצעת הדפסה צבעונית. מסיבה זו, טיטניום דו חמצני נדרש להיות בעל כוח צביעה מעולה וכוח מסתור.
4. השפעה על לובן הדיו
(1) השפעת הצורה, הגודל והפיזור של חלקיקי טיטניום דו חמצני על הלובן.
חלקיקי טיטניום דו חמצני מצוינים בעלי מראה חלק וללא קצוות חדים. אם נעשה שימוש בטיטניום דו חמצני עם קצוות חדים על פני החלקיקים, אפקט ההחזר של האור ייחלש מאוד ולובן הדיו תקטן. יש לשלוט בגודל של חלקיקי טיטניום דו חמצני ב-0.2~0.4μm, המקביל לכ-1/2 מאורך הגל של האור הנראה, על מנת לקבל יכולת פיזור גבוהה ולגרום לצבע להיראות לבן יותר. כאשר גודל החלקיקים קטן מ-0.1 מיקרומטר, הגביש שקוף. אם גודל החלקיקים עולה על 0.5 מיקרומטר, יכולתו של הפיגמנט לפזר אור תפחת, מה שישפיע על לובן הדיו. מסיבה זו, גודל החלקיקים של טיטניום דו חמצני נדרש להיות מתאים ומפוזר באופן שווה כדי להראות לובן מעולה.
(2) השפעת זיהומים בטיטניום דו חמצני על לובן הדיו.
באופן כללי, אם מערבבים כמות קורט של זיהומים כגון ברזל, כרום, קובלט ונחושת לתוך דו תחמוצת הטיטניום, לדיו המוכן תהיה סטיית צבע ולובן מופחת. הסיבה לכך היא שיוני הטומאה בטיטניום דו חמצני, במיוחד יוני מתכת, מעוותים את המבנה הגבישי של טיטניום דו חמצני ומאבדים סימטריה. רוטיל טיטניום דו חמצני רגיש יותר לזיהומים. לדוגמה, כאשר תכולת תחמוצת הברזל ברוטיל דו תחמוצת טיטניום גדולה מ-0.003%, היא תראה צבע, בעוד שתכולתה בדו תחמוצת טיטניום אנטאזה גדולה מ-0.009%, תתרחש תגובת צבע. לכן, חשוב מאוד לבחור דיוק טיטניום דו חמצני ללא זיהומים.
