Hiukkasten ominaisuuksien vaikutus
Titaanidioksidi pigmentin ominaisuuksista
Titaanidioksidin tärkein optinen ominaisuus pigmenteille on sen opasiteetti, kun se dispergoidaan väliaineeseen ja levitetään pinnalle (pinnoitteena). Useimmissa tapauksissa pigmenttien optisten ominaisuuksien täysi näyttö riippuu titaanidioksidin dispergoituvuudesta, joka usein liittyy läheisesti hiukkasten ominaisuuksiin ja pintaominaisuuksiin. Hiukkasten ominaisuuksien vaikutuksella pigmentin suorituskykyyn on seuraavat kolme näkökohtaa:
1. Partikkelikoon vaikutus pigmenttien ominaisuuksiin
Tietyllä ihmisvalon aallonpituudella, kun pigmentin hiukkaskoko on puoli aallonpituutta, valon sirontanopeus on suurin, eli opasiteetti on suurin. Näkyvän valon aallonpituus on {{0}}.4-0,7 μm, joten teoriassa pigmenttihiukkasten optimaalinen hiukkaskoko on 0.2-0,35 μm. Jos hiukkaskoko on liian pieni, tapahtuu valon diffraktiota, mikä johtaa opasiteetin vähenemiseen. Ja pigmentin suorituskyvyllä on hyvä suhde sirontakertoimeen. Kun sirontakerroin on suurin partikkelikoon ollessa 0,2 μm, pigmentin akromaattinen teho ja peittokyky ovat parhaita tällä hetkellä sekä valkoisuus ja kiilto. Eri pigmenttien ominaisuudet ovat kuitenkin joskus ristiriitaisia. Esimerkiksi kun hiukkaskoko pienenee, säänkestävyys pienenee vastaavasti. Siksi joidenkin pigmenttien, joilla on korkeat säänkestävyysvaatimukset, hiukkaskoon tulisi olla sopivasti suurempi.
2. Partikkelikokojakauman vaikutus pigmentin ominaisuuksiin
Erinomaisen pigmentin suorituskyvyn omaavalla titaanidioksidilla hiukkasten hiukkaskokojakauman leveyden tulee olla mahdollisimman kapea, eli partikkelikoon välillä {{0}}.2-0,3 μm tulisi ottaa huomioon valtaosa, kun taas alle 0,1 μm ja yli 0,37 μm olevia hiukkasia tuskin on olemassa.
3. Partikkelin muodon vaikutus pigmentin ominaisuuksiin
Pigmentin hiukkasmuoto vaikuttaa myös valonsirontaan. Yleensä, kun hiukkaset ovat pyöreitä, sirontanopeus on suurin. Tasaisille ja säännöllisille hiukkasille pigmentin suorituskyky on paras. Kulman muotoisia hiukkasia tulee välttää mahdollisimman paljon, koska niillä ei ole vain huonot optiset ominaisuudet, vaan niillä on myös suuri tila pinottuna yhteen ja vastaava öljyn absorptio on korkea.
