第三章凹印刷材料詳解演示文稿

第三章凹版印刷材料詳解演示文稿當(dāng)前1頁，總共40頁。優(yōu)選第三章凹版印刷材料當(dāng)前2頁，總共40頁。3.1凹印油墨

3.1.1凹印油墨的組成1.色料主要決定油墨的色相、著色力和各種耐性；另外還將影響油墨的稠度和干燥性。（1）無機(jī)顏料無機(jī)鹽類：鉻黃、鐵紅、錳紫、體質(zhì)顏料氧化物類：鈦白、鋅鋇白單質(zhì)元素：碳黑金屬顏料：銅粉、鋁粉當(dāng)前3頁，總共40頁。1.色料（2）有機(jī)顏料色源顏料：偶氮顏料：有黃色、桔色和紅色等色相。漢莎黃、聯(lián)苯胺黃、立索爾紅、永久紅等酞菁顏料：酞菁藍(lán)、酞菁綠色淀顏料：偶氮色淀顏料：金光紅C酸性色淀顏料：孔雀藍(lán)、射光藍(lán)堿性色淀顏料：當(dāng)前4頁，總共40頁。2.連接料（1）樹脂固體樹脂決定了凹印油墨的某些屬性，如粘稠度、光澤、干燥、耐摩擦性及各種耐抗性等。在凹印油墨中，所選樹脂應(yīng)滿足以下主要條件：色淺，無氣味，透明，干燥后有一定復(fù)溶性不變色，不損壞版面；儲存中穩(wěn)定，與顏料不發(fā)生反應(yīng)與顏料有良好的親和力和濕潤性軟化點(diǎn)較高（＞140℃）有良好的溶劑釋放性，便于快速干燥能與選定的溶劑形成高濃度低粘度體系在承印物表面有較強(qiáng)附著力，成膜后墨膜硬度高，有較好的耐酸、耐堿、耐化學(xué)藥品和耐光的性能能形成有合適光澤和柔韌性的墨膜當(dāng)前5頁，總共40頁。2.連接料（1）樹脂硝化纖維素：皮膜強(qiáng)度和耐熱性好，與多種樹脂和增塑劑有互溶性，是玻璃紙和塑料用油墨的常用樹脂聚酰胺樹脂：對顏料的分散性好，光澤好，對多種承印材料都有良好的附著力，耐酸、堿。是塑料油墨的常用樹脂。氯化聚丙烯樹脂：常用于未處理塑料制品上，能獲得較高的附著力，但與其他樹脂的互溶性差，顏料分散性和印刷適性需通過接枝改善，主要用作BOPP復(fù)合薄膜的里印油墨。氯乙烯－醋酸乙烯共聚物：用于聚氯乙烯、皮革用的油墨，或作為聚酰胺和聚酯等蒸煮袋的油墨。環(huán)化橡膠：可在未處理過的聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜上印刷，但溶劑脫離性差，印墨中殘留的溶劑較多。丁睛橡膠：有優(yōu)異的耐油性，可用作增塑劑含量多的軟質(zhì)聚氯乙烯等制品的印刷油墨。粘接性較好，對極性高分子物質(zhì)有良好的相溶性，但遇熱和光容易變色。當(dāng)前6頁，總共40頁。2.連接料（1）樹脂氯丁橡膠：結(jié)晶度高，極性大，粘接優(yōu)異，初期粘接力強(qiáng)，但耐油性比丁睛橡膠差，不能用于有大量增塑劑存在的塑料印刷油墨。聚氨酯樹脂：粘接范圍廣，皮膜柔軟且強(qiáng)韌，溶劑脫離性好，印刷品殘留溶劑少，耐水性、耐溶劑性、耐熱性、耐寒性、耐油性、耐藥品性、耐氧化性和復(fù)合粘著性好等優(yōu)點(diǎn)。是很好的里印油墨用樹脂，還可作聚酯、聚酰胺等蒸煮袋用的高性能油墨。丙烯酸酯類樹脂：成膜性好，耐光性和耐藥品性好，主要用于聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等耐溶劑性差的塑料制品，特別適用于醇類油墨印刷的塑料制品。醇酸樹酯：有優(yōu)良的耐候性、柔軟性，便不耐堿。能溶于酯、酮類溶劑，但不溶于脂肪族溶劑。當(dāng)前7頁，總共40頁。2.連接料（2）溶劑溶劑在凹印油墨中起到溶解樹脂、決定油墨干燥性能、油墨粘度的作用。凹印油墨選擇溶劑應(yīng)滿足下列條件：沸點(diǎn)在80～150℃能充分溶解選定的樹脂能將殘留在版面上的干燥墨膜溶解不腐蝕凹印機(jī)上各滾筒和刮墨刀無毒或微毒，無異常刺激氣味有適當(dāng)?shù)膿]發(fā)速度當(dāng)前8頁，總共40頁。2.連接料（2）溶劑甲苯：芳香氣味，有毒，揮發(fā)速度中等，溶解性強(qiáng)二甲苯：性能與甲苯相似，但毒性、溶解性和揮發(fā)性比甲苯小乙醇：揮發(fā)速度中等偏上，基本上不侵蝕印版和各種塑料，能溶解醇溶性樹脂異丙醇：性能與乙醇相似，但溶解性小，揮發(fā)速度慢。丙酮：揮發(fā)速度快，溶解性好，能溶解多種樹脂，蒸氣會刺激人體粘膜。環(huán)已酮：揮發(fā)速度慢，能溶解聚酰胺、纖維素。乙酸乙酯：揮發(fā)速度快，能溶解酯類纖維。乙酸丁酯：揮發(fā)速度慢，在油墨中能防止樹脂和硝化纖維素析出。當(dāng)前9頁，總共40頁。3.輔助劑抗靜電劑：表面活性劑消泡劑稀釋劑增塑劑聚乙烯蠟當(dāng)前10頁，總共40頁。3.1.2凹印油墨的分類根據(jù)用途不同分類出版凹印油墨：用于書刊、報紙等出版物的凹版印刷包裝凹印油墨：用于在流通過程中保護(hù)及識別、銷售和方便使用產(chǎn)品的容器、材料及輔助物的凹版印刷特種凹印油墨：主要是指證券凹印油墨當(dāng)前11頁，總共40頁。3.1.1凹印油墨的分類根據(jù)承印材料分類塑料凹印油墨：主要分表印油墨和里印油墨（也稱復(fù)合油墨）兩大類。紙張凹印油墨主要使用硝化纖維素系列樹脂。鋁箔凹印油墨采用氯乙烯醋酸乙烯共聚合樹脂、丙烯酸樹脂，以芳香烴、酮類、酯類為溶劑。當(dāng)前12頁，總共40頁。3.1.1凹印油墨的分類根據(jù)印刷方法分類雕刻凹版油墨：稠度大、粘性較小、墨絲短、遮蓋力強(qiáng)，具有適當(dāng)觸變性，依靠氧化結(jié)膜干燥，主要用印刷鈔票等有價證券。照相凹版油墨：低粘度的流體型墨，流動性好而表面張力低，干燥速度快。按照選用的溶劑，又分為苯型、混合型、醇型和水型凹印墨。當(dāng)前13頁，總共40頁。3.1.1凹印油墨的分類根據(jù)連接料分類有機(jī)溶劑型凹印油墨：主要使用易揮發(fā)的低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑、配以能溶解于其中的樹脂。水基型凹印油墨：采用是是丙烯酸類樹脂，并配有水、氨水、乙醇等物質(zhì)。當(dāng)前14頁，總共40頁。3.1.2有機(jī)溶劑型凹印油墨特點(diǎn)具有良好的印刷適性、干燥快、光澤度好、色彩鮮艷污染環(huán)境，危害健康組成有機(jī)顏料樹脂：聚酰胺樹脂、聚胺酯樹脂、醇酸樹脂、硝化纖維素有機(jī)溶劑助劑當(dāng)前15頁，總共40頁。有機(jī)溶劑的種類及性質(zhì)脂肪烴類：一般氣味小，毒性小，價格便宜，但溶解性較差。芳香烴類：有較強(qiáng)烈的刺激性氣味，溶解性、揮發(fā)性好，毒性大，成本較低。酯類：有強(qiáng)烈的氣味，微毒，成本高，溶解性很強(qiáng)。醇類：對某些樹脂溶解性好，氣味好，微毒，成本略高。酮類：氣味不佳，毒性較小，價格較高，有很強(qiáng)的溶解力。醚：氣味柔和，毒性小，價格高，溶解性良好?；旌闲腿軇夯旌闲腿軇┘饶芎芎玫厝芙鈽渲?，又能通過改變其配比來調(diào)節(jié)油墨的干燥速度，是凹印油墨主要使用的溶劑。當(dāng)前16頁，總共40頁。有機(jī)溶劑的作用對固體物質(zhì)的溶解性溶劑用以溶解樹脂和輔助劑，它能改善油墨的流動性，使油墨轉(zhuǎn)移良好。調(diào)節(jié)粘度溶劑是低粘度的液體，加到油墨中，可降低其粘度，以適應(yīng)凹印印版上著墨孔的深度和印刷速度。調(diào)節(jié)油墨干燥速度在凹印過程中，可根據(jù)印刷速度、干燥裝置的能力、氣候條件、圖案面積的大小等，適當(dāng)調(diào)節(jié)溶劑的種類和各組成百分比以獲得理想的產(chǎn)品增強(qiáng)對承印材料的潤濕或溶解在印刷塑料薄膜時，如果凹印油墨對薄膜面不潤濕或不溶解，導(dǎo)致油墨粘著不好則會影響印刷效果，而溶劑能起到改善潤濕和溶解的作用。當(dāng)前17頁，總共40頁。有機(jī)溶劑的選擇1.溶劑的溶解性與樹脂相匹配：極性相似相溶原則根據(jù)“化學(xué)結(jié)構(gòu)相似相溶”原理，溶劑與聚合物如果有相同的極性，溶解效果好。溶解度參數(shù)、氫鍵強(qiáng)度相近原則：極性較強(qiáng)的體系，若兩種物質(zhì)的溶解度參數(shù)相近且氫鍵強(qiáng)屬同一等級強(qiáng)度時，可望溶解；非（或弱）極性體系時，只要兩種物質(zhì)的溶解度參數(shù)小于1.5即可溶解。單個體系溶解度參數(shù)：δ＝（ΔE/V）1/2混合溶劑的溶解度參數(shù)：δm=V1δ1+V2δ2+……+Vnδn當(dāng)前18頁，總共40頁。常用有機(jī)溶劑常數(shù)表名稱密度（20℃）沸點(diǎn)（℃）閃點(diǎn)（℉）①相對蒸發(fā)速率②溶解度參數(shù)與氫鍵③表面張力（10-5N/cm）甲苯0.8711140A240B8.9W28.5二甲苯0.8714463A63B8.8W28.4乙醇0.7978.357B340B12.7S22.8丁醇0.81117.79545B11.4S24.6異丙醇0.7982.353B230B11.5S21.4甲乙酮0.8179.619A572B9.3M24.6甲基乙丁酮0.80116.260A165B8.4M22.7環(huán)已酮0.95156.9117A23B9.9M34.3乙二醇甲醚0.97124.5107A47B10.8M33.0乙二醇正丁醚0.90171.2165A6B8.9M27.3乙酸正丁酯0.8812674A100B8.2M28乙酸乙酯0.9076.723A615B9.1M24水1.00100.080A23.4S72.8①A為閉杯；B為開杯②A為乙醚＝1；B為乙酸正丁酯＝100。③氫鍵S=強(qiáng)；M=中；W=弱。當(dāng)前19頁，總共40頁。常用聚合物的溶解度參數(shù)聚合物溶解度參數(shù)聚合物溶解度參數(shù)聚乙烯7.9～8.1硝酸纖維素10.7聚丙烯7.9～8.1聚酯樹脂10.7聚酰胺12.7～13.6聚氨酯10聚丙烯腈12.7～15.4聚碳酸酯9.8酚醛樹脂11.5乙基纖維素10.3環(huán)氧樹脂9.7～10.7氯化聚丙烯7.52醋酸纖維素10.9聚氯乙烯9.5～9.7當(dāng)前20頁，總共40頁。有機(jī)溶劑的選擇2.溶劑的揮發(fā)性與油墨的干燥速度相匹配根據(jù)印刷速度、干燥系統(tǒng)的能力、車間溫度及圖文面積等因素選擇適當(dāng)?shù)娜軇﹣碚{(diào)節(jié)油墨干燥速度。溶劑的揮發(fā)速度除與自身因素有關(guān)外，還受樹脂和顏料的影響溶劑量(g)1020304050

時間(m)120906030ABCA－單溶劑揮發(fā)狀態(tài)曲線B－配成一定濃度樹脂液揮發(fā)狀態(tài)曲線C－配成油墨后的揮發(fā)狀態(tài)曲線溶劑揮發(fā)狀態(tài)圖當(dāng)前21頁，總共40頁。有機(jī)溶劑的選擇3.環(huán)保與安全在作業(yè)車間內(nèi)揮發(fā)性有要溶劑的濃度必須低于50mg/m3如果溶劑閃點(diǎn)較低，則可在凹印機(jī)的干燥裝置中引入惰性氣體在能滿足凹印工藝要求的前提下，凹印油墨選用的油墨應(yīng)低毒或無毒、揮發(fā)性小、安全可靠。4.經(jīng)濟(jì)性在保證印刷質(zhì)量和生產(chǎn)的穩(wěn)定的前提下，應(yīng)盡量選用價格低廉的溶劑5.其他的一些指標(biāo)對顏料的潤濕性比較好，不會使顏料結(jié)晶轉(zhuǎn)移而引起色相變化，更不能溶解油墨中的顏料不能使承印物材料發(fā)生老化、粘連等，也不應(yīng)在墨層中殘留下溶劑的氣味當(dāng)前22頁，總共40頁。有機(jī)溶劑的使用要求不同承印材料對應(yīng)的凹印油墨其溶劑不應(yīng)混用：不同凹印油墨有自己專用的溶劑，不能隨意誤用，否則，會出現(xiàn)油墨呈色不良，堵版或墨脫落。粘度調(diào)節(jié)要合適：外界條件確定下，油墨粘度是保證其轉(zhuǎn)移性能的一個關(guān)鍵因素。粘度太小，印刷品會產(chǎn)生針孔、發(fā)虛，對承印材料的粘著力下降，嚴(yán)重時會出現(xiàn)粉化現(xiàn)象。粘度太大，則造成糊版、起皮等故障，所以使用混合溶劑對凹印油墨進(jìn)行稀釋時，必須控制其粘度，調(diào)整到合適的數(shù)值。揮發(fā)速度要與印刷速度相適應(yīng)：凹印油墨中使用的溶劑，可根據(jù)揮發(fā)速度分：促干溶劑、標(biāo)準(zhǔn)溶劑、延干溶劑和超延干溶劑4類，它們針對的對象和要求不同。一般情況用標(biāo)準(zhǔn)溶劑，但在印刷速度較快、實(shí)地較多情況下，要使用一定的促干溶劑，反之，使用延干溶劑和超延干溶劑。安全和環(huán)保問題：印刷上要求凹印油墨無毒或低毒、安全，然而許多有機(jī)溶劑的蒸氣是有毒且易燃，所以在配制時要注意其允許的濃度值。當(dāng)前23頁，總共40頁。3.1.3水基型凹印油墨特點(diǎn)環(huán)保、安全穩(wěn)定性、干燥性、某些耐抗性不佳組成色料：耐堿性強(qiáng)，在水中分散性好的顏料，永久紅、酞菁藍(lán)、聯(lián)苯胺黃、鈦白粉純水溶劑乙醇堿性物質(zhì)：氨水、單乙醇胺（MEA）、三乙醇胺（TEA）樹脂：丙烯酸類樹脂助劑當(dāng)前24頁，總共40頁。連結(jié)料樹脂的選擇堿溶性樹脂分子質(zhì)量（MW）：1700～15500選擇標(biāo)準(zhǔn)酸值（AV）:135～155溶解過程：R–OOH+NH3→Ｒ…COOHNH4干燥過程：Ｒ…COOHNH4→R–OOH+NH3乳液型樹脂：丙烯酸乳液顆粒直徑接近0.08μm選擇要求適當(dāng)?shù)南鄬Ψ肿恿浚?5000～100000在最低成膜溫度下合適的Tg值當(dāng)前25頁，總共40頁。助劑的選擇消泡劑：三甲基硅油等，通過自身化學(xué)反應(yīng)來消除氣泡穩(wěn)定劑：氨水或乙醇胺等，保持PH值穩(wěn)定在7.5～8.5稀釋劑：水、乙醇等，降低油墨粘度，增加流動性蠟：增加墨膜的耐摩擦性當(dāng)前26頁，總共40頁。水基凹印油墨的使用要求適當(dāng)淺版化：傳墨量比溶劑型凹印墨大15％以上固含量是溶劑型凹印墨的1.5倍使用消泡劑：弱堿性水基墨更易產(chǎn)生氣泡加入0.1％左右消泡劑干燥溫度控制：PH值的控制：控制在7.5～8.5之間當(dāng)前27頁，總共40頁。3.1.4凹印油墨的性能及測試凹印油墨測試粘度測試射流粘度計著色力測試S=B/A×100%S：樣品油墨的著色力，用百分比表示A：沖淡標(biāo)準(zhǔn)油墨所需的白墨量B：沖淡樣品油墨所需的白墨量細(xì)度測試：刮板細(xì)度計當(dāng)前28頁，總共40頁。凹印油墨的印刷適性流變性和流平性凹印油墨是牛頓流體的低粘度油墨牛頓流體在不同剪切速率下，其粘度為常數(shù)牛頓流體的流變特性只有粘度附著性吸收性承印材料：機(jī)械拋錨效應(yīng)非吸收性承印材料：先潤濕后吸附當(dāng)前29頁，總共40頁。凹印油墨的印刷適性干燥性受溶劑種類、性質(zhì)的影響受機(jī)器干燥裝置的影響樹脂、色料對溶劑的揮發(fā)速率也有所影響初干性和徹干性用刮板細(xì)度計來測定。初干性以mm/30s計；徹干性以s/100μm計。粘彈性凹印速度快，油墨要求應(yīng)力松弛時間長，在印刷時不易拉絲，即墨絲短，在瞬間內(nèi)發(fā)生斷裂，無法呈現(xiàn)粘性流動，而是在油墨內(nèi)聚力下，表現(xiàn)出良好的回彈性。當(dāng)前30頁，總共40頁。3.2.1凹印紙張常見凹印用紙白卡紙：主要用于印刷香煙、食品、化妝品等包裝盒。除此外還用于名片、封皮、請柬等的印刷。由100％漂白硫酸鹽木漿制成的一層或多層結(jié)合的白色硬紙，其紙厚實(shí)，兩面平滑，白度高，挺度、耐破度、抗水能力高。它分A、B、C三級。有卷筒紙和單張紙兩種。單張紙尺寸為880×1230mm、787×1092mm，卷筒紙幅寬有787mm、1092mm、1575mm。定量為200、220、250、270、300g/m2。當(dāng)前31頁，總共40頁。3.2.1凹印紙張常見凹印用紙銅版紙：又稱涂料紙，是一種經(jīng)過涂布整飾之后制成的高級印刷紙。用于印刷圖片、畫報、畫冊、年歷等。銅版紙按涂布面可分單面和雙面兩種，按光澤度分高光澤、有光澤和無光澤3種，按質(zhì)量又可分A、B、C三級。有卷筒紙和單張紙兩種。單張紙尺寸為880×1230mm、787×1092mm，卷筒紙幅寬有787mm、1092mm、1575mm。定量為70～250g/m2。當(dāng)前32頁，總共40頁。3.2.1凹印紙張常見凹印用紙證券紙與郵票紙：證券紙用以印刷支票、匯票及長期保存又不易偽造等印刷品。它是雙面光紙，有特號、一號、三號3種，特號用100％漂白棉漿制成，其余兩種用漂白棉漿、化學(xué)木漿（35％以內(nèi)）等制成。郵票紙是專門用來印刷普通郵票、紀(jì)念郵票和特種郵票。它是用完全漂白亞硫酸鹽木漿制成，有時也加入少量漂白棉漿，多為卷筒料。當(dāng)前33頁，總共40頁。3.2.1凹印紙張常見凹印用紙水松紙：特種工業(yè)用紙，專供卷煙廠做過濾嘴煙濾嘴棒外包裝用。主要分為印刷型和涂布型兩大類，水松紙的定量在33～40g/m2之間，是卷筒紙，尺寸規(guī)格為寬48～56mm，長2000～3000m。水松紙同吸煙者嘴唇直接接觸，并且具有一定的抗水性和濕強(qiáng)度。當(dāng)前34頁，總共40頁。3.2.1凹印紙張常見凹印用紙鋁箔紙：是紙張采用復(fù)合方式和鋁箔形成復(fù)合材料，或者通過真空鍍鋁的方式把金屬鋁涂布在紙張上而獲得。常見有兩類：用于各類卷煙用內(nèi)襯和印刷基材，其定量為40～80g/m2，寬度為62～130mm，常見有涂油鋁箔紙、染色鋁箔紙、印字防偽鋁箔紙、壓花鋁箔紙、印刷用鋁箔紙等；用于煙盒、灑盒等各種產(chǎn)品的外包裝印刷基材，定量為250～350g/m2，常見卷筒或平張覆膜卡紙、覆箔板卡、印金板卡紙及覆箔、覆膜插舌卡紙等。當(dāng)前35頁，總共40頁。凹印紙張的印刷適性紙張首先要有良好的平滑度和可壓縮性紙張在受壓瞬間對油墨的接受性要好、吸收性要小抗張強(qiáng)度高白度高凹印用紙中填料的硬度不能太高且含量低表面強(qiáng)度要求不高當(dāng)前36頁，總共40頁。3.2.2塑料薄膜和鋁箔塑料薄膜的表面特性表面張力（表面自由能）低：PP29mN/m。PE31mN/m，溶解度參數(shù)?。河∷r一般要求塑料薄膜和油墨中溶劑的差值小于3（J/ml）1/2。結(jié)晶度高：化學(xué)性能穩(wěn)定，難以被溶劑溶或溶解，因此，油墨中的高分子聚合鏈很難與塑料分子相互擴(kuò)散或纏結(jié)形成粘附力。分子鏈上無極性基團(tuán)：油墨在塑料表面上的附著力較弱。表面平滑度高：比表面積小，且不能形成機(jī)械咬合力，不利于油墨附著。易產(chǎn)生靜電：摩擦產(chǎn)生的電荷難以消失。塑料名稱PEPPPVCPSPAPET臨界表面張力（mN/m）312939334643溶解度參數(shù)（J/ml）1/2

16.116.319.818.627.822.9結(jié)晶度65~9030~7560當(dāng)前37頁，總共40頁。參數(shù)與附著的關(guān)系接觸角與附著的關(guān)系