水性油墨配方技術(shù)

水性油墨配方技術(shù)

1.背景油墨廣泛用于書刊、包裝裝潢、建筑裝飾等各種印刷。隨著社會(huì)需求增大，油墨品種和產(chǎn)量也相應(yīng)擴(kuò)展和增長。印刷油墨是傳遞信息及裝飾文化世界的精油墨工業(yè)和印刷工業(yè)都隨著國家經(jīng)濟(jì)的繁榮、文化教育事業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。油墨的技術(shù)進(jìn)步及產(chǎn)量在某種程度上是該地區(qū)文化發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志之一。當(dāng)今高檔彩色油墨在發(fā)達(dá)國家已迅速發(fā)展成為一大產(chǎn)業(yè)，而在我國尚屬方興未艾,因此了解、重視彩色油墨及占油墨總量一的作為連接料的樹脂的發(fā)展及使用情況是十分必要的。2.油墨組成油墨是由連結(jié)料、著色劑和填充料和輔助劑等組成的具有一定色彩和流動(dòng)度的漿狀膠粘體，用于包裝材料的印刷，并以不同形式干燥固著于承印物上。2.1連結(jié)料連結(jié)料又叫展色劑、粘結(jié)劑等，是油墨的流體部分，起粘接及成膜作用，具有一定的粘度，起分散著色劑和輔助料的媒介作用。連結(jié)料由樹脂、植物油、石油系溶劑以及其它添加劑所構(gòu)成。有一定的流動(dòng)性，使油墨在印刷后形成均勻的薄層，干燥后形成有一定強(qiáng)度的膜層，并對顏料起保護(hù)作用，使其難以脫落。雖然油墨中所使用的樹脂包括松香改，性酚醛樹脂、石油樹脂、醇酸樹脂等，但膠印油墨中所使用的樹脂以松香改性酚醛樹脂為代表。此外，雖然松香改性酚醛樹脂主要由3種成份(松香、烷基酚醛樹脂、多元醇)合成，但根據(jù)各成份品種、組成比例、以及合成時(shí)的條件不同，樹脂的物性會(huì)有很大的差別。因此，這將影響到最終產(chǎn)品，油墨的幾乎所有的物性(乳化適性、干燥性、光澤、流動(dòng)性等等)，所以說，樹脂是油墨最重要的原料。表2-1列舉了油墨行業(yè)各種樹脂的使用情況：樹脂種類百分比松香及衍生物50%丙烯酸樹脂22%酚醛樹脂15%烴類樹脂12%醇酸樹脂9%油類9%纖維素衍生物4%聚酰胺樹脂3%表2-1油墨行業(yè)各種樹脂的比例2.2著色劑油墨的著色劑又叫色料，包括顏料和染料，顏料分有機(jī)顏料和無機(jī)顏料，前者顏色透明，著色力強(qiáng)，比重較輕，吸墨量大，所以在油墨中應(yīng)用較廣，如偶氮系、酞青系顏料；后者耐光性、耐熱性、耐溶劑性、隱蔽力均較好，如鈦白、鎘紅、鉻綠、群青等。著色劑能給油墨以不同的顏色和色濃度，并使油墨具有一定的粘稠度和干燥性。2.3填充劑它是能均勻良好地分散于連結(jié)料中的無色或白色粉末狀固體，可調(diào)節(jié)油墨性能，還能增加油墨膜層的厚度，改善其耐磨性，它不具著色力和遮蓋力。主要有氫氧化鋁、碳酸鈣、高嶺土、硫酸鋇，滑石粉等，加入量一般5-20%。2.4油墨輔助成分油墨輔助劑是在油墨制造過程中或印刷使用中，為改善油墨印刷性能，提高印刷效果而附加的材料，又稱添加劑，主要用于補(bǔ)充油墨本身的不足，滿足印刷要求。油墨輔助劑有很多，主要有以下幾種：2.4.1干燥劑（催干劑）其作用是加速不飽和材料的氧化結(jié)膜。如：環(huán)烷酸、金屬鹽等。2.4.2反干燥劑阻止氧化干燥，使干性油在吸氧干燥前有個(gè)誘導(dǎo)期，防止油墨在儲(chǔ)存期結(jié)皮、起皺。如：芳胺、酚類、防老劑。2.4.3減粘劑降低油墨粘性而不損害其身骨。如：鋁鹽分散于低粘度醇酸樹脂。2.4.4稀釋劑（稀薄劑）降低油墨粘度。如：6號(hào)樹脂型調(diào)墨油。2.4.5沖淡劑（撤淡劑）降低油墨顏色強(qiáng)度而不改變其性能。如：白油、透明油。2.4.6增滑劑（抗擦劑）增加印品的耐摩擦性及光滑性。如：蠟類加工品。2.4.7防臟劑防止印刷時(shí)印品油墨玷污另一印品背面。如：淀粉、二氧化硅。2.4.8增塑劑使油墨印膜柔軟，增進(jìn)對承印面的粘附性。如：苯二甲酸二丁酯。2.4.9香料改善油墨印刷時(shí)氣味。2.4.10防腐劑防止油墨酸敗，菌化。如：酚類2.4.11增稠劑增稠劑，改變體系流變性，降低固體粒子沉降率。如：膨潤土、煙霧硅。2.4.12罩光油增加印品光亮度。3.油墨的特性承印物、印刷油墨以及其它材料與印刷條件相匹配、適合于印刷作業(yè)的性能，叫做印刷適性。主要有粘度、著性、觸變性、干燥性等。3.1油墨的粘度油墨在流動(dòng)中表現(xiàn)出來的內(nèi)摩擦特性，叫做油墨的粘滯性，量度油墨粘滯性的物理量，叫做油墨的粘度。油墨的粘度可以用粘度計(jì)來測量，印刷機(jī)的速度愈快，要求油墨的流動(dòng)性愈大，粘度愈小。油墨的粘度，可以用調(diào)墨油或油墨稀釋劑進(jìn)行調(diào)整。3.2油墨的粘著性油墨從墨斗向墨輥、印版、（橡皮布）承印物表面轉(zhuǎn)移時(shí)，油墨薄膜先是分裂，而后轉(zhuǎn)移，墨膜在這一動(dòng)態(tài)過程中表現(xiàn)出來的阻止墨膜破裂的能力，叫做油墨的粘著性。量度油墨粘著性的物理量，叫做油墨的Tack值，可以用油墨粘著性儀來測量。油墨的粘著性，可以用撤粘劑進(jìn)行調(diào)整。3.3油墨的觸變性在一定的溫度下，油墨經(jīng)攪拌或施加機(jī)械外力后，流動(dòng)性得到改善，粘度下降；靜置后，流動(dòng)性又變得不好，粘度上升，這種性質(zhì)叫做油墨的觸變性。印刷過程中，如果油墨的觸變性不良，則會(huì)發(fā)生“下墨不暢”，傳墨不均勻，網(wǎng)點(diǎn)嚴(yán)重?cái)U(kuò)大等印刷故障。為了防止上述故障的發(fā)生，需用墨鏟經(jīng)常攪拌墨斗中的油墨或在墨斗中安裝油墨攪拌器不時(shí)攪拌油墨。3.4油墨的干燥油墨的干燥比較復(fù)雜，主要有以下三種形式。1）滲透干燥油墨中的連結(jié)料，有一部分滲透到承印物里，另一部分與顏料一起固著在承印物表面而干燥。高速卷筒紙印刷機(jī)使用的非熱固性輪轉(zhuǎn)油墨，一般以滲透干燥為主，主要印刷報(bào)紙、期刊。2）聚合干燥油墨中的連結(jié)料和空氣中的氧氣發(fā)生聚合反應(yīng)，在承印物表面成膜而干燥。膠印亮光樹脂油墨，顏色鮮艷，光澤性好，主要以氧化聚合干燥為主，用于印刷高檔精細(xì)的膠印產(chǎn)品。3）干燥油墨中的部分連結(jié)料，揮發(fā)到空氣中，剩余的連結(jié)料連同顏料固著在承印物表面而干燥。揮發(fā)干燥的油墨特別適合印刷沒有吸收性的薄膜材料，如塑料薄膜、金屬箔等。除此之外，油墨的干燥還有紫外線、紅外線、熱固化等多種形式。為了加快油墨的干燥速度，可以在油墨中加入催干劑。常用的催干劑有：鈷燥油、錳燥油、鉛燥油等。為了降低油墨的干燥速度，可以在油墨中加入干燥抑制劑。4.油墨的分類4.1按印刷類型分類現(xiàn)代油墨按版型主要分為四大類：凸版油墨；平版油墨；凹版油墨；網(wǎng)孔版油墨。按印刷版型分類情況如表4-1所示：版型分類品種凸版鉛印（書籍）油墨、輪轉(zhuǎn)（新聞?dòng)湍?、銅板油墨、柔性凸版（苯胺）油墨、安全油墨、雙色調(diào)油墨、耐堿油墨、飯貼（貼花）油墨、三色版油墨平板石印油墨、膠印油墨、珂羅版油墨、印鐵油墨、玻璃油墨、塑料油墨等濾過版絲網(wǎng)（?。┌嬗湍?、謄寫油墨、熒光油墨、導(dǎo)電油墨、玻璃油墨、塑料油墨等表4-1油墨按印刷版型分類情況4.2按印刷對象分類按印刷對象分,有印刷天然纖維紙張用油量,印刷塑料用油墨和印刷金屬用油墨等。4.3按墨體結(jié)構(gòu)分類按墨體結(jié)構(gòu)分,有油型墨、溶劑性墨、水性墨、液態(tài)無溶劑型墨及粉末型墨等。5.油墨的發(fā)展方向隨著人們對生活質(zhì)量以及生存發(fā)展環(huán)境的要求不斷提高，產(chǎn)品包裝市場呼吁“綠色包裝材料”，即提高環(huán)保性能，選擇節(jié)能、低耗、無毒、無污染、易降解的無公害包裝材料。而印刷油墨是包裝材料中污染較為嚴(yán)重的原料之一，“綠色包裝材料”呼吁環(huán)保型油墨產(chǎn)品，以滿足“綠色”的包裝要求。6.油墨的參考配方油墨配方1成分質(zhì)量百分比成分說明混合溶劑60-80%溶劑丙烯酸樹脂2-10%成膜樹脂醇酸樹脂2-10%成膜樹脂油性紅色顏料5-15%顏料硬脂酸1-3%助劑異辛酸鹽0-1%催干劑顏料分散劑等0-1%分散劑pH調(diào)節(jié)劑0-1%調(diào)