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印刷油墨的组成与分类

作者:互联网来源:互联网


印刷油墨的组成与分类

摘要本文介绍了印刷油墨的组成及分类,此外,对目前几种重要的环保油墨如水性墨、UV墨、水性UV墨进行了介绍。而且,指出了国内油墨的发展趋势。关键词油墨组成;分类;发展趋势

引言

油墨是用于包装材料印刷的重要材料,它通过印刷将图案、文字表现在承印物上。油墨中包括主要成分和辅助成分,它们均匀地混合并经反复轧制而成一种粘性胶状流体。由颜料、连结料和助剂等组成。用于书刊、包装装潢、建筑装饰等各种印刷。随着社会需求增大,油墨品种和产量也相应扩展和增长。

从最早期用木材烧成炭在与树胶均匀的混合干燥制成墨,后来出现水性墨、油性墨、无水胶印油墨、彩色喷印油墨和UV油墨等,油墨的发展经历了漫长的历程。未来油墨的发展方向是:水基型油墨;无溶剂型光固化环保油墨;适应不同新机型的特种环保油墨;引入纳米材料形成减量、高性能的油墨。

一、油墨的组成与作用

油墨是一种稳定的胶体分散体系,主要由连接料和着色料所组成,根据印刷性能要求加入适量的辅助剂,按一定的配比混合搅拌后再经分散设备反复轧制分散均匀而成。油墨有主要成分和辅助成分构成。

1、主要成分

(1)颜料

颜料在油墨中起着显色作用,它又对油墨的一些特性有直接的影响。颜料是不溶于水和有机溶剂的彩色、黑色或白色的高分散度的粉末,根据其来源与化学组成,分为有机颜料和无机颜料两大类。

①无机颜料是有色金属的氧化物,或一些金属不溶性的金属盐,无机颜料又分为天然无机颜料和人造无机颜料,天然无机颜料是矿物颜料。

②有机颜料是有色的有机化合物,也分为天然和合成的两大类。现在常用的是合成有机颜料,有机颜料的品种多,色彩比较齐全,性能优于无机颜料。

染料是有机化合物,它可溶于水,有时也溶解于有机溶剂,从某种染料中能制备出不溶性彩色沉淀物,叫色淀颜料,供制造印刷油墨用。

对印刷油墨中使用的颜料要求颇高,特别是颜色、分散度、耐光牲、透明度等,要求彩色颜料的色调接近光谱颜色,饱和度应尽可能大,三原色油墨所用的品红、青、黄色颜料透明度一定要高,所有颜料不仅要耐水性,而且要迅速而均匀地和连接料结合,颜料的吸油能力不应太大,颜料最好具有耐碱、耐酸、耐醇和耐势等性能。

(2)连接料

连结料是一种胶粘状流体。顾名思义,它是起着连结作用的。在油墨工业中,就是将粉状的颜料等物质,混合连结起来,使之在研磨分散后,有可能形成具有一定流动度的浆状胶粘体。

连结料是油墨中的流体组成部分。油墨的流动度(性)、粘度(性)、干性、以及印刷性能等等,皆取决于连结料。所以,连结料是油墨质量好坏的基础。各种植物油,大都可用来制造油墨连结料。一些动物油、矿物油也被应用于油墨连结料中。溶剂和水也不例外。

近几十年来各种亚博体育下载链接的出现,扩大了连结料的来源及品种。

2、辅助成分

油墨辅助成分很多,主要有以下几种:

(1)稀释剂

它的作用是降低油墨粘度,防止发生剥膜现象,使油墨具有作业适性。常用的稀释剂有低聚合亚麻油、矿物油等。前者易与油墨混合,作用柔和;后者稀释效果明显,但切忌过量,否则印刷效果不好。

(2)填充剂

  它是一种调节油墨浓度的助剂,还能增加油墨膜层的厚度,改善其耐磨性,它不具着色力和遮盖力。主要有硫酸钡,滑石粉、碳酸氢氧化铝等,使用时将其研碎成白色粉末。

(3)防反印剂

它的作用是防止印刷油墨层反印到纸张背面,以保证印刷质量。最常用的防反印剂是玉米淀粉

(4)防结皮剂

  它的作用是抑制油墨的干燥速度,防止油墨在机械上干燥结膜。它的主要成分是有机还原剂和抗氧剂。它可以添加于油墨中,也可以撒布于接触油墨的机械上。

(5)其他助剂

  其他助剂还有很多,诸如增滑剂、分散剂、湿润剂、干燥剂、稳定剂等。

二、油墨的分类与用途

广义的油墨分类,应当按印刷版型来分,即分成凸版油墨、平版油墨、凹版油墨和滤过版油墨。除了按版型分类外,一般还有以干燥型式分类的。如氧化干燥型油墨、渗透干燥型油墨、挥发干燥型油墨、凝固干燥型油墨等。也有以产品用途分类的。如书籍油墨、印铁油墨、玻璃油墨、塑料油墨等。也有以产品特性分类的。如安全油墨、亮光油墨、光敏油墨、透明油墨、静电油墨等。

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三、油墨的特性

  油墨的印刷适性,指油墨与印刷条件相匹配,适合于印刷作业的性能。主要有粘度、着性、触变性、干燥性等。

1.油墨的粘度

  油墨在流动中表现出来的内摩擦特性,叫做油墨的粘滞性,量度油墨粘滞性的物理量,叫做油墨的粘度。

  油墨的粘度可以用粘度计来测量,常用的粘度计有平行板粘度计,旋转粘度计,拉雷粘度计等。

  印刷机的速度愈快,要求油墨的流动性愈大,粘度愈小。  

2.油墨的粘着性

  油墨从墨斗向墨辊、印版、(橡皮布)承印物表面转移时,油墨薄膜先是分裂,而后转移,墨膜在这一动态过程中表现出来的阻上墨膜破裂的能力,叫做油墨的粘着性。量度油墨粘着性的物理量,叫做油墨的Tack值。油墨的Tack值可以用油墨粘着性仪来测量。

  印刷过程中,如果油墨的粘着性和承印物的性能、印刷条件不匹配,则会发生纸张的掉粉、掉毛、油墨叠印不良、印刷版脏污等印刷故障。

3.油墨的触变性

  在一定的温度下,油墨经搅拌或施加机械外力后,流动性得到改善,粘度下降;静置后,流动性又变得不好,粘度上升,这种性质叫做油墨的触变性。

  印刷过程中,如果油墨的触变性不良,则会发生“下墨不畅”,传墨不均匀,网点严重扩大等印刷故障。为了防止上述故障的发生,需用墨铲经常搅拌墨斗中的油墨或在墨斗中安装油墨搅拌器不时撑拦油墨。

4.油墨的干燥

  油墨的干燥比较复杂,主要有以下三种形式。

  渗透干燥。油墨中的连结料,有一部分渗透到承印物里,另一部分与颜料一起固着在承印物表面而干燥。高速卷筒纸印刷机使用的非热固性轮转油墨,一般以渗透干燥为主,主要印刷报纸、期刊。

  氧化聚合干燥。油墨中的连结料和空气中的氧气发生聚合反应,在承印物表面成膜而干燥。胶印亮光亚博体育下载链接油墨,颜色鲜艳,光泽性好,主要以氧化聚合干燥为主,用于印刷高档精细的胶印产品。

  挥发干燥。油墨中的部分连结料,挥发到空气中,剩余的连结料连同颜料固着在承印物表面而干燥。凹版印刷油墨是用挥发型溶剂为连结料的,所用的连结料是对人体有危害的苯、二甲苯。目前已经研制了以水为溶剂的水性油墨,用于凹印和柔性版印刷,减少了对环境的污染,很有发展前途。挥发干燥的油墨特别适合印刷没有吸收性的薄膜材料,如塑料薄膜、金属箔等。

  除此之外,油墨的干燥还有紫外线、红外线、热固化等多种形式。

  许多油墨的干燥,常常是两种干燥形式相结合来完成墨膜干燥的。例如,单张纸的快固着胶印油墨,适用于印刷一般的胶印产品,它是利用渗透和氧化聚合相结合的方式进行干燥的。

  印刷过程中,如果油墨的干燥不良,将会引起印张背面蹭脏、粘页、墨膜无光泽、油墨“晶化”等印刷故障。

  为了加快油墨的干燥速度,可以在油墨中加入催干剂。常用的催干剂有:钴燥油、锰燥油、铅燥油等。为了降低油墨的干燥速度,可以在油墨中加入干燥抑制剂。

四、环保油墨

要油墨符合环保要求,首先应改变油墨成分,即采用环保型材料配制新型油墨。目前,环保油墨主要有水性墨、UV墨、水性UV墨和一些醇溶性墨。

(1)水性油墨

  水性油墨与溶剂型油墨的最大区别,在于其使用的溶剂是水而不是有机溶剂,明显减少VOC排放量,能防止大气污染,不影响人体健康,不易燃烧,墨性稳定,色彩鲜艳,不腐蚀版材,操作简单,价格便宜,印后附著力好,抗水性强,干燥迅速,故特别适用于食品、饮料、药品等包装印刷品,是世界公认的环保型印刷材料,也是目前所有印刷油墨中唯一经美国食品药品协会认可的油墨。

(2)紫外光固化油墨

  紫外光固化(UV)油墨是指在紫外线照射下,利用不同波长和能量的紫外光使油墨成膜和干燥的油墨。利用不同紫外光谱,可产生不同能量,将不同油墨连结料中的单体聚合成聚合物,所以UV油墨的色膜具有良好的机械和化学性能。UV油墨的主要优点有:(1)不用溶剂;(2)干燥速度快,耗能少;(3)光泽好,色彩鲜艳;(4)耐水、耐溶剂,耐磨性能好。UV油墨中光引发剂是一种易受光激发的化合物,在吸收光照后激发成自由基,能量转移给感光性分子或光交联剂,使UV墨发生光固化反应。目前UV墨已成为一种较成熟的油墨技术,其污染物排放几乎为零。除了不含溶剂,UV墨还有如不易糊版,网点清晰,墨色鲜艳光亮,耐化学性能优异,用量省等优点。

(3)水性UV油墨

  水性UV油墨是目前UV墨领域研究的新方向。普通UV墨中的预聚物黏度一般都很大,需加入活性稀释剂稀释。而目前使用的稀释剂丙烯酸酯类化合物具有不同程度的皮肤刺激性和毒性,因此在研制低黏度预聚物和低毒性活性稀释剂的同时,另一个发展方向是研究水性UV油墨,即以水和乙醇等作为稀释剂。目前水性UV墨已研制成功,并在一些印刷中获得应用。

  此外,主要在柔印中发挥作用的醇溶性油墨也是一种公害甚小的油墨,主要应用于食品、药品、饮料、烟酒及与人体接触的日用品包装印刷等方面。

五、国内油墨的发展趋势

近年来,随着技术的普及和市场竞争,国内许多传统的国有企业油墨技术领先的优势逐渐失去,其他民营企业产品的成本优势也显露出来,并不断扩大其市场占有率。而一些国有传统的老企业则未能跟上行业技术转型,技术未能跟上市场的变化,因而情况也产生了变化,即从原来别人跟着我们走,变成我们跟着人家走。而且由于产品技术的普及和产品质量同质化,产品的竞争,逐渐变成产品价格和服务质量的竞争。民营企业的成功是走市场驱动之路,油墨的发展思为:  

(1)开发市场适用的油墨产品,特别是推出竞争力好的价廉物美的产品,占领中低端市场,如纸张胶印油墨、塑料表印油墨和里印油墨等。  

(2)开发环保型油墨.如醇溶型里印凹印油墨、无水大豆油胶印(环保)油墨、水性油墨(其中水性塑料油墨是广东省支持发展的环保产品)和UV/EB柔印油墨等新型的油墨。  

(3)发展高附加值的油墨产品,如工业喷墨产品(连续喷墨cIJ、按需滴出DOD)、导电油墨、防伪安全油墨等。

六、结语  

在过去的十几年,我国油墨产品的质量和数量发生了巨大的变化,但是我国仍然是发展中的国家,印刷品人均消费量仍很低,仅为发达国家的人均消费量的5%,油墨的使用量也很低,未来5~1O年我国国民经济将保持高速发展,油墨的大发展也是显而易见的。未来的几年我国油墨工业的发展,除了增加产品外,更应注重于调整产品结构,提高生产集中度,加大研制开发力度,提高科技含量、提高质量、提高产品的稳定性,使之适应于当今多色、高速、快干、无污染和低消耗现代化印刷的需要。


文章分类: 印刷油墨
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