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溶劑型凹印油墨的特性及與印刷的關系

   2024-04-02 126

溶劑型凹版印刷油墨的組成成分中除了顏料、樹脂、助劑外,還含有較多的溶劑,油墨一般較稀薄。溶劑型凹版印刷油墨的干燥形式是揮發性干燥,適用于紙張、薄膜、鋁箔及其他材料的印刷。同時,由于凹印機印刷速度快,印刷墨層厚,因此,分析和了解油墨的觸變性、流動性、黏度、干燥性等性能對印刷質量的影響,對于提高印品質量至關重要。

觸變性

油墨在外力攪拌作用下而引起的流動性能變化的性質,稱為觸變性。其實,任何一種懸浮分散體,攪拌變稀薄而靜置后又變稠的現象,都可用觸變性加以解釋。

一般來說,質量好的油墨觸變性小,無須經過特殊處理即可直接上印刷機使用。但沒有觸變性的油墨易產生沉淀現象,因此也并不好。一般來說,白、黃、青色油墨的觸變性小,品紅、黑色油墨的觸變性大。

油墨的觸變性一般與下列因素有關。

(1)所用顏料的性質。如同一類型的炭墨,當其表面經過臭氧氧化處理后,制成的油墨的觸變性要比未經處理制成的油墨的觸變性小得多。

(2)顏料的顆粒大小。一般來,顏料顆粒小,油墨的觸變性小,反之則大。

(3)顏料的用量。顏料用量大,顏料分子間相互吸引會發生絮凝現象,因此油墨的觸變性也大。

(4)合成樹脂的分子量。樹脂的分子量大,但正庚烷值小的油墨觸變性大,反之則小。

(5)顏料的潤濕性。顏料的潤濕性好,油墨的觸變性小,反之則大。有的油墨廠家在生產黑墨時常采用基墨法提前預分散,使顏料的潤濕程度提高,從而減小油墨的觸變性。

溶劑型凹版印刷油墨應具有適當的觸變性。觸變性太大時,首先表現為流平性不好,黏度不易控制,可能會引起糊版,涂面不勻,光澤性差,印品易產生“橘皮”等現象。觸變性太小時,印刷網點易增大,文字、線條會變粗。[next]

流動性

溶劑型凹版印刷油墨的流動性是油墨的相對密度、黏度、凝結性、觸變性等因素的綜合反映。為了獲得較好的流動性,連續料要有適當的黏度,顏料要有良好的潤濕性,且顏料含量不能過高,要很好地處理液固界面的關系,盡量減少油墨的觸變性。

檢測油墨的流動性時,除了用涂4#杯或察恩3#杯測定油墨的流出時間外,還要看滯留在杯壁上的油墨量與流出油墨量兩者之間的比例。在一定的黏度下,兩者比值越小,油墨的流動性越好,反之則差。如果油墨的流動性不好,上機印刷時會出現許多印刷故障。

黏度

溶劑型凹版印刷油墨的黏度與其流動性相關,合適的油墨黏度是保證油墨具有良好傳遞性的關鍵。雖然油墨的轉移率與樹脂種類、油墨的附著性、印刷速度、印刷壓力、印刷基材、環境溫度和相對濕度、印版網穴的深淺程度等諸多因素都有很大關系,但油墨黏度還是決定性的因素。油墨黏度與轉移率的關系如圖1所示。

影響溶劑型凹版印刷油墨黏度的因素主要有以下幾點。

(1)固定樹脂液黏度的大小。樹脂黏度大,油墨黏度高,反之則低。

(2)顏料與樹脂液的匹配性。如兩者發生凝結性反應,則油墨體系的黏度高,反之則低。

(3)溶劑和分散體的混溶性及相溶性。如溶劑能以任何比例稀釋分散體,則油墨的黏度低,反之則高。

(4)溫度。溫度低,油墨黏度高,反之則低。

溶劑型凹版印刷油墨的黏度過低,可能會引起印品出現針孔現象,或大面積色塊不平實,不光滑,而且還會使印品發虛,出現暈圈。印刷表面光滑的承印物時,油墨的附著牢度低;印刷紙張時,會出現粉化,掉灰現象。

溶劑型凹版印刷油墨的黏度過高,會造成刮痕、咬色、糊版,起“橘皮”等印刷故障。[next]

綜上所述,在設計制造溶劑型凹版印刷油墨時,要選擇合適的顏料、樹脂、溶劑相匹配,使油墨達到合適的初始黏度。印刷廠要使用恰當的混合溶劑,最好是原墨廠家提供的稀釋劑,將原墨調整到適當的“工作黏度”,方可上機印刷,這樣才會得到高質量的印品。

另外,印刷過程中油墨的黏度還與印刷速度有關。一般來說,印刷速度越快,要求油墨的黏度越低,否則油墨轉移效果不理想。

溶劑型凹版印刷油墨屬于揮發干燥型油墨,即當溶劑從濕墨膜中溢出后,墨膜就會從液態變為固態。因此,溶劑揮發速度的快慢對油墨的干燥性有直接影響。

在設計和生產溶劑型凹版印刷油墨時,一般選擇中沸點、低沸點和高沸點的溶劑混合作用,以滿足油墨的干燥性要求。如果樹脂選用不當,樹脂軟化點低,樹脂對溶劑脫除不好,顏料對溶劑的釋放性不好,過多的高沸點溶劑會使墨膜軟化等,都會影響溶劑的揮發速度,造成凝固干結后的墨膜中殘留過多溶劑。

配制溶劑型凹版印刷油墨時,一般先選定樹脂,后選擇溶劑?;旌先軇┑娜芙鈪蹬c被溶解物的溶解參數相近,則易于溶解,揮發速度也愈快。制成的油墨中由于加入了顏料,混合溶劑的揮發速度會大大降低,且顏料顆粒越大,溶劑的揮發速度越慢,油墨的干燥性越差。同時,顏料用量越大,混合溶劑的揮發速度就會越慢,這是由于溶劑與顏料表面發生相互牽引作用,抵制了溶劑的脫除速度。

另外,室溫越高,空氣相對溫度越低,空氣流通越快,混合溶劑的揮發速度就會加快,反之則減緩。

由于油墨的干燥性不當而引起的印刷故障主要有:

(1)在一定的印刷速度下,油墨初干過快會造成糊版、刮痕、油墨白化、光澤不良、流平性不好等問題。

(2)在連續套色印刷中,由于油墨徹干過慢,會在下一工位印刷時發生粘輥,而且還會造成印品收卷回粘。油墨中溶劑的揮發速度不僅取決于溶劑的沸點、蒸氣壓、蒸發潛熱等因素,還取決于印刷環境的溫度,相對濕度、風量和墨層厚度等條件,因此,應根據條件的變化,隨時調整油墨中溶劑的揮發速度。

在正常生產條件下,如果油墨干燥過快,應加入適量的慢干性稀釋劑;油墨干燥過慢,應加入快干性稀釋劑。條件允許的話,印刷環境的溫度應控制在18~25℃之間,相對濕度控制在65%以下,有利于油墨性能的穩定。

 
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