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        簡(jiǎn)析油墨的乳化

        2019-12-02 05:25:56高斌
        上海包裝 2019年10期
        關(guān)鍵詞:膠印油墨水性

        ■ 文/高斌

        一、前言

        膠印油墨乳化是影響印刷質(zhì)量和印刷速度的關(guān)鍵問(wèn)題。在膠印印刷過(guò)程中,油墨和潤(rùn)版液并不是絕對(duì)不相調(diào)和,由于潤(rùn)版液和油墨同時(shí)存在于印版上,在機(jī)械力的作用下,著墨輥、著水輥以及橡皮滾筒等的高速剪切力、高速擠壓接觸和其他因素的作用下.油相與水相間也會(huì)發(fā)生相互作用.使水分成細(xì)小的液滴不同程度地分散在油墨中,這就是油墨被乳化的現(xiàn)象。

        乳化是水被分散到另一種與之不相混溶液體中的現(xiàn)象,在這一過(guò)程中,既有可能生成O/W型水包油乳狀液,也可能生成W/O型油包水乳狀液。水包油型乳狀液對(duì)膠印印刷有很大的危害性.它會(huì)使油墨的流動(dòng)性和粘性發(fā)生變化,油墨流動(dòng)性、傳遞性變差,糊版、堆墨、墨輥脫墨,印跡失光,透明度下降,影響印刷干燥速度。另外嚴(yán)重的油包水型乳狀液也會(huì)造成油墨粘度下降,墨絲變短。絕對(duì)不乳化或吸水量較少的油墨會(huì)造成油墨傳遞性差、花版、上臟等印刷故障。因此適量的油包水型乳化油墨也是膠印油墨所必須的,完全拒水的油墨也是無(wú)法完成正常印刷的。

        二、油墨乳化產(chǎn)生的原因

        造成油墨乳化來(lái)自多方面的原因,有油墨的組分、紙張、潤(rùn)版液以及各種印刷條件都會(huì)造成油墨過(guò)渡乳化。

        (一)連接料

        松香改性酚醛樹脂是膠印油墨的主要組成部分,連接料本身含有極性基團(tuán)羰基、羥基,并且具有一定碳值,羥基對(duì)顏料的潤(rùn)濕起到很好的作用,但如果樹脂的酸值太高,醇酸樹脂用量過(guò)大則油墨的極性增強(qiáng)都會(huì)加速油墨的乳化。樹脂內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同,油墨抗水性也有差別,隨著凝膠劑用量的增加,可以明顯降低連接料的吸水性,因此通過(guò)采用高粘度低粘性樹脂連接料,提高酚醛樹脂中漿的含量,降低松香的含量(醇酸樹脂用量不要超過(guò)10%)均可改善連接料的抗水性能。

        (二)顏料

        同一系列的標(biāo)準(zhǔn)四色版油墨之所以在抗水性存在著差別,主要取決于顏料的化學(xué)性。顏料具有親水性和憎水性,膠印油墨所用顏料既要不溶于水及酸,又要具有抗水性能。如果親水性比親油性(指連接料)強(qiáng),油墨里原來(lái)被連接料所包住的顏料表面有可能在一定條件下被潤(rùn)版液所置換,使油墨失去流動(dòng)性,嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生水包油的乳化現(xiàn)象。由于普通的色淀顏料的體質(zhì)料往往是親水的,顏料中的染料成分遇到酸性水后,染料會(huì)很快析出溶解于水中,造成乳化故障。如果顏料顆粒較粗、粘度不夠,在油墨軋制過(guò)程中同連接料結(jié)合不夠牢固,在印刷中與酸性接觸后極易吸收水份而自身產(chǎn)生膨脹,逐漸與連接料脫離而產(chǎn)生乳化使印刷潤(rùn)版液中出現(xiàn)顏料溶于水的帶色現(xiàn)象。

        (三)助劑

        油墨中沖淡劑加放太多,常用輔助白油成分是碳酸,維利油成分是氫氧化鋁,本身都是乳化劑。油墨中催干劑放得越多越能引起油墨的乳化故障。因?yàn)橛湍稍飫┐蠖加芍亟饘兮?、錳、鉛和有機(jī)碳酸根兩部分組成,屬于皂類,是典型的強(qiáng)乳化劑。加入適量的干燥劑能加快油墨的干燥,但過(guò)量則極易引起乳化,反而降低干燥速度。

        分散劑能幫助連接料潤(rùn)濕顏料、改善油墨性能。因?yàn)榉稚┮活^是極性弱的大分子,一頭是羰基、羥基的等極性基團(tuán),也會(huì)增加油墨的乳化。

        (四)紙張

        紙張表面的膠料、涂料或其他填充料中都會(huì)有一定表面活性物質(zhì),具有一定的水溶性,在印刷過(guò)程中經(jīng)濕水這些表面活性物質(zhì)脫落,并通過(guò)印版?zhèn)鬟f到墨輥與油墨相結(jié)合,使油墨的吸水性增大,引起油墨乳化過(guò)度,版面水份越大,溶解填充料越多,乳化越嚴(yán)重,施膠不好、紙張疏松、蹭粉、蹭毛越嚴(yán)重的紙張也容易引起油墨的乳化。

        (五)潤(rùn)版液

        潤(rùn)版液的重要性能是潤(rùn)濕,潤(rùn)版液的潤(rùn)濕性能由表面張力決定。電導(dǎo)率主要反映潤(rùn)版液中離子濃度的變化。一般800~1300us/cm,過(guò)高會(huì)延長(zhǎng)油墨干燥時(shí)間,過(guò)低會(huì)出現(xiàn)印版表面干燥、橡皮布表面堆墨。由于平衡關(guān)系要求水墨表面張力一致,這就要求潤(rùn)版液表面張力36~45MN/m。在潤(rùn)版液濃度一定條件下,版面水膜越厚,水和油墨接觸的機(jī)會(huì)增加,沿著著墨輥傳遞的水分增多,經(jīng)滾筒墨輥相互擠壓促使油墨加速乳化。潤(rùn)版液濃度越高表面張力就越小,和油墨之間界面張力也隨之變小,油墨乳化越嚴(yán)重,潤(rùn)版液乳化到油墨中后降低墨膜內(nèi)聚力,影響油墨在墨輥和紙張的附著和粘附,因此影響墨膜的分離和傳遞,所以為使油墨達(dá)到良好印刷適應(yīng),油墨中水量的控制是關(guān)鍵。

        (六)油墨

        如果油墨的粘性小,流動(dòng)度大,它的抗水性差,影響水墨平衡會(huì)損失套印性。我們現(xiàn)在使用DUKE乳化測(cè)定儀,通過(guò)它可以測(cè)定油墨的最大乳化量和繪制出乳化曲線可以判定油墨的抗水性。如圖1,表1。

        表1 兩種不同油墨的乳化率

        圖1 兩種不同油墨的乳化曲線

        度克法:采用機(jī)械攪拌方式進(jìn)行油墨乳化實(shí)驗(yàn)。在容器中加入50克油墨及50克蒸餾水,以每分鐘90轉(zhuǎn)的速度,測(cè)定1′3′5′10′15′20′油墨的進(jìn)水量,來(lái)計(jì)算油墨的乳化率,如表2所示。

        表2 DUCK儀 50克墨 50克水/25℃ 觀察油墨的出水量

        研缽法:在25℃室溫下,稱取5克被測(cè)油墨于研缽中加入10克水,研磨5分鐘(速度約90~100r/min)將水倒凈稱的乳化墨的重量,計(jì)算油墨的乳化率,如表3。

        表3 A油墨 研缽法

        乳化率=(乳化墨重-5)/5×100%

        油墨乳化會(huì)使油墨粘度急劇下降,墨絲變短,轉(zhuǎn)移性能變差,同時(shí)侵入油墨的潤(rùn)版液會(huì)腐蝕墨輥,在墨輥表面形成親水層排斥油墨,造成金屬墨輥脫墨、飛墨等故障。油墨乳化后,印刷密度下降,印品發(fā)虛發(fā)白,對(duì)于出現(xiàn)嚴(yán)重乳化現(xiàn)象要分析原因采取相應(yīng)措施,加以杜絕。

        根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),要防止油墨乳化,首先要控制潤(rùn)版液的PH值和電導(dǎo)率,提高油墨的粘度,油墨粘度大,其分子內(nèi)聚力大,抗水性強(qiáng)。

        其次是控制好版面的水分,在不糊版的前提下盡可能的減少印版供水量。

        第三,把握好油墨的酸性,合理控制油墨中樹脂含量,油墨中少加油酸、白油及維利油,減少催干劑用量。

        第四,要檢查紙張質(zhì)量,保證紙張質(zhì)量符合要求,如果發(fā)現(xiàn)紙張印刷適性不合要求就要對(duì)油墨配方進(jìn)行調(diào)整或更換適合的紙張。

        因此在平版印刷的實(shí)際工作中要徹底解決和防止油墨乳化現(xiàn)象是不可能。因?yàn)橛秃退跈C(jī)械的作用下,本身就會(huì)產(chǎn)生乳化。在實(shí)際生產(chǎn)中,油墨微量的乳化是正常的現(xiàn)象,對(duì)印刷還有利。乳化率是一個(gè)很重要的參數(shù),更重要的是油墨乳化達(dá)到平衡的速度,為了減少乳化率,加快達(dá)到平衡的速度,縮短達(dá)到平衡的時(shí)間,除了從墨的原材料(連結(jié)料、顏料、添加劑、溶劑等)著手優(yōu)化外,還可以采用抗乳化助劑來(lái)幫助。

        通過(guò)對(duì)A油墨添加不同的抗水劑來(lái)反映油墨的乳化性能來(lái)滿足印刷的實(shí)際要求。

        三、結(jié)果

        總之,提高抗水性,解決水墨平衡問(wèn)題,應(yīng)以油墨組成的各個(gè)要素著手,連接料顏料、助劑等的各個(gè)方面去選擇和驗(yàn)證,從而優(yōu)選出最有效的解決方法,使油墨產(chǎn)品能滿足印刷的要求。

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