【集萃网观察】三、 连结料
连结料是油墨主剂中的分散介质,是颜料粒子的载体。油墨的印刷适性与连结料的性质关系十分密切。连结料的成分比较复杂,有油型连结料、树脂型连结料和有机溶剂。
油型连结料是将干性植物油加热至某一温度,并在此温度下保温而制成的。干性植物油是不饱和脂肪酸甘油酯的混合物,干性植物油的脂肪酸有亚麻仁油酸、桐油酸、油酸、亚油酸。
常用的干性植物油如亚麻仁油、桐油等的分子呈均匀分布的三度空间结构,含有可以发生聚合反应的共轭双键和在加热的条件下可以异构成共轭双键的基团。干性植物油在加热时发生聚合反应,生成二聚体和三聚体,加热和保温时间越长,粘度越大。
连结料也叫调墨油。用亚麻仁油炼制的调墨油,就是将精漂过的亚麻仁油加热到300—310℃,然后在295℃保温,得到6号油、5号油、4号油、3号油、2号油、号外油。它们的保温时间分别是0.5小时、5小时、8.5小时、11小时、13小时、17小时。
油型连结料中都含有微量的游离脂肪酸,它起着表面活性剂的作用,有利于颜料和连结料的混合。但游离脂肪酸过量又容易使油墨胶化结块变质。游离脂肪酸的多少用酸值的大小来衡量。酸值是1克植物油皂化脂肪酸所需的氢氧化钾KOH的毫克数。
油型连结料的不饱和程度,双键数目,用碘值的大小来表示。碘值是1克油所能吸收的碘的毫克数。碘值越高,所含双键越多,氧化结膜干燥越快。
油型连结料有良好的附着力和一定的抗水性,能形成较光泽的墨膜,但固着速度缓慢,干燥时间长。
树脂型连结料是将人工合成树脂或改性树脂溶解在矿物油、植物油或挥发性溶剂中制成的。又可分为溶解型树脂连结料、分散型树脂连结料、胶质型树脂连结料和挥发型树脂连结料。
常用的合成树脂有:季戊四醇松香脂、醇酸树脂,松香改性酚醛树脂、聚酰胺树脂、顺丁烯二酸酐树脂、石油沥青等。
季戊四醇松香树脂是季戊四醇与松香酸发生酯化反应的生成物,特点是熔点较高,干燥较快,墨膜硬,耐油、耐水性能好。
醇酸树脂的结构很复杂,是由多元醇(甘油,季戊四醇),二羧酸和一定量的干性或半干性的植物油(或者是游离脂肪酸,树脂酸)合成的。含干性植物油多的为长油醇酸树脂;含干性植物油少的为短油醇酸树脂。醇酸树脂有着良好的润湿性,附着力强,结膜光亮,而且耐磨。油墨配制中所用的油性改性醇酸树脂,是用亚麻仁油与甘油先行醇解,再加入邻苯二甲酸酐合成的。
松香改性酚醛树脂,是以苯酚和甲醛为原料,进行缩合反应,得到二醇酚化合物,然后用松香改性,再用甘油醋化而合成的。松香改性酚醛树脂抗水性好,熔点高,不易泛黄,结膜光泽性好,能溶于植物油、矿物油及石油溶剂中,常用以配制快固着亮光油墨。
聚酰胺树脂,俗称尼龙,是多元醇和多元胺类缩聚而成的树脂。尼龙—66 是用己二胺与己二酸缩聚而成的。使脂肪酸的二聚体与二乙三胺发生缩聚反应,可以制得醇溶性或醇—苯溶性的聚酰胺树脂。聚酰胺树脂主要用来配制影写版油墨、印铁油墨、橡皮凸版油墨等,加入醇酸树脂后,可以得到触变性好但流动性极小的胶状改性醇酸树脂。
石油沥青是黑色质跪的高熔点树脂,是结构复杂的多种聚合物的混合物。溶于苯和矿物油中的石油沥青,具有表面活性剂的特性,对颜料有溶胶作用,是配制黑色轮转印报油墨的主要树脂材料。
用于油墨配制的合成树脂还有顺丁烯二酸酐、环氧树脂,三聚氰胺,橡胶衍生物以及硝化纤维素、丙烯酸等,
有机溶剂也是油墨连结料中的主要成分,它使油墨具有一定的流动性,当油墨转移到纸张上以后,挥发性大的溶剂迅速挥发,挥发性小的溶剂,依毛细管作用渗入纸张内部,这样就使得留存在纸张表面的树脂连结料和颜料粒子固着在纸张表面并干燥。油墨连结料中使用的溶剂有石油溶剂、芳香烃溶剂、醇类溶剂和酯类溶剂。
石油溶剂有汽油和煤油,用热化或裂解法从石油中提取。汽油常用来配制照相凹版油墨,煤油是亮光树脂油墨和快固着油墨的主要溶剂。
芳香烃溶剂有苯、甲苯、二甲苯及其同系物,是煤焦油及石油裂解的副产品。芳香烃溶剂的挥发速度,随分子量的增大而减小。苯主要用于配制含生橡胶的胶液,甲苯和二甲苯是配制苯基影写版油墨的主要溶剂。
醇类溶剂,如乙醇和异丙醇都是性能良好的油墨溶剂,用于配制橡皮凸版油墨以及用影写版印刷的塑料油墨。酯类溶剂是硝化纤维素、醋酸纤维素,以及许多不溶于石油溶剂和芳香烃溶剂的合成树脂的良好溶剂。醋酸乙酯CH3COOC2H5、醋酸丁酯CH3COOC4H9、醋酸戊酯CH3COOC5H11等,都是配制橡皮凸版油墨和塑料油墨的溶剂。
四、助 剂
助剂也叫添加剂,是油墨的辅助成分。助剂的作用是调整油墨的印刷适性,为了不同的目的,要在油墨的配制中添加不同种类和数量的助剂,助剂的种类很多,包括流动性调整剂、干燥性调整剂、色调调整剂等。
流动性调整剂是用来调整油墨的流动特性的,油墨流动特性包括粘滞性、触变性、粘着性、拉丝性等。
粘度调整剂是调整油墨粘滞性的,通常使用的就是调墨油。调墨油有零号油(即号外油)至六号油七种,零号油粘滞性最大,几乎没有流动性,一至六号油粘滞性依次减小。添加调墨油是使油墨的粘滞性有所改变,可以提高,也可以降低。调整树脂油墨的粘滞性,还可以使用沸点范围在250~290℃的煤油,煤油是用来降低油墨的粘滞性的。
撤粘剂是降低油墨的粘着性而不改变油墨的粘滞性的助剂,一般是用石蜡、白凡士林油、牛油、精制亚麻仁油加热到110~120℃炼制而成的。
防脏剂是防止和减少印品背面蹭脏的助剂,是将人造胶态二氧化硅或精制的淀粉溶于矿物油中制成的,二氧化硅的颗粒直径约为5—8μm,淀粉颗粒直径约为7~10μm ,都比颜料粒子的直径和墨膜的厚度大,因而能凸出墨膜,这就防止或减少了两张印页间的紧贴密附,彼此便不易相互蹭脏了。
干燥调整剂是调节油墨干燥性的,分干燥剂和干燥抑制剂,前者用来提高油墨的干燥速度,后者用来降低油墨的干燥速度。
干燥剂用于氧化结膜型的平版油墨、印铁油墨,是在特殊的连结料中加入不同量的干燥金属钴、锰、铅盐而制成的。适量干燥剂加入油墨中,钴、锰、铅等金属作为载氧体,将成为连结料中不饱和组分氧化聚合过程的接触剂,从而加速连结料的氧化聚合反应的速度,使油墨能加速干燥。
干燥抑制剂是通过抑制油型连结料的氧化聚合反应来降低油墨干燥速度的助剂。干燥抑制剂可以防止已加人干燥剂的油墨因较长时间暴露在空气中而发生结皮的现象。常用的干燥抑制剂有伯胺、苯酚等。如将对苯二酚溶于异丙醇中所得到的气溶胶喷洒在墨辊表面,则重新开机印刷时,就无需再清洗墨辊上的油墨了。
色调调整剂是用来调整油墨的色调的,分冲淡剂和提色剂。
冲淡剂可以使油墨的颜色变淡,但对油墨本身的色相毫无影响。冲淡剂起着白墨的作用,但冲淡后的油墨却具有透明性。常用的油墨冲淡剂,是用氢氧化铝、亚麻仁油或合成树脂炼制成的,是淡黄色的透明液体。
提色剂是调整油墨色相的助剂,如为了提高黑墨的黑度似加入华蓝、青莲或射光蓝等颜料。
除上述几种助剂外,经常使用的油墨助剂还有表面活性剂等。表面活性剂可以改善颜料和连结料间的润湿性能。
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