(一) 油型油墨
这种类型的油墨是由于干性植物油如(亚麻油、梓油,有时拼加部分桐油)经高温熬炼(290℃)并掌握不同保温时间使成为一系列不同粘度的油墨连接料。加上适当的颜料和填充科(Al(OH)3、BaSO4…等)用三辊机研磨而成.
油型油墨的干燥机理是不饱和植物油的氧化结膜。
油型油墨的优点是:温差粘度变化较小,对易拉纸毛的纸张印刷较为适宜。
油型墨的缺点是:干燥性差,印刷时需加入大量的干燥剂(常加到10%左右)。在印刷过程中容易发生脏版、沾污背面、容易晶化,抗水不良,光泽小、容易粉化等。目前,油型油墨已渐为树脂型油墨所取代。
(二) 树脂型油墨
(1)原材料选择:
一般地说,胶印油墨对原料的选择要求是很高的,要求油墨配制者既要结合印品的要求和印刷的特点,也要考虑质量与成本相结合的原则。下面谈谈有关原材料选用问题:
①有色体的选择:
胶印油墨所用的颜料是不溶于水和不溶于油的。根据平版印刷利用油水相斥的原理,胶印油墨中所使用的颜料首先要耐水。如果颜料的耐水性差时由于印刷过程中接触水,再加以机械磨擦的关系,颜料就会部分地渐渐离开连接料而分散于水中,使水斗的药水染色导致非图纹区的水也着色,影响印刷质量。
胶印油墨是典型的间接印刷,印在纸上的油墨层很薄。只有凸印油墨印迹的一半,(2 μ以下)所以要求制造胶印油墨的颜料应具有高的浓度。
胶印油墨大都用于印制较高级的彩色印刷品,这些印品一般用照相方法复制,复制的逼真与否,颜料的鲜艳程度起着决定作用。
在其它性能方面,还要求颜料具有良好的亲油性,以赋予油墨良好的流动性和抗水性。
从产量的角度看,要求颜料能具有良好的分散性(易破碎和易润湿性)。颜料分散性的好坏不仅影响产量,对油墨质量也起保证作用。分散性差的颜料其浓度利用率受到限制,对油墨的流动性,光泽也有影响。
油墨韵耐光性也很重要,例如:地图油墨以颜色的深浅来表达山的高低,水的深浅等。如果耐光不好,那就无法分辨了。需要冲淡的颜色耐光性更为重要,颜色越淡越不耐光。对于拼色来说,如其中一种颜色褪色就会破坏其拼配比例变成另一种颜色。所以要注意耐晒级的平衡。
含硫、碱性大的颜料应避免使用,这样的颜料会使油墨变质。因为油脂的羧基与碱性物质发生皂化作用导致油墨的胶化,碱性颜料对印刷版基也起破坏作用。
油墨的耐溶剂性在某种场合也应考虑,例如有的高级印品要经过涂料压光、要采用丙烯酸类树脂和酯酮醇类强溶剂,像耐醇差的盐基色淀颜料和射光兰(黑墨中)就不适用了,否则印刷点子要发生“溶扩”现象。
②连接料的选择,
树脂型油墨连接料的选择是很关键的。连接料的任务有两个,一是颜料的运载者,一是颜料的保护者,连接料的成膜使颜料在印刷品上不致粉化脱落。其它方面,如油墨的传递性,抗水性,亮光,固着速度都是由连接料的性能所决定的。
连接料的酸值不能过高(一般在10以下)否则在油墨储存时易发生胶化,抗水性也不好(因为羧基亲水)。
连接料的粘度要适当,一般在油墨达到合适的粘性(10±1)时,油墨配方中保留有5%左右煤油调正量为宜。
适当的正庚烷值(或煤油容纳度)这个数值的大小直接影响着油墨的流动性、亮光、固着速度,颜料润湿性和印刷传递性。
③树脂的选择;
油墨用树脂一般使用两种类型。一个是固体树脂(硬树脂)、一个是流体树脂(软树脂)。固体树脂固着较快,液体树脂则流动性、颜料润湿性较好,亮光较大。油墨用硬树脂的基本要求如下:
a.高熔点:以提高油墨的固着速度和光泽。树脂的软化点过低时(如在130℃以下),固着慢,光泽不好(树脂含量虽高,光泽亦仍然不好。)
b.较高的溶解粘度:高粘度树脂在油墨中表现的特点是:高速印刷传递性好,油墨的内聚力增加有助于提高油墨的固着速度,加强油墨的身骨,印刷网点好,与铝的成胶性好,胶体稳定,适合热固型油墨制造,可取得油墨的低粘性。
然而高粘度相应地还需要较好的溶解性(较高的正庚烷值)否则就没有使用价值了。
c.既要有足够的溶解性,也要求有良好的溶剂释放性。溶解性好的树脂,油墨的流动性、稳定性、亮光,印刷传递性都好。但溶解性过大时会延缓油墨的固着。
胶印油墨用树脂油的煤油容纳度要求要大于3m1/2g 25℃否则墨性不良。
衡量树脂对石油溶剂的溶解性和树脂在连结料中分散状态的方法就是测定树脂的煤油容纳度或正庚烧容纳度。其测定方法是把树脂10克加胡麻油20g250℃溶解为树脂油,取树脂油2g,用煤油或正庚烷滴定至开始混浊以所消耗的毫升数表示之。
油墨中常用的硬树脂有双酚甲醛树脂,聚合松香脂类,烷基酚树脂等,在烷基酚树脂中其烷基的基团越大,极性越小,在脂族溶剂和植物油中的溶解性就越好。可以看出,正庚烷值小墨性差,粘度小固着慢,粘度大正庚烷值也大,油墨固着快身骨好。
胶印油墨常用的软树脂:
桐油酸改性酚醛树脂。具有亮光大,流动性好,成膜性好的特点,但固着较慢。
间基二甲酸醇树脂。具有墨性好,对颜料的润湿性好,能提高油墨的流动性、显色性的特点,在低植物油量的油墨中解决颜料润湿性问题,这个树脂是比较有用的。但树脂的抗水性较酚醛树脂差。解决的办法是:①适当高的分子量,②树脂的羧基值不要过高,③在制连接料时与硬树脂一起热处理,④异氰酸脂化。
(2)连结料的工艺性:
①树脂油墨的干燥形式:
目前大量生产的亮光,快固着胶印油墨,它的干燥属于渗凝干燥和氧化结膜相结合的一种干燥形式。当油墨印到纸上去以后,油墨中连结料向纸内作选择性渗透,使连结料中树脂浓度变大增稠和颜料一起固定在纸上,不用强力磨擦便不易再沾污背面,这个初期干燥阶段叫作“固着”。连结料中高沸点煤油对所用的树脂是不溶或有限溶解的,干性植物油在其中作为潜溶剂的形式而存在,起着助溶作用。印到纸上以后,由于植物油的氧化聚合分子变大而逐渐失去了助溶作用,连结料中的三组份的互溶状态失去了平衡,从而溶剂被完全释放出来而达到油墨的完全干燥。
树脂型和油型(完全用植物油)连结料的最重要区别在于前者是物理上不稳定结构,溶剂在一定条件下能够被释放出来,所以能具有快固着性能。
②工艺方法
油墨的快干、亮光、墨性等主要性能都与连接料的工艺性直接有关。
连结料的工艺方法很多,都是根据具体用途不同和不同的树脂性质而制定的。一般如果树脂的溶解性不够,则采取高温或保温方法较宜。以克服由于树脂正庚烷值过小给油墨造成的缺陷。
最典型的工艺方法有高温溶解和低温分散两种基本方法,其性能区别如下表:
来源: 中国油墨技术网
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