钛白粉在油墨中的应用.ppt

钛白粉在油墨工业中的应用 王其杰 钛白粉在油墨制造工业中是不可缺少的白色颜料 钛白粉化学名称为二氧化钛 属无机颜料 钛白粉在无机颜料中占主体部分 其产量占无机颜料的70 以上 是产量较大 使用量较高的油墨生产用无机化工产品 通常 油墨制造工业所使用的白色颜料为钛白粉和锌钡白两种 Yi 钛白粉又称二氧化钛是一种多晶型的化合物 分子式为TiO2 白度很高 颗粒细小0 1 0 7 m 折射率高为2 72 吸油量为45 48 具有很强的着色力和光扩散性 当二氧化钛被分散在介质中时 可使油墨展现出很高的遮盖力 45 75g m2 除此 钛白粉还具有良好的耐光性 耐热性 耐碱性 耐候性和憎水性 疏水性 因此 钛白粉在高质量的白色油墨中应用效果尤佳 是当今油墨工业中不可缺少的重要原材料之一 第一节油墨市场和发展趋势 一 油墨工业市场状况1国外油墨工业市场的现状2中国油墨工业现状3存在的差距 1 国外油墨工业市场的现状 总体上看 世界油墨工业市场处于稳定而稍有增长的状态 国外油墨工业技术先进的国家主要有 美国 日本 德国 英国等国家 据不完全统计 2001年 世界整体油墨产量约为292万吨 其中美国 日本 德国的油墨产量在世界上占据了油墨工业的主体 其年消耗量以约2 的速度增长 特别是中国 入世 以后 美 日 德等国家瞄准了中国的油墨市场 一方面投资建厂 另一方面加大向中国油墨市场输入的力度 国外油墨产品品种 单张纸胶印油墨卷筒纸胶印油墨单张纸特种油墨 如UV EB油墨等 凹印油墨柔性版油墨其他特种油墨 2 中国油墨工业现状 1 中国油墨工业企业现状合资企业 乡镇油墨企业 含私营油墨企业 国有企业 据不完全统计 到目前为此 中国油墨制造企业已发展到500多家 分布在除青海 西藏以外的二十几个省 市 自治区 全国油墨行业的从业人员约为2 5万人 油墨产量约为22万吨 中国油墨工业已具备了一定的规模 在市场竞争机制的形势下 我国油墨工业已摆脱了过去的落后局面 根据油墨产量的不完全统计排位 中国已跃居为世界第四位 2 产品现状当今 中国油墨产品主要有 单张纸胶印亮光油墨 卷筒纸胶印油墨 印铁油墨 紫外线固化油墨 金墨 银墨 凹版油墨 柔性版油墨 水性油墨 丝网油墨 喷射印刷油墨和防伪等特种用途的油墨产品及其相应配套的助剂等产品 以上油墨产品不仅经过科研开发花色品种日趋增多 而且有的油墨产品品质水平标准化 具体如下 注重市场信息的收集 依靠技术进步 开发适销对路的产品 质量达标 注重销售队伍的培养 管理水平 油墨生产设备和工艺技术水平的提高 表10 32001年中国油墨制造企业认证标准统计表 3 存在的差距 中国油墨产品质量和包装质量与美国 日本和欧洲国家先进水平相比仍有一定的差距 在印刷适性方面 如转印性 抗水性及在高速度及多色印刷过程中的适应性和一致性等方面均有不足 无毒 无污染的绿色油墨产品质量和产量上均有较大的距离 各类油墨产品的内外包装水平上 无论从质量上还是使用便捷等方式均有差距 从全国油墨制造企业的总体规模上看 多数油墨厂仍沿用单机生产 人工配料 生产工艺和设备 厂房条件差 效率不高 国内油墨生产用原材料的质量 数量和品种上不能与油墨生产需求同步发展 配套的质量水平仍然达不到高档油墨产品的技术要求 特种专用油墨产品的开发速度仍然缓慢 不能满足当今包装印刷的需求 有的产品如无水胶印油墨 高附加值的喷射油墨 磁性油墨和高质量的水性油墨及特种用途的防伪油墨等产品仍需进口 3 存在的差距 二 发展趋势 中国油墨工业今后的发展趋势主要有以下8个方面 1 中国油墨工业今后总的目标 应朝着 高速 多色 快干 无毒和标准化 的方向发展 2 中国油墨企业应进一步规范化 3 进一步增强 标准化和环保化 的意识 4 油墨行业应逐步改变或减少以往的单机作业和作坊式生产的落后局面应逐步向自动或半自动化的高效率和精细加工生产的趋向发展 继续扩大湿法生产 二 发展趋势 5 增强相关行业间油墨用颜料 树脂和助剂等产品的配套生产能力 提高颜料等产品的质量水平 保证油墨品质的一致性等性能要求 6 应加强油墨技术和销售人员的专业技术培训 以不断提高其素质和能力 7 加快热固轮转胶印油墨的开发和投产 8 应加快紫外线 UV 和电子束 EB 固化油墨和特种及专色油墨的开发和制造速度 第二节油墨用钛白粉 一 油墨用钛白粉的类型钛白粉是一种多晶型的化合物 自然界中存在着三种结晶型的钛白粉 即金红石型 锐钛型和板钛型 板钛型钛白粉是一种极不稳定的晶型 所以在油墨工业中不被采用 通常 适用于油墨工业生产中的钛白粉有两种类型 即金红石型和锐钛型 其皆为四方晶型 它们具有较理想的应用性能 其特点是 不仅具有稳定的物理化学性能 而且颜色纯白 颗粒细小 折射率高 但它们被分散在介质中 能表现出较强的遮盖力和着色力 高的光泽和良好的耐光性 耐热性 耐候性及憎水性 疏水性 二 油墨对所用钛白粉的要求 在油墨生产中 不同类型的油墨产品对钛白粉的质量要求也不相同 多年的实践经验证明 金红石型钛白粉具有较理想的应用性能 被广泛应用于各种类型油墨的配制中 表10 5金红石型与锐钛型钛白粉的性能指标对比统计表 举例 1 在胶印油墨印刷过程中通常 在胶版印刷中是依据了 油 水相斥的原理 来完成印刷过程的 为此 除胶印油墨用树脂连结料要具有良好的抗乳化性能外 钛白粉还要具有优良的憎水性也是非常重要的 否则 胶印白墨易产生乳化而造成印刷的失败 另外 长期放置于户外的印刷品所使用的胶印白墨 必须要求其配制用钛白粉具有良好的耐光性和耐候性 否则 白墨就会变黄和粉化 举例 2 在凹版复合薄膜油墨印刷过程中为使其印品得到彩色鲜艳 美观的效果 许多印品在设计制作中都是用白墨打底 然后再进行彩色印刷 为此 则要求配制白墨用的钛白粉必须具有优良的着色力和遮盖力 否则 很难达到应有的效果 举例 3 在烘烤型印铁白墨印刷过程中通常 印铁白墨在印刷过程中的烘烤温度高达180 左右 重复烘烤时间长达120min左右 在这种严格的印刷条件下 印铁白墨中的钛白粉必须具有优良的耐热性 否则白墨在高温烘烤中就会变黄 失去光泽 严重时会造成印品的报废 油墨用钛白粉的质量要求 白度好 耐久不泛黄 能使印品的颜色在各种环境下保持鲜艳 光亮 润湿性好 易研磨 颗粒度小 易分散 能被均匀地分散于连结料中 遮盖力大 着色力好 耐候性 耐热性好 化学性能稳定 抗水性好 第三节油墨推荐配方 1 胶印白墨参考性配方树脂连结料50 钛白粉40 助剂8 干燥剂2 2印铁白墨参考性配方树脂连结料40 钛白粉50 助剂8 干燥剂2 3软管滚涂白墨参考性配方树脂连结料55 钛白粉3 溶剂11 助剂2 4雕刻凹版白墨参考性配方树脂连结料56 钛白粉40 助剂3 干燥剂1 5凹版白墨参考性配方 1 凹版表印塑料白墨参考性配方钛白粉25 树脂连结料 聚酰胺树脂40 硝化纤维素20 60 溶剂10 助剂5 2 凹版复合 里印 塑料包装白墨参考性配方钛白粉30 树脂连结料 氯化聚丙烯类或聚氨酯类 50 溶剂15 助剂5 5凹版白墨参考性配方 3 凹版印纸白墨参考性配方钛白粉25 硝化纤维素50 树脂连结料 松香类 15 溶剂5 助剂5 4 水基柔性版白墨参考性配方钛白粉25 水丙烯酸乳液40 水丙烯酸溶液15 助剂5 水15 6丝网印刷白墨参考性配方 钛白粉50 树脂连结料40 助剂7 干燥剂3 第四节钛白粉的质量对油墨产品的影响 综前所述 在各种类型油墨的制造中 钛白粉在油墨的配制中不仅应用范围广泛 而且在油墨的配方中所占份额比例相对来看是也比较大的 均在25 50 之间 有的比例甚至更大 因此 钛白粉在油墨中既占主体成分 其质量水平的好坏在白墨中更为至关重要 一 对油墨白度的影响 1 钛白粉中的杂质对油墨白度的影响2 钛白粉的颗粒形状 大小和颗粒的分布都会对白度产生影响 二 对油墨遮盖力的影响 1 钛白粉晶体自身折射率的高低会直接影响油墨遮盖力的大小2 钛白粉的粒度大小 颗粒结构及分散性对白墨的影响 表10 6两种类型钛白粉遮盖力 折射率和着色力对比表 三 对着色力的影响钛白粉着色力的高低对油墨也有着直接的影响 钛白粉着色力的高低与其散射能力和折射率有关 钛白粉着色力的大小直接取决于钛白粉对可见光的散射能力 其散射系数越大 着色力也越大 除此 钛白粉的折射率越高 其着色力也越高 钛白粉在白色颜料中折射率是最高的 而金红石型钛白粉的折射率比锐钛型钛白粉的要高 详见表10 6 因此选用钛白粉要选择散射能力和折射率高的钛白粉 其白墨的性能才优良