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油墨的基本认识 alykeswu mikewang kaanxue ard2011 10 第一部分 概述第二部分 颜料第三部分 树脂及油类第四部分 填料第五部分 溶剂第六部分 助剂第七部分 油墨生产设备第八部分 检测第九部分 油墨的选用第十部分 油墨的未来第十一部分 油墨配方欣赏 油墨的基本认识 主要内容 一 概念由连结料 颜填料 助剂组成的 通过印刷将图案 文字表现在承印物上 均匀地混合并经反复轧制而成一种粘性胶状流体 二 组成 油墨的基本认识 第一部分 概述 树脂 三 分类油墨的分类方法很多 不同的分类方法得出的结论不一样 如按干燥类型可以分为氧化干燥型 挥发干燥型 凝固干燥型 紫外光固化干燥型 渗透干燥型等 在这里 是按照印刷机的种类不同来分类 凸版油墨凹版油墨平版油墨丝印油墨复印机油墨喷绘油墨移印油墨速印机油墨 油墨的基本认识 第一部分 概述 颜料是一种具有一定粒度的有色物质 不溶于水和有机溶剂 但是可以均匀稳定的分散于介质中 涂于被涂物形成一定的色层 并呈现一定的色彩 颜料分有机颜料和无机颜料 一 有机颜料以有色的有机化合物为原料制造的颜料称为有机颜料 偶氮颜料占59 酞菁颜料占24 三芳甲烷颜料占8 特殊颜料占6 多环颜料占3 油墨的基本认识 第二部分 颜料 偶氮颜料分子结构中含偶氮基 n n 的水不溶性的有机化合物 在有机颜料中是品种最多和产量最大的一类 偶氮颜料是由芳香胺或杂芳胺经重氮化制得的重氮组分再与乙酰芳胺 2 萘酚 吡唑啉酮 2 羟基 3 萘甲酸或2 羟基 3 萘甲酰芳香胺等偶合组分经偶合 生成水不溶性沉淀 即一般的偶氮颜料 常用偶氮颜料为红 橙 黄 1 汉沙黄2 联苯胺黄3 洋红6b 油墨的基本认识 第二部分 颜料 4 立索尔红5 金光红c酞菁颜料分子中主体是酞菁 它们是水不溶性有机物 主要为蓝色和绿色的颜料 其中的代表就是酞菁蓝 酞菁类颜料的主要特征就是光亮 鲜艳 油墨的基本认识 第二部分 颜料 酞菁 其他颜料其他比较常用的有机颜料有双嗪颜料 代表的品种为永固紫rl c i 颜料紫23 异吲哚啉酮颜料 代表的品种为颜料黄2glt c i 颜料黄109 苯并咪唑酮颜料 代表的品种为永固橙hsl c i 颜料橙36 永固黄 二 无机颜料一般是由单质元素 金属氧化物及无机化合物组成 虽然有色的无机化合物非常多 但是能用于颜料的则非常少 钛白粉在自然界中钛白粉分为金红石型 锐钛型和板钛型 涂料和油墨中常用的钛白粉为金红石型 比较有名的生产商有四川龙蟒钛白粉有限公司 锦州钛白粉公司 碳黑碳黑是以含碳化合物为原料 在一定条件下进行不完全燃烧而制得的粉末状黑色颜料 铅铬黄 pbcro3 铁黄 fe2o3 铁蓝 fe4 fe cn 6 3 k4fe cn 6 锌白 zno 油墨的基本认识 第二部分 颜料 三 选用颜料的要点颜色密度吸油量着色力分散性耐渗性耐抗性能价格 油墨的基本认识 第二部分 颜料 一 树脂树脂是油墨中的最主要成分 在很大程度上决定着油墨的主要性能如 干燥方式 成膜方式 身骨 光泽 流动度 粘度等 树脂的种类繁多 但大体上树脂分为天然树脂和合成树脂 松香酯松香酯是指松香及聚合松香与一元醇 二元醇 多元醇及多元醇胺进行缩合反应生成的系列产品 也包括松香改性后与醇缩聚的产品 大部分松香树脂具有提高附着力 颜色浅 气味小 增粘 耐热性好 180 的特点 一般与其他树脂搭配使用 石油树脂从石油中直接提取具有c5 c9馏分与其他稀烃共聚形成的树脂 具有良好的相容性 成本低廉 多与其他树脂配合使用 常用于胶粘剂 路标漆 纸张油墨中 松香改性酚醛树脂酚和醛在催化剂作用下缩合 再与松香反应并经多元醇酯化而得的固体树脂 酚的品种常为苯酚 双酚a 壬基酚等 醛则主要为甲醛和三聚甲醛 具有透明黄棕色 泛黄性小 有力增加体系的耐酸碱性 提高粘合力 应用十分广泛 油墨的基本认识 第三部分 树脂及油类 醇酸树脂醇酸树脂是由多元醇 多元酸与脂肪酸缩聚而成的大分子产物 常用的植物油有豆油 亚麻油 蓖麻油等 多元醇有甘油 乙二醇等 多元酸有苯酐 间苯二甲酸等 醇酸树脂具有光泽 柔韧性 附着力好的优点 其中以间苯二甲酸类醇酸树脂最好 醇酸树脂多与其他树脂搭配使用 以增强其流平性和光泽性 聚酰胺树脂由二聚酸与胺合成的树脂 分为非反应型和反应型 非反应型是通过二聚酸与二元胺缩合而来 具有光泽黏结性能好 醇稀释优良 胶凝性低 快干低气味的优点 主要用于制备凹版与凸版油墨 也用于制备玻璃纸 聚乙烯 聚丙烯膜类油墨 大部分醇溶性油墨使用聚酰胺树脂 氯化橡胶树脂天然橡胶或合成橡胶经氯化改型后得到的树脂 其热稳定性在130 左右 可以溶于大部分的有机溶剂 但是不溶于水 醇类 脂肪烃类 具有良好的黏合性能 耐化学腐蚀性能 耐磨 防水 快干 应用十分广泛 纤维类树脂自然界的植物纤维经过化学加工后得到的聚合物 硝化棉 纯纤维 一般为短绒棉 经过硝酸和硫酸混合液硝化而成 具有成膜好 牢度好 干性快 坚韧 防裂抗热等特点 可单独使用也可以与其他树脂搭配使用 油墨的基本认识 第三部分 树脂及油类 短绒棉分子结构 乙基纤维 加入油墨中可以增加韧性 柔软度 多用于丝网 凹印 磁性 苯胺印刷 耐寒油墨中 也可以做分散剂使用 丙烯酸树脂丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及其他单体共聚而成 油墨的基本认识 第三部分 树脂及油类 丙烯酸树脂 热塑性丙烯酸树脂 光固化丙烯酸树脂 水性丙烯酸树脂 良好的保光保色性 耐水耐化学品性 干燥快 良好的光泽度 耐水耐化学品性 耐热性好 耐污染 干燥快 分为水溶性和乳液 品种多性能良莠不齐 聚氨酯树脂 pu树酯 通常由异氰酸酯 nco基团 或者其加成物和含活泼氢的聚多元醇反应而成 具有强度高 附着力好 耐磨 耐屈挠 耐低温 耐化学品 流平好等优点 常用于opp pet nylon等凹版油墨 经过改性后可以提高耐水煮 耐高温蒸煮 耐黄变 可以适用于各种凹版油墨 氨基树脂由含有氨基化合物与甲醛经缩聚而成的树脂的总称 比较重要的有脲醛树脂 三聚氰胺甲醛树脂 苯胺甲醛树脂等 大多数是可以制成水溶液或者乙醇液 成膜后硬而脆 一般不单独使用 环氧树脂环氧树脂泛指含有环氧基的高分子聚合物 对建筑材料具有良好的附着力 耐水 耐光 耐酸碱 耐热 硬度高 耐磨擦 一般少用于油墨 多用于建筑涂料 聚乙烯树脂聚乙烯是柔软 蜡状 低熔点的聚合物 由乙烯通过加成反应而制备 目前使用较多的氯化聚乙稀 其具有良好的耐候性 耐寒性 耐燃性 耐冲击 耐油耐化学品性和电气性能 并与其他塑料和填充剂具有良好的混溶性 氯醋树脂是聚氯乙烯和醋酸乙烯的共聚物 其可以单独使用 也可以搭配使用 其可以增加油墨的附着力 特别是pvc基材 油墨的基本认识 第三部分 树脂及油类 其他比较常见的树脂有聚酮树脂 氯醚树脂等 二 油类胶印和及凸印油墨中常采用植物油作为油墨树脂的助溶剂和墨膜的成膜物质 其常分为三等 碘值在150以上称为干性油 碘值在100 150称为半干油 碘值在100以下称为不干油 油墨的基本认识 第三部分 树脂及油类 漆膜柔软 韧性好 干得快 机油 属于不干油 常用于增稠 三 油墨树脂的选择标准印刷机对油墨需要的物理状态印刷油墨采用什么样的干燥方式油墨在承印物上的附着力要求如何对成膜后的性能要求如何如油墨在印刷中的稳定性储存性能要求价格成本等的要求 油墨的基本认识 第三部分 树脂及油类 在油墨生产过程中 为了降低成本 提高固含 往往会在油墨体系中加入填料 只有那些不改变油墨本身性能 能大大降低生产成本 对油墨的使用和生产都不造成影响的才能作为填料 常见的填料有以下品种 碳酸钙 分为轻质碳酸钙和重质碳酸钙 比较常用的是800目重质碳酸钙 硫酸钡 分为沉淀型和水洗型高岭土 具有一定的白度 在一定程度上作为白色颜料使用 很少在有色油墨中使用 因为其会冲淡有色油墨的颜色 氢氧化铝 具有硬度高 光泽高 耐磨 耐热 化学稳定性好 但在油墨体系中容易形成胶体 同时会影响干性 所以应用较少 硬质酸锌 增强膜的摩擦力 使膜变粗糟 应用较少 滑石粉 滑石具有润滑性 抗黏 助流 耐火性 抗酸性 绝缘性 熔点高 化学性不活泼 遮盖力良好 柔软 光泽好 吸附力强等优良的物理 化学特性 由于滑石的结晶构造是呈层状的 所以具有易分裂成鳞片的趋向和特殊的滑润性 油墨的基本认识 第四部分 填料 溶剂在油墨体系中主要是溶解树脂 并使油墨处于一种流体状态 油墨印刷在承印物后 溶剂应该快速挥发和渗透到承印物内 以利于油墨的干燥 一 常见溶剂的介绍 油墨的基本认识 第五部分 溶剂 醇类溶剂甲醇 甲醇具有较强的化学活性 能与大部分常用的有机溶剂混溶 挥发速度较快 但是毒性较强 吸入体内后难以排除 容易氧化成更毒的甲醛和甲酸 乙醇 乙醇可以溶解大部分的有机物和部分无机物 其相对挥发速率为1 7 毒性较弱 属于中枢神经抑制剂 异丙醇 具有较强的有机物溶解性能 能与水 乙醇 乙醚 氯仿等混溶 其相对挥发速率为1 5 毒性较低 正丁醇 具有较强的有机物溶解性能 其溶解度参数为11 4 相对挥发速度为0 44 毒性与乙醇相当 酯类溶剂乙酸甲酯 与醇醚等能混溶 具有广泛的溶解力 在一定程度上能取代酮类溶剂 挥发速度相对较快 乙酸乙酯 有醚的气味 其溶解度参数为9 4 具有较强的有机物溶解力 有较强的毒性 其他比较常用的酯类溶剂有乙酸正丁酯 二丁酯 丙二醇甲醚醋酸酯 碳酸二甲酯等 油墨的基本认识 第五部分 溶剂 酮类溶剂丙酮 丙酮对有机物的溶解能力仅次于环己酮 其相对挥发速率为5 7 具有一定的毒性 对中枢神经系统有一定的抑制 麻醉作用 丁酮 丁酮对有机物溶解能力较强 对大多数有机物具有一定的溶解性 尤其对硝酸纤维类体系具有良好的溶解性能 其相对挥发速率为3 9 对皮肤具有较强的刺激作用 与皮肤接触后会有一种灼烧感 环己酮 在酮内溶剂中环己酮对有机物溶解能力是最强的 但在水中比较难溶 相对挥发速度为0 3 具有高毒性 是一种中枢神经抑制剂 对肌肉和血液具有较强的损害性 其他比较常见的酮类有甲乙酮 甲基异丁基甲酮 甲基异丙基甲酮 异佛尔酮等 芳香烃类溶剂苯 溶解参数为9 2 对大部分有机物都有较强的溶解能力 能与乙醇 乙醚 四氯化碳 二硫化碳等混溶 微溶于水 其相对挥发速率为3 5 对血液和中枢神经有及强的破坏作用 甲苯 不溶于水 能与大部分有机溶剂混溶 其溶解度参数为8 9 相对挥发速率2 甲苯对神经系统的危害比苯强 在血液中易被氧化成苯甲酸 对血液的危害不大 混二甲苯 能溶于乙醇乙醚 不能溶于水 对有机物的溶解能力较强 溶解度参数为8 8 挥发速率比水还慢 在油墨中使用较少 对人体危害比较大 其他比较常见的苯类溶剂有 三甲苯 乙苯等 油墨的基本认识 第五部分 溶剂 烷烃正己烷 可溶于乙醇 易溶于乙醚 氯仿等 相对挥发速率为7 8 对人体呼吸道影响较大 环己烷 对大部分有机物具有良好的溶解力 不溶于水 挥发速率与正己烷相当 主要影响人的血液和消化系统 其他溶剂其他常用的溶剂有乙二醇甲醚 防白水 乙二醇甲醚醋酸酯 慢干水 乙二醇乙醚醋酸酯 二甲基乙酰胺 二甲基甲酰胺等 油墨的基本认识 第五部分 溶剂 二 溶剂的选择标准从对树脂和整个体系的溶解能力上考虑从挥发速率上考虑从安全和毒性上考虑从成本上考虑从承印物上考虑 油墨的基本认识 第五部分 溶剂 油墨助剂是指能改变油墨流变性 印刷适性及某些特定性能的物质 分为干燥助剂 流变助剂 色调调整剂 一 助剂的介绍催干剂对于一些氧化成膜干燥型的油墨 如胶印 凸印 某些凹印和部分丝印油墨需要用到催干剂 催干剂的反应机理是加速油脂分子中活泼亚甲基的氧化聚合过程 其反应分为四个阶段 1 诱导期 脱氢 2 过氧化物形成 3过氧化物分解 4 聚合 油墨的基本认识 第六部分 助剂 综合性催干剂 助催干剂 弱 仿结皮剂仿结皮剂和催干剂是一个相反的作用过程 它的主要作用就是阻止 抑制油脂的氧化聚合过程 因此 很多时候也被称为抗氧剂 油墨的基本认识 第六部分 助剂 冲淡剂 撤淡剂 用以降低油墨的颜色强度 同时基本上不改变油墨的流变性能和黏性等 这些冲淡剂一般使用的是透明油和白油来实现 透明油是氢氧化铝和干性植物油组成 撤黏剂用以降低油墨的黏性 但是不改变油墨的稀释程度 不同于稀释剂 撤黏剂一般有蜂蜡 铝盐 亚麻油等组成 防脏剂用以防止印刷品印刷上的油墨蹭脏下一张印品 一般由淀粉组成 消泡剂 油墨的基本认识 第六部分 助剂 增塑剂用以增加油墨墨层的弹性 附着力 柔软度 目前使用比较普遍的是邻苯二甲酸盐类和脂肪族二元酸酯类 乳化剂一种表面活性剂 可以在分散介质中形成薄膜或者双电层膜 可是分散相带有电荷 阻止分散开的液滴聚集 从而形成稳定的乳浊液 湿润分散剂湿润分散剂均是表面活性剂 湿润剂一般用于降低基材或者颜料的表面张力 便于颜料分散和油墨流平 分散剂则是吸附在颜料的表面 产生电荷斥力或则空间位阻效应 从而保证分散体系的稳定 多用于加粉料的油墨体系中 流变剂流变剂包括防沉剂和增稠剂 流变剂是一种能在储存和低剪切下大大改变体系流变性能 在高剪切下又不影响油墨体系流变性能的助剂 防沉剂能在储存时使流体具有较高的黏度 保证分散体系中的微粒不下沉 增稠剂分为三种 水合增稠剂 一般为纤维素类 羟甲基纤维素 静电排斥增稠剂 强基丙烯酸类 缔合增稠剂 聚氨酯类增稠剂 油墨的基本认识 第六部分 助剂 流平剂 防针孔剂 流平是油墨流体在承印物表面润湿的过程 这个过程受容积蒸发 渗透 成膜及重力方面的影响 流平剂可以通过 1 改变油墨和承印物之间的表面张力 增强油墨的湿润性 2 改变油墨的黏度 降低油墨的挥发性来延长流平时间 3 提供均匀的表面张力 等方式来改善油墨的流平性能 其他助剂油墨中其他比较常用的助剂有 分散剂 表面活性剂 成膜剂 耐磨擦剂 如聚乙烯蜡 聚丙烯蜡 聚四氟乙烯蜡 引发剂 阻聚剂 光引发剂抗静电剂 偶联剂 消光剂 防霉剂 杀菌剂等 油墨的基本认识 第六部分 助剂 二 助剂的选择标准选择用量少而效果明显的助剂选择功效专一的助剂 不影响其他性能选择颜色浅的助剂选择低毒 无毒的助剂 油墨的基本认识 第六部分 助剂 油墨的生产设备有反应釜 搅拌设备 分散设备等 反应釜在油墨生产设备中 反应釜的作用是用以生产树脂或者少部分树脂油 油墨的基本认识 第七部分 油墨生产设备 反应釜 搅拌设备搅拌设备的作用就是将油墨连结料 颜料 填充料及助剂予以混合 便于下工序的研磨操作 油墨的基本认识 第七部分 油墨生产设备 分散设备常用的油墨分散设备有三辊机 分散剂 砂磨机 球磨机 珠磨机 捏合机 油墨的基本认识 第七部分 油墨生产设备 球磨机 珠磨机 砂磨机均是同一种类型 都是利用球状物体之间的相互碰撞将掺在其中的原料碾碎 油墨的基本认识 第七部分 油墨生产设备 立式球磨机 捏合机是一种对高黏度和超高黏度的弹性物料进行混炼 捏合 破碎 分散及聚合成化工产品的设备 油墨的基本认识 第七部分 油墨生产设备 油墨生产出货和使用之前一般会做一些基本的性能检测 这些检测结果直接决定了油墨在使用过程中或者使用之后的效果 一 油墨检测项目简介油墨颜色检验将试样与标样以并列刮样的方法对比 检视试样颜色是否符合标样 油墨的基本认识 第八部分 检验 油墨着色力检验以定量标准白墨将试样和标样分别冲淡 对比冲淡后油墨的浓度 以质量分数w表示之 试样着色力 以质量分数w表示 按式w m1 m2计算 式中 m2 冲淡标准样白墨用量 g m1 冲淡试样白墨用量 g 油墨细度检验按检验方法将油墨稀释后 以刮板细度仪测定其颗粒研细程度及分散状况称为油墨细度 以微米 m 表示之 油墨的基本认识 第八部分 检验 刮板细度计 油墨流动度检验以一定体积的油墨样品在规定压力下 经一定时间所扩展成圆柱体直径的大小 毫米 来表示油墨流动度 油墨的基本认识 第八部分 检验 油墨流动度检测仪 油墨干性检验在加入定量白燥油的油墨刮样上 在一定压力条件下 不使复在刮样上面的硫酸纸粘色所需时间即为油墨之干燥时间 以小时 h 表示 试验是在标样与试样对比条件下进行 油墨的基本认识 第八部分 检验 油墨干性实验机 油墨耐乙醇 耐碱 耐酸和耐水性检验方法一 经干燥的油墨与规定浓度的酸 碱 醇和水溶液浸透的滤纸接触 在一定压力 一定时间后 根据油墨刮样变化的情况及渗透染色滤纸张数评级 并以之表示油墨耐酸 碱 乙醇及水的性能 方法二 经干燥的油墨刮样 分别浸泡于规定浓度的酸 碱 醇及水中 经一定时间后取出刮样 根据刮样变化情况评级 并以之表示油墨耐酸 碱 醇及水的性能注意 这里使用的酸 碱 醇及水分别为 盐酸溶液 w hcl l 氧化钠溶液 w naoh l 乙醇溶液 体积分数为95 蒸馏水 油墨粘性及增值检验 飞墨检验 1 用油墨粘性仪测试油墨薄层分离或