油墨结构与油墨制造讲义

1、油墨结构与油墨制造讲义 制取高质量的油墨必须保证两点：制取高质量的油墨必须保证两点： 最佳的原材料配置（配方）及最佳的最佳的原材料配置（配方）及最佳的油墨结构（控制好生产工艺）。油墨结构（控制好生产工艺）。 第一节第一节 油墨的结构及稳定性油墨的结构及稳定性一、油墨的结构一、油墨的结构 p油墨的基本结构：多相分散体系、混合物。油墨的基本结构：多相分散体系、混合物。 油墨系统中存在着以下几种平衡关系：油墨系统中存在着以下几种平衡关系： （1）液）液液液 ：与分子结构有关：与分子结构有关 相似相溶相似相溶 （2）固）固固：颜料粒子间的相互作用，固：颜料粒子间的相互作用，（3）固）固液：介质材料与颜

2、料颗粒间的相互作液：介质材料与颜料颗粒间的相互作用，与表面能有关用，与表面能有关二、颜料颗粒的表面特性二、颜料颗粒的表面特性p颜料的存在状态：颗粒聚集体颜料的存在状态：颗粒聚集体p原因：极高的比表面自由能原因：极高的比表面自由能一次颗粒：颜料的原生颗粒一次颗粒：颜料的原生颗粒二次颗粒：一次颗粒的聚集体二次颗粒：一次颗粒的聚集体颗粒表面力：固体表面的吸引力颗粒表面力：固体表面的吸引力 理想的颜料理想的颜料 在无水的状态下是聚集的，在无水的状态下是聚集的，但在适合的油墨连结料中它又很容易被分但在适合的油墨连结料中它又很容易被分散。散。 三、颜料与连结料的结合（颜料的分散）三、颜料与连结料的结合（颜

3、料的分散）颜料的分散过程一般分三个阶段：颜料的分散过程一般分三个阶段： 颜料聚集体初步润湿；颜料聚集体初步润湿； 颜料聚集体被分离；颜料聚集体被分离； 连结料取代颜料颗粒表面的空气。连结料取代颜料颗粒表面的空气。浸湿过程的自由能变化为：浸湿过程的自由能变化为：-G=GS-SL=WiWi称为浸湿功，反映液体在固体表面上取代气体称为浸湿功，反映液体在固体表面上取代气体的能力。的能力。Wi0，则说明浸湿顺利，分散效果，则说明浸湿顺利，分散效果好。好。可见：为了使颜料颗粒能够很好的润湿，可见：为了使颜料颗粒能够很好的润湿，颜料表面的表面能必须比分散剂的表面颜料表面的表面能必须比分散剂的表面能高些。在已

4、定的分散体系中，唯一手能高些。在已定的分散体系中，唯一手段是降低段是降低SLSGLGL四、分散体系的稳定性四、分散体系的稳定性 聚集体聚集体 分散分散 沉聚沉聚p颜料与连结料的亲合与否取决于它们的颜料与连结料的亲合与否取决于它们的界面能界面能。稳定性组合稳定性组合（1）亲水性颜料与亲水性连结料之间具有很强的极性）亲水性颜料与亲水性连结料之间具有很强的极性力而相互作用力而相互作用 （2）亲油性颜料与亲油性连结料共同具有较低的表面）亲油性颜料与亲油性连结料共同具有较低的表面活性，极性力很弱活性，极性力很弱 不稳定性组合不稳定性组合（3）亲油性颜料与亲水性连结料或亲水性颜料与亲油）亲油性颜料与亲水性

5、连结料或亲水性颜料与亲油性连结料形成高能界面性连结料形成高能界面 第二节第二节 表面活性剂的作用表面活性剂的作用一、表面活性剂的分子结构一、表面活性剂的分子结构亲油基团、亲水基团亲油基团、亲水基团二、表面活性剂的作用二、表面活性剂的作用1、表面活性剂在颗粒表面的吸附、表面活性剂在颗粒表面的吸附 表面活性剂在颜料表面形成一面较厚的保护壳即定向缓冲层，增加固体粒子间的排斥，保增加固体粒子间的排斥，保持分散体系的稳定。持分散体系的稳定。2、提高连结料的润湿能力、提高连结料的润湿能力 降低连结料的表面张力，使之小于颜料的表面降低连结料的表面张力，使之小于颜料的表面张力张力p理想的油墨结构：颜料在表面活

6、性剂的吸附作用下，形成一个保护壳，表面活性剂又提高连结料的润湿能力，使颜料能很好的分散在连结料中，而不会形成絮凝和沉淀现象。第三节第三节 油墨的制造工艺油墨的制造工艺 液状油墨：是简单的液体，它们的流动行为近液状油墨：是简单的液体，它们的流动行为近似牛顿流体，属于高流动的油墨，最简单的颜似牛顿流体，属于高流动的油墨，最简单的颜料，连结料包括分散于溶剂中的树脂及添加剂。料，连结料包括分散于溶剂中的树脂及添加剂。 如凹印、柔印、喷墨印刷油墨。如凹印、柔印、喷墨印刷油墨。 浆状油墨：油墨黏度高，含有更多的颜料，更浆状油墨：油墨黏度高，含有更多的颜料，更复杂的连结料，因为含有更多的成分，这些油复杂的连

7、结料，因为含有更多的成分，这些油墨在墨斗中能形成更复杂的结构，导致了流动墨在墨斗中能形成更复杂的结构，导致了流动行为的复杂性，与牛顿型有很大的差别。行为的复杂性，与牛顿型有很大的差别。 如平印、凸印和丝网印刷工艺。如平印、凸印和丝网印刷工艺。一、浆状油墨的制备一、浆状油墨的制备 浆状印刷油墨的分散工艺浆状印刷油墨的分散工艺 需要将色料、填充料等固体成分尽可能均匀需要将色料、填充料等固体成分尽可能均匀地分散在液体的连结料和溶剂中间，完成湿润、地分散在液体的连结料和溶剂中间，完成湿润、粉碎和分散三项加工粉碎和分散三项加工 1配料：配料：对颜料和连结料制造和加工，对调墨油炼制 2、混合：、混合：颜料

8、、填充料和连结料颜料、填充料和连结料混合搅拌机搅拌机 捏合机捏合机 3、研磨：、研磨：把二次颗粒变成一次颗粒 三辊轧墨机和分散作用机理三辊轧墨机和分散作用机理 4、调整：、调整：加入溶剂、调墨油、催干剂等加入溶剂、调墨油、催干剂等 5、检验与装桶：、检验与装桶：色相、流动性、细度二、液状油墨的制备二、液状油墨的制备 1、液状印刷油墨的制造工艺、液状印刷油墨的制造工艺 粘度很小，因此制造时采用密闭的球磨机或粘度很小，因此制造时采用密闭的球磨机或砂磨机，不必在搅拌机中预先混合，直接将砂磨机，不必在搅拌机中预先混合，直接将颜料、填充料、调墨油和溶剂一起投入球磨颜料、填充料、调墨油和溶剂一起投入球磨机

9、和砂磨机即可。机和砂磨机即可。 2、卧式球磨机与立式球磨机、卧式球磨机与立式球磨机 3、砂磨机、砂磨机 油墨的细度及测定油墨的细度及测定一、概念一、概念p细度（细度（inenessineness）：是指混合在连结料中）：是指混合在连结料中的颜料、填充料等固体颗粒的大小及被分散的颜料、填充料等固体颗粒的大小及被分散的程度。它不仅取决于单个颗粒的实际大小，的程度。它不仅取决于单个颗粒的实际大小，还取决于他们被分散的程度。还取决于他们被分散的程度。p 油墨的细度与固体粉末的细度是不一样的，后者指粉末的油墨的细度与固体粉末的细度是不一样的，后者指粉末的基本颗粒尺寸，它是很小的，一般颜料的基本颗粒尺寸小

10、基本颗粒尺寸，它是很小的，一般颜料的基本颗粒尺寸小于于lmlm，实际上颜料是以若干基本颗粒粘连在一起的聚集，实际上颜料是以若干基本颗粒粘连在一起的聚集状态（尺寸可达状态（尺寸可达50m50m）加入到油墨连结料中的，经研磨）加入到油墨连结料中的，经研磨聚集体分散开，分散得愈好，油墨颗粒（细度）愈小。一聚集体分散开，分散得愈好，油墨颗粒（细度）愈小。一般油墨的细度为般油墨的细度为5m5m左右，特细的可达左右，特细的可达1 12m2m。 p细度会影响到墨膜的光泽及油墨的流变性细度会影响到墨膜的光泽及油墨的流变性能。能。 油墨太粗会引起堆墨、糊版等弊病，而且油墨太粗会引起堆墨、糊版等弊病，而且油墨的着

11、色力、色相也都会变差；油墨的着色力、色相也都会变差； 油墨太细，则流动性太大，在印刷后还会油墨太细，则流动性太大，在印刷后还会流动，这种流动会导致网点扩大，影响印流动，这种流动会导致网点扩大，影响印品质量。品质量。 正因为如此，大多数油墨生产厂家都把细正因为如此，大多数油墨生产厂家都把细度作为最重要的一个性能指标来对待。度作为最重要的一个性能指标来对待。 二、油墨细度的测定二、油墨细度的测定p方法：国内企业最常用的是刮板细度计法，方法：国内企业最常用的是刮板细度计法，用刮板细度计测定颗粒研细程度及分散状况用刮板细度计测定颗粒研细程度及分散状况称为油墨细度，以称为油墨细度，以微米微米表示。表示。p原理：刮板细度计是一个在表面有凹槽或双原理：刮板细度计是一个在表面有凹槽或双凹槽的不锈钢平板，凹槽的深度由一端的最凹槽的不锈钢平板，凹槽的深度由一端的最大变化至另一端的零值