颜料以及印刷油墨的性能及其测试方法

1、PRINTIN3 QUALI lrAMMRDIZATI(M特别关注一、颜料和汕墨的耐抗性能及测试1、耐溶剂性按照有机颜料的定义，有机颜料应不溶解F它所任的连接料中，连接 料中通常含仃仃机溶剂。如果颜料在连接料中仃较人的溶解度，则它在豊 膜中会出结晶、絮凝、起泡等问题，从而影响整个墨膜的性能。特别是有 机颜料在其所应用的连接料系统中具有较大的溶解性，则会在使用过程中 出现冇机颜料颗粒析出的现象，从而对油眾质戢产生不好的影响.对颜料溶解度影响较大的因素，除了冇机颜料本少的化学结构外，还 仃溶剂的性质、仃机颜料的颗粒度和温丿文。溶剂的极性越强，则其溶解仃机颜料的能力也越强，反Z越弱。瑕常 用的测定自

2、机颜料耐溶剂性的方法是：将一定嚴的自机颜料装入长条状的 滤纸袋中，然后完全浸泡在一定屋的有机溶剂中,在室温下浸泡24小时, 将滤袋取出，观察冇机溶剂颜色的变化，并以此溶液颜色变化的强度作为 冇机颜料耐此冇机溶剂牢度的指标在卬刷工业中，除仃机颜料本身的耐溶剂性以外，墨膜的耐溶剂性能 可能显得更加重要。在印刷行业中，测定墨膜耐溶剂性的标准方法如下: 将一块待测的印刷品放入有机溶剂中，在20*C下浸泡5分钟，然后测定有 机溶剂颜色的变化程度，再将该卬刷品烘干麻与原样比较。常用的有机溶 剂是以下溶剂的混介物：30%（体积）的乙酸乙曲，10%（体积）乙二醉， 10%（体积）的丙酮，30% （体积）的乙醇

3、，20% （体积）的甲苯。尽管通过上述实验可得出油蟄蟄膜的耐«f剂性,但是还会出现不同的使 基.闵为在爹色印刷疊卬过穆中盘印上去的油黑组分叮能含右苴他溶剂, 而如果原眾膜的耐溶剂性不好，则会引起沾色或色差等，产生印刷故障。2、耐水、耐酸、耐碱和耐皂化性能冇机颜料的应用范围广泛，其耐水、耐酸、耐碱、耐皂化性能在不同 的用途中有着各自不同的重要性，因而在实际应用中逐步形成套对它们 进行测呈的标准。有机颜料的耐水牢度测定方法举例如下。（1）冷萃取法将 A20g有机颜料粉末用少戢的水、乙醉或润湿剂进行允分润湿，然 后将其浸人200ml.新鲜的去离子水，并在室温下浸泡1小时，经过充分搅 动后，

4、将有机颜料滤出。滤出的有机颜料经干燥后称重，计算苴失去的重 S:或将滤液蒸发后称取余物巫虽:，即为仃机颜料在水中的溶解虽。（2）热萃取法与冷萃取法基本一致，所不同的是将颜料在水溶液中何流5分钟，然 后按与冷战取同样的方法计算颜料失重或称取滤液中残余物的重就。印刷质量与标准化2005 53PRINTIN3 QLIALI 1、&STANIMRDIZATION特别关注从应用几度來看，汕墨的耐水、耐碱、耐酸性 往往比有机颜料本身的耐水、耐碱、耐酸性址为取 要。在印刷业中,常常是对印刷品进行耐水、耐酸、 耐碱性能测定。将印刷品放在两张吸满水或碱溶液 的滤纸中间或之上，然后将Jt夹在两块玻璃板中

5、间，以1kg的3?物压置，然后观察滤纸上色泽的变 化。如果卬刷品上的汕墨没仃迁移到滤纸上，则可 认为印刷品具有较好耐水、耐緘性,反之则耐水、耐 碱性较差。胶印的耐碱性测试采用2. 5%的卷氧化钠水溶 液，凸印、凹印则用1%的氢氧化钠水溶液。耐水 性测定要任1kg重物下压置24小时，耐碱性测定只 要10分钟。3、耐洗涤剂和其他物质的性能印刷品或卬花织物的耐洗涤剂的牢度一肖.为人 们所关心要测定试样耐某种洗涤品的牢度时，可 将试样置于几层洗涤品水溶液的滤纸上，然后将苴 夹于两层玻璃板中,加上lkg力,在一个充满水蒸气 的容器中,于209下放置3小时,然后取出,用蒸 懈水洗涤后干燥，将试样与原样进行

6、对比，并观察 滤纸卜颜色的变化，从而考察比耐该洗涤品的牢度。在包装材料T业中，不同的包装材料卬刷需要 不冋的汕墨,对油墨也提出不冋的牢皮要求（在油 墨原材料符合无毒的卫生标准的询提下），般耍 求耐奶酪（黄油），耐脂肪、耐油、耐蜡及耐其他日 常生活中会遇到的物质的牢度。测试方法常是将印 刷品面向下置于所要测定的物质上,然后在印刷品 上加力，经过一段时间麻观察其色变或是否发生印 刷制品与作川物质间的颜色迁移或溶解。耍注意:的 是，此类测泄方法所得出的结论只能对所进行实验 的物质而言。贮存方法、时间、温度的不同会使物 质发生变化，从而对油舉的影响也随Z发生改变。按上述方法同样可测定包装卬刷油眾对香肠

7、、 肉制品、淸洁剂、杀繭剂等一系列物品的敏感性及 牢度。任包装匸业中另个巫耍的问题是仃机颜料或 实际包装材料耐消毒处理性能或任封闭体系中的耐 热性能（热封性能九在耐消毒处理的实验中,有机 颜料或包装材料将在热空气、热蒸汽的作用下考察 其变色性能。耐湿实验既可在常压条件下也可在压力条件下 进行，依据仃机颜料着色制阳颜色的变化或水溶液 的颜色变化程度來判断耐消毒处理牢度。如在一定 的温度、压力条件下,对印刷品进行耐皂性试验更 有意义由于实际应用及生产中常需要冇机颜料及 颜料一介质系统貝冇髙的耐洗涤剂牢度，因此耐洗 涤剂牢度更能地反映出有机颜料任实际生产应用的 情况，也止圧由于这个要求，相当一部分何

8、机颜料 不适出于需要高耐洗涤剂牢度的场合，因而造成色 谱不全.4、耐晒牢度和耐气候牢度（I）耐晒牢度是指冇机颜料或者油規在口光照 射下任特定时间内保持I身色泽的性能。这一点 对于户外的印刷品尤其是广告宜传牌和招牌显得特 别重嬰。除了少数无机颜料以外，大部分无机颜料 及有机颜料在光照卜或多或少地会发生变色现象。 冇机颜料及油禺的耐晒牢度一方面受冇机颜料本身 性质的彩响（包插化学结构和物理形态），另-力血 受应用系统中其他组分（如树脂、添加剂等）性质 的彩响。有机颜料及油墨的另一重要应用性能是它的耐 气候牢度.大气中的各种化学物质如水分、工业废 气等都会对油眾产生侵蚀。在光照的条件下，尤Jt 会使

9、仃机颜料应用系统变色。因此，彳了机颜料应用 系统的耐气候牢度是指其抵抗人气中化学及物理肉 索（包括光照）而保持其色泽的性能。光照可以是 间断的也可以是持续的。通常人们更倾向于用耐气 候牢哎來表明冇机颜料应用系统的性能。气候对冇机颜料应用系统的影响W素非常难以 虽:化地描述，光照强度、温度、湿度及人气组成等 均会对仃机颜料应用系统的耐气候牢度产生不同的 影响。除此以外，测试的地点、季节、附近匸厂密 集度等各种因素也会对测试结果带來不同的彩响。 <实际应用中，不能将两个独立获得的耐气候牢度 值作简单的比较，因为耐晒牢度及耐气候牢度不是 一个绝对值，而仅仅是在所测试条件下的相对值。（2）耐晒牢

10、度及耐气候牢度的测试方法及彩响 W索标准的蓝色K或灰色K法常用作评价卬刷油舉 耐晒牢度和耐气候牢度的标准，这种方法原來用于 评价纺织品的耐晒牢度和耐气候牢度，它由8种耐 晒牢度不同的蓝色羊毛样品组成。它们的耐晒牢度 从1至8级，1级的耐晒牢度最圣，8级MiUjo在测 试时，将待测样品与标准样晶放在一起，至标准样 品中牢度最低的一个发生明显变化将已测样品遮住, 继续进行麻制的测试，育至耐晒牢度髙一级的待测 样品发生色变。如此，待测样品的耐晒牢度值为两 个打耐晒牢度值相近的标准样品的数值Z间，但肚 也会产生一些特别的问题。此时由于样晶Z间差异 微小，这就使得对被测样品的颜色难以进行准确地 评价，同

11、时，个人的主观意志对颜色的评价影响也 会产生不同的结果。冇时因织物本身因素也会导致 测试不能继续。牢度的测试在自然条件F需要很长的时间,这 给有机颜料的性能评价带來渚多不便。所以人们往 往采用模拟口然条來进行测虽，或心强化的测试条 件进行测戢.这不仅使得测眾时间缩短，而II.使测 戢结果貝冇可比性，并不受地点、气候等影响。例 如，采用这样的装置对汽车涂料的耐气候牢度进行 测量，时间可山原來的2年缩短到6个刃，这就使 得涂料配方的设讣更为简便高效。这种测试装置一 般均采用制灯作为光源，并配有滤波器以使光源与 I然光更接近.具体的测试方法如下:颜料耐光性能的测定通常肚把试样制成色浆, 并涂刷在马口

12、铁板上，置丁耐晒仪或在天然口光下 曝晒，再与蓝色标准样匸的变、褪色标样进行比较 而评级，如 FBI- 456- 79及 GB 1710- 79采 用的测定方法。材料和仪器设备：制备色浆的材料与设备与上 述所用的材料与设备相同;此外尚需氮灯日晒机 （1. 5kw）,黑厚匸纸、口晒牢度蓝色标准样H染色 牢度褪色样天然晒玻璃框等。测定方法：制备出色浆，并涂于弓口铁板上。 耐晒仪测定法将制备好的9 口铁样板与“ H晒牢度蓝色标准” 样卡用昴厚卡纸遮盖一半,放至耐晒仪中,当晒至 “蓝色标准”样匸中7级褪色（相当于“染色牢度褪 色L'的3级）时即为终点，将试样取出，放暗处 30分钟后评级。 天然F

13、I光曝晒法将试样与“F1晒牢度蓝色标准”样尺同时置于 天然日晒玻璃框中，晒架与水平面呈当地的地理纬 度角朝南曝晒，及时除去表面灰尘，阴雨时停止曝 晒。H晒终点确定如法所述。在散射光下，将试样与蓝色标准样卡变化程度 相比，如果与标准样卡的某一级相为，则戏耐光牢 /文即为此级：如采变色程皮介于级Z间，则其耐 光牢度即为两级Z间，以8级为垠优，I级为最左。二、颜料在油墨中的分散性能及其评定有机颜料在使用介质中的分散性能，不仅取决 于颜料粒子的细度，聚集状态的可分散性，也収决 于粒子农面状态（亲水性或亲油性）和着色介质的 本性。在制备油墨时,通过研磨使颜料在连结料中 分散，迅速达到处佳分散状态。何机颜

14、料的分散性 可以通过多种方法评价，既可以对湿状态试样也可 以对干粉试样进行测定，又可分为氏接方法和测定 与粒子大小冇关的某些性能的间接方法，以评定颜 料的分散性能与分散水平。印刷质量与标准化2005 57PRINTIN3 QUALI1、&STAMMRDIZATI(M特别关汴直接方法包括细度法、色力增长曲线法、库尔 康特电了方法、离f转盘粒犷测总法及光沉降法等。 还町以对颜料样品经过不同研轉方法处理不同时间 后，通过离心转盘法、X射线粉末衍射法测定-其试 样的粒径大小与分布，评价颜料试样的分散性.细度计法适用于油墨工业生产中，观察不同研 磨时间与分散体细度之间的关系.试样的粒子细度 可采

15、用刮板细度计测定。着色力增长曲线法用来测定有机颜料随研磨时 间的増加，着色力的増崗趋势。测定时，将充分研 磨后的试样的着色力定为100,然麻将经过不同研 磨时间的样品着色力与其相比较,绘出研磨时间与 看色力Z间的变化曲线，其变化趋势可以反映试样 的分散（研僭）性能。间接方法用于测定与试样粒子大小有关的某些 颜料件能，以评价分散性能或颜料化水平。例如测 定流动度或粘度的方法，根据随颜料分散水平的提 岛流动性发生变化的规律，尤其足当颜料浓度加人 的悄况卞，粘度数值与粒径人小冇着明显的依赖关 系。实验表明，对于瞅青蓝及洋红4R半浓度达到 20%25%时，随粒径的减小其粘度明显提高.因 此，当已确定二

16、者相关的条件下，通过测定粘度值 的大小，即可评价试样分散水平或分散性能。三、有机颜料的流变牲及存放稳定性有机颜料在应用于胶卬跟、水性及溶剂型印舉 时，应貝有良好的流变特性，在较崗的固体含戢时 仍显示低粘度、髙光禅度及优异的存放稳定性能： 可以通过改变颜料粒f ulfil极性及添加聚介物分散 剂获紂满恿的效果。溶剂型油墨用颜料应丿U性能及存放稳定性能可 举下述例子说明，将制备好或改性后的颜料按下述 配方制墨:干粉颜料1吆（质量）：异丙醇2L %（ml / g）；聚酰胺树脂36%（质虽:）：止丙醇5眺（ml / g）：乙醇27% （ ml / g）»测定着色力、流动性（用Brookfie

17、ld度计测定）、 光泽度（用光泽计在60度卜测定）等。凹印墨存放稳 定性评价采用将卜.述试样于5（rc环境下放置1周，再 用上述粘度计（Brookfield）测其Gft /分钟、6玳/分 钟下粘度的变化,处理后稍冇降低，变化很小。水性涂料中颜料分散及心放性能的检测与评价， 其改性后试样配方如卜所示。改性后颜料 吆（质屋）：Zr（珠25% （质屋）； 水性丙烯酸树脂I眺（质就：）：水51%（ml/ g）： 二甲慕氨基乙醉1%（ ml / §）«»研磨3小时后：测定粒径分布，平均粒径10- 200mn观察是否沉淀，于5（TC环境下放置1个 月。其中所用的树脂为John

18、cryl- 61（ pH- a 3）, 由Johnson polymer Corp（聚合物公司）提供，亦町 采用其他型号的树脂如Johncryl 63 Johncryl 62& Johncryl 678等制备，用于纸箱用高档水性印墨。四、颜料其他性能及其测定1、流动度的测定应用于油墨中的有机顔料在一定程度上影响到 油墨性能,其流动性与颜料粒子大小、表面特性、润 湿性有直接关系。颜料流动度的测定可按照 GB1719-9颜料流动度测定法进行,即颜料与调墨油 经研磨后，収定体积的色浆，在规定的压力与温 度下，经过一定时间后色浆被压成圆形,量出其直 径，以毫米表示。材料和仪器设备：圆玻璃（直径

19、65-70mn质 量50g）两块，金属固定盘（口径7075nm 高 1琢，吸墨管（容量a lim九磁码（天平用的200g 祛码），平磨仪,定时钟,调墨油。测定方法：称取试样 冷（准确至0. 01g）并用 注射器抽取2ml的调墨油,在平磨仪上磨三次,每 次100转，然后用吸眾管取a Im色浆，放入固定于 金属盘内的圆玻璃中心处，压上另块玻璃，再加 上200g祛码。在25C下经过15分钟后，移去磁码, 工即用透明量度尺测鼠试样直径；同法再次测定试 样，取其两次平均值，以亳米表示，并与标样对比， 确定是否合格。2、吸油戢的测定吸油量是指顔料与油性物质（如亚麻仁油）调 和的能力，反映颜料吸附亲汕介质的

20、能力。吸油量 愈小，则制备油墨所消耗的亲油性介质用量愈少; 反Z,当吸油呈大时，则油墨的浓度不容易提高，£ 性的调整比较闲难，并在一定程度上影响产品成本。通常是取一定鼠的颜料加入油性物质（如亚麻 仁油）成分研晒，松散的颜料粒子逐渐粘结，至 全部粘成团,所消耗的油量即为吸油a（ g/ ioog）, 称为第一吸油最：进一步将一定屋颜料制成油墨时 所需的油量,则称为第二吸油量。测定吸油最可有 两种方法：一是调眾（刮）刀研合法（ASW D28I 一 31）：二是加氏一柯式法，采取一定量颜料加入适 量的亚麻仁汕，通过缓和搅动和折叠（非研磨）使 其变成一块柔软的糊状物。询一种方法由于剧烈的 剪切

21、作用，终点到达得早，吸油量低一些。材料和仪器设备：天平（Q Olg）、调舉刀、调舉 油、液瓶。测定方法 称取试样12g（准确至Q Olg） 宜丁玻璃板上，逐渐滴加调駁汕，刃用调墨刀仃细压 研,必使全部试样充分与油接触,当加最后滴调墨 油时,刚好与油粘结成团,而且用调墨刀铲起时,粘 团不散，即为终点。全部操作在14 20分钟内完成。 吸油就百分数按下式计算：吸油鼠（）= 所用调黒油的质鼠/试样的质鼠3、胶卬墨的抗水抗乳化性测定。称取50gffl颜料试样制成的油墨,加入100g/K， 用高速搅拌机搅样,将水滤干,称量滤干后的油墨 质量，计算抗水性。抗水性或乳化率=?化肩油眾质S （g） /未乳 化的油隅质凰（g）通常乳化率4050g/ 100g为符合要求;大于70/100g为性能不佳：大于100/ 100g为乳化严重。4、凹卬墨穿透性测定将印墨涂在纸上测定其反|何上印刷部位与未印 刷部位的色差A E此值越大，穿透性越