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水性凹印油墨的耐磨擦性能探讨

时间:2007-08-30来源:作者:魏先福、陈跃涛、黄蓓青

  注:作者为:陈跃涛、魏先福、黄蓓青

  摘要:耐磨擦性是水性凹印油墨的一个重要性能电子监管码,对包装印刷尤为重要。制备具有良好分散性的水性凹印油墨基墨,并采用与基墨有良好相容性的树脂溶液和助剂调稀基墨,用密度衰减率评价油墨的耐磨擦性,探讨了树脂溶液和助剂对油墨耐磨擦性的影响。结果表明,调稀树脂对油墨耐磨擦性影响较大柯达,适量的基材润湿剂、异丙醇、流平剂和水性蜡乳液能有效地提高油墨的耐磨擦性。

  关键词:水性凹印油墨;耐磨;密度衰减率

  Study On Performance of Rub Resistance of Water-based Gravure Ink
  CHEN Yue-tao WEI Xian-fu HUANG Bei-qing
  (Beijing Institute of Graphic Communication Laborary of Printing Material Beijing 102600)

  Abstract: The performance of rub resistance was an important performance of water-based gravure ink, particularly important to package printing. Water-based gravure primary inks which had good dispersivity were prepared. And the primary inks were diluted with resin solution and auxiliary which had good compatibility with primary inks. The performance of rub resistance of the inks were evaluated by the density decay rate. Effects of resin solution and auxiliary on performance of rub resistance of the inks were analyzed. The results indicated that resin solution affected the performance of rub resistance of the inks. Right amounts of substrate wetting agent、isopropyl alcohol、levelling agent、waterborne wax emulsion could effectively improve performance of rub resistance of the inks.版式设计

  Key words: water-based gravure ink; rub resistance; density decay rate

  随着生活水平的提高,人们对包装印刷品的质量和环保性提出了更高的要求。水性油墨不含挥发性有机溶剂,是一种极具前途的环保型印刷油墨[1]。与溶剂型油墨相比,目前水性油墨存在附着力和耐磨擦性能方面的不足,另外国家政策对溶剂型油墨还没有严格的限制组合印刷,因此水性油墨的发展并没有普及[2] [3] [4] [5]
  油墨的分散稳定性和附着力影响油墨的耐磨擦性[6] [7],制备具有良好分散性及分散稳定性的水性凹印油墨,对提高墨膜的耐磨擦性具有重要意义,同时,通过添加适当的助剂可以提高油墨对承印材料的附着力。本论文从水性凹印黄色油墨的配方设计出发高宝,制备基墨后,用调稀树脂溶液稀释基墨形成印刷用水性凹印油墨,通过IGT印刷适性仪进行样张打样,探讨调稀树脂及各种助剂对油墨耐磨擦性的影响。
  
  1 实验部分
  1.1 原料
  颜料:联苯胺黄(蓬莱化工厂)
  树脂:816聚酯树脂;7013聚氨酯树脂;1424丙烯酸树脂(科宁油脂化学品公司);1437丙烯酸树脂(科宁油脂化学品公司)印刷配件
  润湿剂:245(迪高助剂)
  醇类:异丙醇(北京化工厂)
  流平剂:482(迪高助剂)
  水性蜡乳液:Aquacer 531(BYK公司)
  1.2 仪器设备
  3号察恩杯; X-Rite530型密度计; IGT公司F1型柔凹版打样仪;IGT2-5型印刷适性仪;研磨机;高速搅拌机
  1.3 实验方法
  基墨制备:将联苯胺黄、816树脂油和助剂预分散后置于研磨机上分散。
  基墨调稀:将基墨、树脂溶液和助剂置于高速搅拌机上搅拌。
  打样:使用IGT公司F1型柔凹版打样仪对配制的油墨打样。
  耐磨擦性能测试方法:将打样样张在IGT2-5型印刷适性仪上用砂纸磨擦,采用密度衰减率对耐磨擦性能的高低进行了评价《中国印刷业年度报告》,密度衰减率越小,耐磨擦性越好。密度衰减率的表征如下:
  密度衰减率=(D0-Dg)/D0×100%
  D0为未经磨擦的印刷图案密度,Dg为经过磨擦的印刷图案密度。
  密度衰减率由五张样条取平均值得到。
  
  2 结果与讨论
  2.1 调稀树脂对油墨耐磨擦性能的影响排版
  在使用聚酯类树脂816作为研磨树脂制得的基墨基础上,分别用7013聚氨酯树脂、816聚酯树脂、1424丙烯酸树脂、1437丙烯酸树脂制备调稀树脂溶液对基墨进行调稀后打样出测试样张,测试了样张的耐磨擦性CTP,测试结果如图1所示。设计


图1 树脂种类对密度衰减率的影响
Fig1 The effects of the varieties of resin on density decay rate
政府政策及监管

  从图1测试结果可以看出,用于比较的商品墨密度衰减率大约为20%,研制的水性凹印油墨用四种树脂溶液调稀后,密度衰减率都比商品墨低,说明研制的油墨的耐磨擦性比商品墨好。不同的调稀树脂对油墨的耐磨擦性有较大的影响CTF,四种调稀树脂溶液中聚酯类树脂(816)的耐磨擦性最好,丙烯酸类树脂(1424、1437)次之,聚氨酯树脂的耐磨擦性最差。
  2.2 助剂对油墨耐磨擦性的影响
  为了改善油墨的性能及印刷适性,油墨制备过程中通常需要添加各种助剂[8]。助剂的加入除了能改善油墨性能外,对油墨的耐磨擦性也有一定的影响。
  2.2.1 基材润湿剂用量对油墨耐磨擦性能的影响
  使用7013聚氨酯树脂调稀溶液媒体,分别加入0.3%、0.6%、1.0%、2.0%、3.0%的基材润湿剂245配制油墨,测试了油墨的耐磨擦性,测试结果如图2所示:分色


图2 基材润湿剂245用量对密度衰减率的影响
Fig2 The effects of the amounts of substrate wetting agent 245 on density decay rate
数码印刷印后加工

  从图2所示结果可以看出,基材润湿剂的加入量小于1%时,密度衰减率呈减小趋势喷绘机,当基材润湿剂大于1%后,密度衰减率反而增大,说明适量的基材润湿剂可以提高油墨的耐磨擦性。其原因可以认为: 加入量小于1%时,油墨的表面张力随着润湿剂量的增加而降低,使得油墨与纸张的附着力逐渐提高水墨平衡,油墨的耐磨擦性得到提高,加入量为1%时,油墨中表面活性剂的浓度达到临界胶束浓度,油墨的耐磨擦性最好,加入量超过1%时包装物流,油墨与纸张的附着力降低,油墨的耐磨擦性也随之降低。
  2.2.2 异丙醇用量对油墨耐磨擦性能的影响
  使用7013聚氨酯树脂调稀溶液,分别加入0.5%、1.0%、2.0%、3.0%的异丙醇配制油墨,测试了油墨的耐磨擦性,测试结果如图3所示:包装机械


图3 异丙醇用量对密度衰减率的影响
Fig3 The effects of the amounts of the isopropyl alcohol on density decay rate
印刷设备


魏先福专栏

总访问量:59987 更新时间:2010-12-15 16:20:26

简介:博士后,北京印刷学院印刷与包装工程学院教授、硕士研究生导师。兼任中国印刷技术协会理事、中国油墨标准化技术委员会委员、中国材料网协会理事、全国印刷工程专业教学指导分委员会委员,“印刷工程”国家级特色专业、北京市特色专业负责人,“印刷工程综合训练中心”北京市高等院校实验教学示范中心负责人,获第十届森泽信夫印刷技术二等奖,被评为2007全国新闻出版行业领军人才。主要从事印刷工程、印刷材料流变学、新型材料方面的科研和教学工作。

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