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无苯型塑料凹印油墨印刷适性的研究

时间:2004-12-01来源:作者:魏先福、曹丽丽、黄蓓青

  注:作者为:曹丽丽、魏先福、黄蓓青

  无苯型塑料凹印油墨的印刷适性
  1.不同分散剂对表面张力的影响
  液体表面最基本的特性是倾向收缩失业,其表现是小液滴象球形,如小水银珠和荷叶上的水珠那样;也出现液膜自动收缩等现象。这是表面张力和表面自由能作用的结果。油墨表面张力的大小应要满足能够在承印材料上顺利铺展,为了调整油墨的表面张力,一般需要在油墨中添加适当的助剂。
  2.分散剂对油墨粘度的影响
  在流动的液体中,如果由于某些外界原因使得流体各层流速不同时水墨平衡,则在两层接触面流动速度不同的液层之间,有作用力和反作用力存在,这一对力称为液体的内摩擦力,一般液体都具有这种性质,成为液体的粘性。度量流体粘性的物理量称为粘度。粘度是阻止流体流动的一种性质字库,是流体分子相互作用而产生阻碍其分子间相对运动能力的量度,即流体流动的阻力。印刷油墨的粘度是油墨物性的重要参数之一。
  配方中其它成分相同的情况下,不同分散剂对红油墨粘度的影响不同。分散剂161,116,163对红墨粘度的影响相当出版动态,而加入分散剂ATU的红墨粘度相对较小, 加入分散剂9076的红墨则粘度相对较大, 说明分散剂ATU对油墨的分散性能相对较好, 分散剂9076相对差些;试剂对油墨表面张力的影响顺序为:加入分散剂161的墨样表面张力最小,然后依次按116、163、ATU、9076增大。组合印刷
  分散剂9076含量对黑色油墨的粘度及表面张力的影响是随着分散剂9076在油墨中百分含量的增加包装设计,油墨粘度先降低后升高的趋势,表面张力一直在增加。
  3.润湿剂对油墨表面张力及粘度的影响
  润湿剂500对油墨具有良好的润湿效果,润湿剂500的含量对油墨的粘度及表面张力有一定的影响。随着润湿剂500的加入,墨样的表面张力对蓝墨的影响则是先随着润湿剂500的加入,表面张力上升;后来随加入量的增加个性化印刷,表面张力下降,粘度一直呈上升趋势。
  4.油墨附着力
  附着力是在两种不同物质的接触处所发生的相互吸引力。这种相互吸引力是两种物质分子之间存在分子力的表现,只有在这两种物质的分子十分接近(小于10-8米)时才显示出来。从微观角度来看固体表面总是“粗糙”的,所以两固体接触时很难显示附着力的作用。液体与固体则能密切接触,它们之间就容易显示附着力的作用。液体浸润固体的现象机构/组织,就是附着力发生作用的结果。
  附着力对印品质量有重大影响。印刷是油墨转移到承印物上的过程,如果油墨在承印物上无法牢固附着,形成图文,那么印刷过程就不能很好的完成。塑料薄膜印刷过程中,油墨的附着性差平装无线胶订联动线装机量调查,将导致一系列的印刷问题。例如在薄膜收卷时墨膜会被剥落,造成背面蹭脏;或在叠印过程中发生咬色。这些问题会严重影响印刷品的质量,造成废品。因此增强油墨附着力,和印品质量有很大关系。科印精品调研
  油墨与承印物之间产生的附着力主要包括化学键力(即原子之间的作用力)、分子间的作用力(氢键力和范德华力)、界面静电引力和机械作用力。
  (1)化学键力即原子间的作用力,包括离子键共价键和金属键。这些力与油墨同承印物之间的附着力关系不大。油墨同承印物之间形成化学键的机会不大打样,这种情况属于少数,油墨同承印物之间的附着力主要是分子间作用力。
  (2)分子间作用力主要包括氢键力和范德华力。
  ①氢键力的氢键是界于化学键与范德华力之间的种分子间作用的形式。氢键的键能远大于范德华力的作用能,如果在油墨与承印物界面处形成足够数量的氢键,无疑比范德华力更有利。
  能够形成范德华力的化合物很多,它们都含有电负性大而原子半径小的原子与氢原子组成的基团CTP,如水、醇、纤维素、聚丙烯氰聚酰胺等高分子物质都能产生氢键作用。氢键的性能取决于两成键原子的电负性和原子半径。电负性越大,原子半径越小,键能就越大。
  ②范德华力也是分子间作用力,包括取向力、诱导力和色散力。两个极性分子间只有色散力;一个极性分子与一个非极性分子问的作用力不仅有诱导力,还有色散力;两个非极性分子间就包括取向力、诱导力和色散力三种了。
  取向力、诱导力和色散力的共同点是随分子间距离增大而急剧下降包装材料,其有效距离在1纳米左右,其作用过程没有方向性。由此可以看出使两分子间吸引力加强的条件之一是记忆市分子和原子之间必须充分靠近,使它们的相互距离必须处于引力场的范围内,呢挂钩产生最强吸引力的范围大致是0.3-0.5纳米。承印材料
  因此想使油墨在承印物上附着牢固,就要使油墨与承印物分子之间的距离不超过1纳米。但油墨与承印物之间无论在任何情况下都不可能实现完全的分子接触。附着力往往只是在少数分子接触点的基础上形成的。在印刷过程中常常采用增大印刷压力的方法来增大接触点密度以增加附着牢度。
  (3)界面静电引力:当油墨与金属承印物密切接触时RFID,由于金属容易失去电子,而非金属容易得到电子,故电子可从金属转向非金属,使界面两侧产生接触电势差,并形成双电层产生静电引力。
  (4)机械作用力:油墨在印压作用下RIP,充满承印物表面的缝隙或凹凸之处,固化后在界面区产生了啮合力,这在塑料印刷中不起作用。
  本研究研制的各色油墨在PET和BOPP薄膜表面的附着力测试结果可以看出,树脂种类和颜料种类都会对油墨附着力产生影响。相比较而言,树脂A、颜料A在附着力方面优于其它种类。此外纸品包装,助剂的选用与用量对附着力也有很大的影响,用量过大附着力会下降。
  5.油墨细度
  所谓油墨的细度就是指混合在连结料中颜料、填料等固体颗粒被分散的程度。如果分散不好,油墨看起来就会产生不光滑、不流畅的感觉,同时,颜料的强度也不能得到充分的发挥。油墨的粗细是一个重要的质量指标。油墨颗粒太粗会引起许多印刷故障喷墨,例如在平版印刷中会引起其毁版、堆墨、糊版等;溶剂型油墨会引其毁版、油墨沉降等。一般地说,印刷网线比较细的印刷品时,对油墨的细度要求更高。油墨的细度与分散的好坏有直接关系,因此分散剂的选择至关重要。包装材料
  6.干燥性
  油墨的干燥性能也是衡量油墨质量和性能的重要指标之一,控制好油墨的干燥性能是获得良好印刷效果的一个必要条件。油墨的干燥速度应当适当耗材,油墨的干燥速度太快,容易发生干版故障,但油墨的干燥速度也不能太慢,否则会发生印刷品背面粘脏现象。选择油墨干燥速度的一般原则是:在印刷机现有的条件下,油墨在进入下一印刷色组之前以及进行复卷之前应该能够充分干燥设计,但是在印版上却不能干燥。凹印油墨对初干性的要求为20-40微米,对彻干性的要求为不超过100秒。
  挥发干燥型油墨的连结料主要由树脂与有机溶剂互溶构成。油墨被印于承印物表面后,有机溶剂脱离树脂的束缚而游离出来,依靠其自身的挥发能力而脱离墨膜进入气相。此时,承印物表面膜层中只留有树脂等组分评奖,而树脂原本是固态的,在油墨制造过程中溶剂浸入树脂分子的间隙,继而扩张间隙直至完全隔离树脂分子。从外部看,即为树脂的溶胀和溶解。当溶剂脱离树脂后,树脂分子又重新靠近金融危机,直至产生物理交联。此时树脂失去流动能力而成为固态,从而完成挥发过程。
  从使用不同树脂、不同颜料制备的油墨样品的干燥性能可以看出,树脂种类与颜料种类对油墨的干燥性有一定影响。对于品红、青、黄油墨,无论是油墨的初干性还是彻干性,采用树脂C配制的油墨的干燥速度最快区域报道,其次为树脂B,最慢的是树脂A。采用颜料A配制的油墨的干燥速度较快,较慢的是颜料B。凹印油墨对初干和彻干的性能要求是:初干为20-40微米,彻干不超过100秒,由表可以看出电子商务,两种树脂、两种颜料配制的油墨都满足要求。裁切
  
  油墨的显色性能
  1.树脂对油墨色密度的影响
  不同树脂对油墨的色密度有一定的影响。使用三种树脂(树脂A、树脂B、树脂C)制备的品红色油墨,用凹版适性仪打样后测得的印版深度与色密度的关系。可以看出,树脂种类的不同对油墨的色密度有重要影响。三种树脂配制的油墨的色密度按由高到低的顺序可以排列为:树脂A、树脂B、树脂C,说明树脂A配制的油墨转移性能最好,其次树脂B票证印刷,最差为树脂C。其它颜色的油墨也表现出同样的结果。
  2.色域图
  油墨能够表现的色域范围直接影响到印刷品质量,决定着该油墨能否正确实现颜色的再现。本研究将所研制的油墨用凹版印刷适性仪进行打样,测量样条上网穴深度最深处色块的色度值,并进行叠印实骏,测量样条上网穴深度最深处叠印色块的色度值方正,根据测量结果作出油墨的色域图,并与目前市场常用甲苯类溶剂样品油墨的色域图相比较。结果表明:在PET膜上,研制墨的色域范围虽然略小于样品墨,但能够满足印刷要求;在BOPP 膜上研制墨的色域范围还要略大于样品墨,色彩再现效果较好。
  
  结论加网
  本研究研制了无甲苯型塑料凹印油墨乐凯二胶,并对该油墨的印刷适性及颜色性能进行了探讨,得出以下几点结论:
  1.不同的助剂及其用量对油墨的表面张力和粘度有一定的影响,进而影响到油墨的印刷适性。
  2.树脂、颜料和助剂对油墨的附着性能有一定的影响,树脂A配制的油墨附着力最好,红颜料A、黄颜料A、青颜料A 配制的油墨附着力较强。
  3.使用不同的分散剂印后工艺,对油墨的细度有一定影响。
  4.树脂和颜料对油墨的干燥性能有一定的影响。本实验采用三种树脂和两种颜料配制的油墨在干燥性方面都满足要求。
  5.本研究研制的油墨的色域范围能够满足实际使用要求。收纸


魏先福专栏

总访问量:59948 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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