膠印油墨中的極性組分是導致油墨乳化的原因。有機顏料尤其是紅色偶氮色淀顏料是導致油墨乳化的重要因素。油墨廠家佛山市金印油墨實業(yè)有限公司的產(chǎn)品既可在顏料制備過程中使用,又可以直接添加到油墨中,對降低油墨乳化值具有明顯的效果。
1、膠印油墨產(chǎn)生乳化的原因
膠印油墨主要由樹脂、礦油及顏料組成。其中的樹脂主要是松香和植物油改性的酚醛樹脂,另外也使用石油樹脂、醇酸樹脂、聚氨酯樹脂。常用的顏料包括偶氮色淀型的紅色顏料、雙偶氮型的黃色顏料、酞菁藍及炭黑。膠印油墨還含有填料和助劑。膠印油墨在印刷時有一個與印刷藥水(潤版液)直接接觸的過程,此時膠印油墨中的極性物質(zhì)由于親水會導致膠印油墨產(chǎn)生乳化。這些極性物質(zhì)來自膠印油墨各組分中的極性基團,即樹脂、顏料、填料及助劑中的酯鍵、醚鍵、酰胺鍵,各種氨基、酸根及其鹽等。膠印油墨的水墨平衡性(俗稱抗乳化性、抗水性)在很大程度上會影響印刷質(zhì)量。膠印油墨的過度乳化會給印刷帶來實地密度降低、網(wǎng)點擴大、油墨流動性變差、轉(zhuǎn)移性變差、堆版、浮臟等毛病。如何控制膠印油墨乳化率,一直是膠版印刷行業(yè)普遍關(guān)心的問題。
2、膠印油墨各組分乳化作用分析
膠印油墨所使用的礦油是非極性物質(zhì),不易導致油墨乳化;膠印油墨所使用的樹脂不可避免的含有酯鍵和醚鍵,具有一定的親水作用,會導致油墨一定程度的乳化;膠印油墨所使用的填料,例如碳酸鈣,是強極性物質(zhì),極易導致油墨乳化,但填料在制備過程中已經(jīng)過親油處理,親水性有所降低:膠印油墨中所使用的助劑,例如催干劑、抗結(jié)皮劑等等,都是極性物質(zhì),也極易導致油墨乳化,但它們在油墨中的用量畢竟有限。相對而言,在單張紙膠印油墨的各組分中,有機顏料導致油墨乳化的可能性較大, 這不僅是因為有機顏料分子中還有極性基團, 而且顏料在水相中制備,制備過程還添加各種表面活性劑,這些極性物質(zhì)的存在都能導致膠印油墨的乳化。
膠印油墨所使用的紅色顏料一般為偶氮色淀顏料,例如PR57、PR53、PR49等。這些顏料實際上都是有機酸的金屬鹽(鈣鹽、鋇鹽等),具有很強的極性,另外,在顏料的合成過程中還會大量的使用松香皂,然后通過添加金屬鹽溶液(例如氯化鈣、氯化鋇)的形式使松香沉淀。大量松香酸鹽的存在會使顏料極性明顯增加,這種極性是導致油墨乳化的重要因素。
膠印油墨經(jīng)常使用的黃色顏料一般為雙偶氮顏料,如PY12,其分子結(jié)構(gòu)是對稱的,理論上對外不顯示極性;膠印油墨所使用的藍色顏料,一般為酞菁藍PB15:3,其分子結(jié)構(gòu)也是對稱的,理論上對外也不顯示極性。在PY12和PB15:3的合成過程中,表面活性劑以及酸、堿、鹽的使用不可避免,而這些物質(zhì)無法通過水洗完全去除。另外,由于水中含有鈣、鎂等金屬離子(水的硬度越高,鈣、鎂離子的含量就越高),這些物質(zhì)在顏料的干燥過程中都會殘留下來,終成為導致油墨乳化的因素之一。由于PYI2和PB15:3本身為非極性物質(zhì),所以相對而言,黃顏料和藍顏料引起的乳化比紅顏料輕微得多。膠印油墨使用的黑色顏料是炭黑,炭黑是無機顏料,本身是非極性的,但炭黑表面含有少量的羧基、醌基和酚羥基等極性基團,也能導致一定程度的乳化。由此可以看出,在四色版膠印油墨中紅色油墨容易乳化。要降低油墨的乳化值,首先要解決紅色油墨的乳化問題。
3、目前降低油墨乳化值的常用方法
目前降低油墨乳化值的常用方法是在膠印油墨中添加抗乳化劑(又稱抗水劑、水墨平衡劑)。這樣添加的抗乳化劑只有少部分吸附于顏料表面,大部分助劑在膠印油墨中處于游離狀態(tài),不僅造成抗乳化劑用量的增加,而且游離的抗乳化劑還會產(chǎn)生副作用(例如影響膠印油墨的表面張力和印刷適性)。另外,這一方法通常情況下只能將膠印油墨的乳化值降到60%左右,但對于高速印刷而言,膠印油墨的乳化值往往需要控制在40%以下甚至更低。
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