印刷材料与适性第六章1

第二篇油墨第六章印刷油墨的基础知识第一节概述一、油墨的概念1、油墨的发展史水溶性墨→油溶性油墨→树脂型油墨→水基型油墨（烟炱碳黑）（亚麻仁油+颜料）2、油墨的定义：是由色料分散在连结料、辅助料中，形成一种有色的、稳定的悬浮胶粘体。二、油墨的组成油墨主剂助剂色料连结料干燥性调整剂流动性调整剂色调调整剂颜料染料包含无机颜料、有机颜料包括水溶性、油溶性、醇溶性染料等包含植物油、矿物油、有机溶剂、水、天然树脂、合成树脂、沥青等其他助剂包含撤粘剂、稀释剂、增稠剂、冲淡剂、增塑剂和表面活性剂等油墨各重要组分的作用色料——使油墨具有色彩。连结料——充当色料的载体（两者相混，印刷时从印版转印到承印物上，形成干燥的墨膜）助剂——调节墨的色调、粘性、流动性、干燥性、印刷适性。三、油墨的分类根据印版的种类：平印油墨、凸印油墨、凹印油墨、网印油墨根据油墨的干燥方式：挥发干燥型、渗透干燥型、氧化结膜型、热固干燥型、光固干燥型等版别干燥类型凸版平版凹版孔版氧化结膜书刊油墨单张纸胶印雕刻凹版丝网版渗透干燥新闻油墨轮转胶印丝网版挥发干燥柔性版油墨照相凹版丝网版光固化柔性版油墨紫外丝网版热固化印铁油墨可按印刷方式，干燥形式，或用途进行分类油墨第二节颜料一、概述色料分成颜料和染料细微粉末状有色物质颜料：不溶于水、油、有机溶剂（仅使物体的表面染色，油墨大多使用这种）染料：溶于水、油、有机溶剂（使物体全部染色）颜料染料二、颜料颜料：1)一种呈细微粉末状的固体有色物质，呈球状、片状等不规则形态。2)直径：10-7~10-5m3)可均匀分散在介质中，但不溶于介质，且不与介质发生化学反应4)有色体，赋予油墨颜色，5)影响：油墨流动性化学稳定性干燥性三、颜料的分类1、按化合物特性分类无机颜料+有机颜料2、按色彩特性分类彩色颜料+消色颜料有机颜料无机颜料黑：炭黑消色颜料----无机颜料钛白白：锌钛白黄：铅铬黄系列无机颜料蓝：铁蓝金属颜料：铜粉、铝粉颜料汉沙黄彩色颜料颜料型染料联苯胺黄酞氰蓝有机颜料酸性染料色淀色淀颜料碱性染料色淀色原填充料四、颜料的理化性能1、颜料的分散度2、着色力3、遮盖力4、吸油量5、密度6、耐抗性1、颜料分散度：颜料颗粒度的大小分散度高，颜料颗粒度小，着色力高，遮盖力大，油墨稳定性越好油墨中颜料颗粒的大小绝不能超过墨膜厚，否则会影响色泽。颜料表面积应当为10～100㎡/g之间。因为分散度与比表面积成正比，颜料越细、表面积越大、吸墨量越大，与连接料亲和性越好，油墨光泽性、稳定性、遮盖力、着色性越好。2、着色力：某一种颜料与其它颜料混合后该颜料在混合颜料中呈现自身颜色强弱的能力颜料着色力随分散度的上升而提高达到同一颜料强度时，着色力大的颜料用量少着色力值越大，着色力越强%100(%)×=量标准颜料所用标准白墨量待测颜料所用标准白墨着色力3、遮盖力(透明度)(g/m2)：a)颜料遮盖底色层的能力b)比值=1，颜料透明比值1，颜料不透明，具有遮盖力c)分散度越高，遮盖力越强d)遮盖力还取决于对光的吸收程度与分散度。e)不同油墨对颜料遮盖力要求不同：印铁油墨要求颜料有较强的遮盖力，防止底色外露四色套印油墨要求颜料有较高的透明度，达到呈色效果连接料折射率颜料折射率油墨遮盖力=4、吸油量：a)将颜料制成浆状体所需加入的油脂重量与颜料重量之比，以g/100g颜料表示b)是对颜料与油脂结合能力的一种描述c)吸油量直接影响油墨的性质：粒子越小，吸油量越大，还与粒子的形状,油墨粘度,连接料粘度及颜料粒子的流动性有。颜料吸油好，油墨流动性也好，稳定性好；吸油量小的颜料制成的油墨，颜料所占比例大，油墨遮盖力强，稳定性差，印刷时易堆版，易被乳化5、密度：颜料密度越小，在连接料中不易沉淀，油墨稳定性好；而颜料密度大，油墨传递不良，易糊版，若油墨较稀薄，则易沉淀，结块。所以，配制油墨的颜料，密度越小越好6、耐抗性：颜料对一些特定环境，如高温、日晒、酸、碱、有机溶剂等的抵抗能力，尽量不产生物理及化学变化，以保证原有色彩五、无机颜料：由单质元素、金属氧化物、无机盐、络合物等组成的颜料特点：色彩鲜艳，遮盖力强，密度大，耐抗性好，廉价一）、白色颜料1、钛白：白度高，遮盖力强，分散度大；极强的化学稳定性，耐高温性特别适合于印铁及牙膏软管油墨2、锌钡白ZnS.BaSO4耐碱性好，毒性小，与醇酸树脂拼混性好油墨（1）白色颜料钛白锌钡白氧化锌二）、黑色颜料1、炭黑的性质（1）粒径及聚集体结构：原生颗粒极为细小，且颗粒越小，着色力越强；以聚集体形式出现，其聚集体结构不同，影响其各项性能----着色力、吸油量、分散度等（2）表面性质：很强的吸附性；表面酸值不同，pH值低，吸附干燥剂强2、应用：色素炭黑：胶印油墨---高黑度、高着色力、低吸油量专用炭黑：印报油墨溶剂型油墨用炭黑：柔性凸版和凹版油墨油墨（2）黄色颜料（3）蓝色颜料（4）黑色颜料铁蓝炭黑铅铬黄三）、彩色颜料1、黄色：a)铅铬黄PbCrO4PbSO4PbOb)是系列黄色颜料的统称c)色相丰富，遮盖力强，着色力较强，耐化学溶剂性强，价廉；但密度大，含有毒元素2、蓝色：a)铁蓝KFe.Fe(CN)6.H2Ob)铁蓝着色力强，颗粒细小，色彩鲜艳；但不耐酸碱六、有机颜料一）、结构特点及分类(1)结构特点a)是不饱和有机化合物，由碳环或杂环芳香族有机化合物衍生而成b)能有选择地吸收光谱中的某些波谱光，使化合物成为有色体(2)分类：色原+色淀色原：以金属盐或酸类将水溶性染料制成不溶性有机颜料的统称色淀：利用铝钡白等无机载体将有机染料沉淀成的颜料颜料性染料：不溶解的有机有色体二）、有机颜料的应用金光红立索尔红油墨汉莎黄联苯胺黄油墨（2）色淀颜料酸性色淀碱性色淀射光蓝孔雀蓝耐晒桃红油墨酞菁颜料酞菁蓝酞菁绿其他染料洋红6B、硫靛桃红七、特殊颜料一）、金属颜料1、铝粉：即银粉，表面层是透明的氧化铝膜2、铜粉：即金粉超细级金粉：胶印和铅印油墨特细级金粉：凹版和柔性凸版油墨二）、发光颜料1、夜光颜料：ZnS高温处理，使其具有特殊晶格，+Cu,Go等激发剂制成2、萤光颜料：荧光物质：受到不可见光照射后，能够吸收其能量放出可见光波油墨荧光颜料夜光颜料铜粉铝粉特殊颜料八、填充料一）、填充料的作用与用途a)一种着色力很低的白色颜料b)不用于制作白色油墨，而作用于与其他彩色颜料的调色添加物c)调整油墨固体—液体的比例，冲淡油墨颜色d)可取代一些高成本颜料，降低油墨成本二）、填充料的种类及品种1、碳酸钙2、硫酸钡3、氢氧化铝4、铝钡白5、高岭土高岭土硫酸钡氢氧化铝碳酸钙油墨第三节连结料一、连结料的作用和类型1)连结料是油墨的主体身骨，是由高分子物质混溶而成的液状物质2)连结料在油墨中是液相分散介质3)颜料和填充料的载体，可有效地分散颜料和填充料4)具有粘滞性、流动性、成膜性5)赋予了油墨流动能力、印刷能力、成膜能力6)决定油墨的流变性质、干燥性质、抗水性质、光泽等按照油墨的干燥形式可以分为挥发干燥型连结料渗透干燥型连结料氧化结膜干燥型连结料反应型连结料第三节连结料第三节连结料按照构成连结料的介质材料不同可分为油型连结料植物油干性油：桐油、亚麻仁油半干性油：豆油、菜籽油不干性油：蓖麻油、椰子油矿物油-----机械油、油墨油、汽油连接料树脂型连结料天然树脂---松香及其衍生物、沥青合成树脂---酚醛树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂溶剂型连结料碳氢类溶剂---芳烃、烷烃醇类溶剂----乙醇、异丙醇、丁醇酮类溶剂----丙酮、丁酮酯类溶剂----醋酸乙酯、醋酸丁酯水溶剂-----水、醇、丙烯酸树脂蜡天然蜡----动物蜡、植物蜡、矿物蜡合成蜡----聚乙烯蜡、聚四氟乙烯蜡第三节连结料二、连结料组分的理化指标1、酸值2、碘值3、软化点4、脂族烃溶解性1.酸值a)指连结料（植物油、树脂）中含有的游离酸的含量b)以中和1g连结料中游离羧基所需氢氧化钾的质量（mg）表示。c)连结料酸值太大，油墨在胶印时易亲水乳化，使有的颜料在制成墨后会粘度增大，以至胶化d)酸度太小，对颜料的浸润性差，墨的光泽性、流动性不好。2.碘值a)用来衡量油脂的不饱和程度的，也可用来衡量其干燥能力。b)它以每克油脂吸收碘的质量（mg）表示。原因是油脂的不饱和程度可以决定分子的活跃性，体现为干性，不饱和程度越高，其干性越好。c)碘值140为干性油；碘值100为不干性油。100碘值140为半干性油。3.软化点a)指连结料树脂从固态向液态转变时的温度。因连结料是混合物，软化点不同于熔点,相变是随温度升高而逐渐进行的，没有突变点。b)树脂的软化点对油墨的流动性、干燥性影响很大。c)结构相似，软化点低的树脂其溶解性和溶剂的亲和性比软化点高的树脂好；但对溶剂的释放性差，导致墨膜发粘。4.脂族烃溶解性a)指树脂（液）在正庚烷中的溶解性。b)树脂（液）能吸更多的溶剂而体系不混浊，说明其溶解性好。c)这类树脂制备的油墨流动性好，抗水性好。除了以上4个指标外，油脂中的水分含量及油脂的皂化值也是很重要的。第三节连结料三、植物油1、组成与结构主要成分是高级脂肪酸的甘油脂（甘油三酸酯）植物油作为连结料的主要成分，其主要特征：具有不饱和双键，其数量和相对位置决定了干性的快慢，也决定了植物油的类型：干性油(有较多的不饱和酸，能够吸收空气中的氧气，氧化聚合形成坚韧的固态薄膜)、半干性油、不干性油。2、油墨中常用的植物油----桐油、亚麻油、豆油、蓖麻油、脱水蓖麻油桐油干性油油墨菜籽油大豆油半干性油花生油亚麻仁油干性油不干性油第三节连结料四、矿物油来自石油的不同馏分，主要组分是烷烃，不具有发生交联的能力，因此在油墨中不能作为成膜组分油墨中常用的有汽油、高沸点煤油和机械油。1、汽油：汽油分轻汽油（石油醚）馏程为30~70℃；重汽油（白节油）馏程160～220℃。是油脂、树脂的良好溶剂2、高沸点煤油——油墨油。馏分为270～310℃（渗透干燥型墨)。主要用于快固油墨及热固型胶印油墨的连接料中，可迅速脱离膜层进入纸张纤维间，使膜层增稠、增粘。3、机械油。不挥发性粘稠液（渗透干燥性墨）汽油煤油第三节连结料五、有机溶剂有机溶剂在连结料中用于溶解树脂。要求有机溶剂对树脂材料具有溶解能力和释放能力；较快的蒸发速度及符合环境保护和安全1、油墨对有机溶剂的基本要求（1）溶剂的溶解度参数溶解度参数——内聚能的表现,决定着与其它物质的混溶能力；氢键值——溶剂和溶质形成的氢键，较高的为好(高的为1.7;低的为1.0;弱的为0.3)；当溶剂和聚合物的溶解度参数和氢键值近似时，其溶解性(互溶性)是良好的（2）挥发能力：决定油墨顺利完成印刷过程及保证印品质量的关键；用溶剂的相对蒸发速率表示溶剂的挥发能力（3）安全及环境保护问题：溶剂蒸汽有毒、易燃油墨油墨中常用的有机溶剂芳香烃类、醇类、酮类、酯类芳香烃类：苯、甲苯、二甲苯等醇类：乙醇、异丙醇、丁醇等酮类：丙酮、丁酮、环己酮等酯类：乙酸乙酯、乙酸丁酯等油墨芳香烃类各种有机溶剂醇类酮类醋酸乙酯油墨醋酸丁酯油墨第三节连结料六、树脂：有机高分子物质，有固态、液态之分。固态树脂多为无定形非晶体，无明显熔点。树脂颜色在黄、棕色之间。印刷油墨的光泽、抗水性、流变性、印刷性能主要取决于树脂的特性种类：天然树脂+合成树脂1、松香及其衍生物2、天然沥青与石油沥青3、改性酚醛树脂4、改性醇酸树脂5、聚酰胺树脂6、丙烯酸树脂7、其它树脂油墨树脂为连结料的中心原料，它对印刷的墨膜有直接影响（光泽、牢固、印刷适性）；树脂分天然树脂和合成树脂。⑴松香及其衍生物①松香松树分泌的树脂，加工后呈琥珀色透明脆性固体。主要