【文章內(nèi)容簡介】 的質(zhì)量。油墨油是樹脂的溶劑，它的滲透決定了油墨的固著。 ? 3．連結(jié)料液相結(jié)構(gòu) ? 在連結(jié)料的高粘度液相中，樹脂與植物油的結(jié)合形式有兩種：溶解型及分散型。 四 、 溶劑型連結(jié)料 ? 溶劑型連結(jié)料分為以有機(jī)溶劑為基質(zhì)的連結(jié)料和以水為基質(zhì)的連結(jié)料。 ? 有機(jī)溶劑為基質(zhì)的連結(jié)料：指有機(jī)溶劑與樹脂完全混溶成為透明溶液所形成的連結(jié)料。 ? 有機(jī)溶劑的存在使之形成的油墨呈現(xiàn)揮發(fā)干燥的特性，干燥的快慢，很大程度受溶劑性能影響。溶劑與樹脂的相容程度決定了油墨的印刷性能、印刷穩(wěn)定性及儲(chǔ)存穩(wěn)定性。 ? 水基連結(jié)料：指以水作為基質(zhì)，樹脂以溶解、膠體或乳液 3種狀態(tài)存在所形成的連結(jié)料。水基連結(jié)料由于其制成的油墨安全、無毒，以及其它特殊的優(yōu)點(diǎn)，成為溶劑型連結(jié)料的發(fā)展趨勢。 第三節(jié) 常用連結(jié)料 ? 五、反應(yīng)型連結(jié)料 ? 紫外線干燥油墨，高能量電子束干燥油墨，紅外線干燥油墨等的連結(jié)料均屬于反應(yīng)型。 ? 這類連結(jié)料以低分子狀態(tài)存在，它們具有高度不飽和性，當(dāng)它們受外界能量 (光、熱、電子等 )激發(fā)后，發(fā)生交聯(lián)、聚合直至固化，呈高分子狀態(tài)，且固化徹底、速度高。 一 、 干燥性調(diào)整劑 ? 輔助劑是在油墨的制造以及印刷過程中使用的為改善油墨本身的性能而附加的一種材料。 ? 1)干燥性調(diào)整劑 ? 干燥促進(jìn)劑 ? 干燥促進(jìn)劑俗稱燥油，是一種催干劑，一切依靠氧化結(jié)膜干燥的連結(jié)料都需要加入催干劑。 ? 催干劑主要是鈷、錳、鉛等金屬的有機(jī)酸皂類，它們的催干機(jī)理至今尚未完全弄清，一般認(rèn)為有以下兩方面的作用： ? (1)縮短誘導(dǎo)期。 (2)促進(jìn)游離基生成。 第四節(jié) 輔助劑 ? 防干劑 如：對苯二酚、臨苯二酚 ? 防干劑也稱抗氧劑。若油墨配方中采用了一些催干性很強(qiáng)的顏料 (鐵藍(lán)、鉻黃等 )，在軋墨時(shí)會(huì)有結(jié)膜現(xiàn)象，使油墨難以軋細(xì)；在存放時(shí)由于油墨表面與空氣接觸發(fā)生了氧化而結(jié)皮，在印刷機(jī)上也會(huì)發(fā)生結(jié)皮干固的傾向。所以在油墨中可以適當(dāng)加人防干劑，以延緩干性油的氧化聚合。 二 、 流動(dòng)性調(diào)整劑 流動(dòng)性調(diào)整劑是用來調(diào)整油墨的流動(dòng)特性的助劑 ， 包括調(diào)整油墨的粘著性 (Tack值 )和粘滯性 (Viscosity)。 常用于油墨的流動(dòng)性調(diào)整劑有撤粘劑和稀釋劑兩大類 。 1． 撤粘劑 要作成：鋁鹽 、 亞麻油 、 低黏度醇酸樹脂 、石蠟油 2． 稀釋劑 3． 增稠劑 第四節(jié) 輔助劑 三 、 色調(diào)調(diào)整劑 1． 沖淡劑 2． 提色劑 ? 沖淡劑：沖淡劑的使用目的是沖淡印刷油墨的顏色而保持其粘著性。 ? 提色劑：提色劑是調(diào)整油墨色相的助劑，如為了提高黑墨的黑度，可加入鐵藍(lán)或射光藍(lán)等顏料以調(diào)整炭黑的偏棕色相。 第四節(jié) 輔助劑 四 、 其它輔助劑 1． 表面活性劑和分散劑 2． 消泡劑和防針孔劑 3．反膠化劑 ? 表面活性劑和分散劑：作用是將顏料很好地分散在各種類型的連結(jié)料中，用量雖少，效果顯著。消泡劑和防針孔劑：一般消泡劑應(yīng)當(dāng)在制造油墨時(shí)加入，使之均勻分散。 ? 反膠化劑：印刷油墨如儲(chǔ)存時(shí)間過長或者顏料酸值過高，與連結(jié)料中的游離脂肪酸反應(yīng)成皂，或連結(jié)料本身聚合度過高都會(huì)出現(xiàn)膠化現(xiàn)象。 第十一章 油墨的結(jié)構(gòu)及油墨制造 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 油墨的固 — 液結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性 第三節(jié) 油墨的制造工藝 第一節(jié) 概述 一 、 決定油墨品質(zhì)的因素 1） 原材料的選擇： 原材料是油墨的基本構(gòu)成單元 。 原材料的選取 、 配合 (油墨配方 )及原材料質(zhì)量 ， 是決定油墨品質(zhì)的根本原因 。 2） 原材料的結(jié)合： 即油墨的結(jié)構(gòu) 。 二、油墨的結(jié)構(gòu) 油墨是一個(gè)多相分散體系 。 在該體系中 ， 顏料顆粒 （ 固相 ） 分散于連結(jié)料 （ 液相 ） 是其基本結(jié)構(gòu) 。 另外 ， 液相有時(shí)是一種介質(zhì)材料分散于另一種介質(zhì)材料中 ， 構(gòu)成一個(gè)新的分散體；顏料粒子間也存在著相互作用 。 因此 ， 在油墨系統(tǒng)中 ， 存在著下述幾種關(guān)系及相應(yīng)的平衡： （ 1）介質(zhì)材料間的相互作用，及液 液關(guān)系 （ 2） 顏料粒子間的相互作用 ， 及固 固關(guān)系 （ 3） 介質(zhì)材料與顏料顆粒間的相互作用 ， 即 固 液關(guān)系 第二節(jié) 油墨的固 — 液結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性 一 、 顏料顆粒的表面特性 油墨中使用的顏料顆粒 ， 是分子的聚集體 ，顆粒細(xì)小 ， 組成的體系具有極高的比表面 。這樣的體系存在著相當(dāng)可觀的表面自由能 ，從熱力學(xué)角度來看 ， 系統(tǒng)是不穩(wěn)定的 ， 顆粒具有彼此聚集的趨勢 。 二、顏料與連結(jié)料的結(jié)合 顏料的浸濕過程 ， 即顏料顆粒浸入連結(jié)料液體的過程 ， 氣 —固界面被固 —液界面所取代 ，這個(gè)過程將伴隨著能量的變化 ， 而變化的幅度與固 —液的親合性有關(guān) 。 分散體系中固 —液兩相的親合性是由系統(tǒng)的能量狀態(tài)決定的 。 界面的能量高 ， 系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài) ， 固 —液兩相親和不良 ， 具有固液分離產(chǎn)生沉聚的趨勢 ， 以降低系統(tǒng)的能量 。 因此 ， 不同顏料與不同連結(jié)料之間相互作用不同 ， 親和狀態(tài)亦不同 。 （ 1） 親水性顏料與親水性連結(jié)料之間具有很強(qiáng) 的極性力而相互作用 。 （ 2） 親油性顏料與親油性連結(jié)料共同具有較低 的表面活性 ， 極性力很弱 。 （ 3） 親油性顏料與親水性連結(jié)料或親水性顏料與親油性連結(jié)料形成界面 ， 因不會(huì)釋放足夠能量 ， 在界面處連結(jié)料或顏料將存在較大的過剩極性力 ， 使界面處于較高的能量狀態(tài) ， 表現(xiàn)為顏料與連結(jié)料不親和 ， 系統(tǒng)不穩(wěn)定 。 三、分散體系的穩(wěn)定性 －液狀態(tài)對油墨穩(wěn)定性的影響 油墨中顏料粒子是一個(gè)分子的聚集體，由于粒子細(xì)比表面積大，表面又有極性，所以表面自由能較高，熱力學(xué)上是不穩(wěn)定體系，易自凝聚形成固體表面不飽和剩余力，有很好的吸附力（表面力），它使顏料與連結(jié)料浸潤過程中得到很好的親合作用。 油墨 顏料的浸濕過程是氣 固界面被固 液界面取代的過程 . Wi 為浸濕功，反映液體在固體表面取代氣體的能力。 *在已定的分散系統(tǒng)中，要改善分散狀態(tài)，必須設(shè)法降低 固 液界面的界面能。 自由能變化為 （變化幅度與固 液親合性程度有關(guān)） △ G=γ GS γ SL = Wi 結(jié)論： *高能表面（ γ GS 大）的固體顆粒有利于在介質(zhì)中的分散。 油墨 ① 親水顏料表面極性力很強(qiáng)，親水連結(jié)料也是如此，所以兩者有很強(qiáng)的相互作用，它使顏料粒子被包圍于連結(jié)料之中，使顏料粒子的表面能下降，界面能也下降。兩者很好的親和體系處于低能穩(wěn)定、分散狀態(tài)。 ② 親油性顏料與親油性連結(jié)料分子極性差，無強(qiáng)烈作用，但接觸后表面、界面處于較低的能量狀態(tài)，兩者處于親和狀態(tài)，體系分散穩(wěn)定。 ③若親水顏料與親油連結(jié)料相互之間不作用。無法釋放能量兩者界面有較大過剩的極性力，界面能量高，體系不穩(wěn)，這時(shí)可借表面活性劑來提高兩者的親和力，增加潤濕，使體系穩(wěn)定。 油墨 ? 表面活性劑對于提高油墨顏料和連結(jié)料的親和性，具有兩個(gè)方面的作用。 ? a．表面活性劑在顆粒表面的吸附。 ? b．提高連結(jié)料的潤濕能力。 四、表面活性劑的潤濕作用 表面活性劑分子的結(jié)構(gòu)一端為親油憎水的長鏈烷基，另一端為親水憎油的極性基 (羧基、醚基、磺酸酯基）。 表面活性劑有四種：陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性離子型。 油墨 油墨 表面活性劑的作用機(jī)理： ①增加固體粒子間的排斥，保持分散體系的穩(wěn)定。 油墨 在水基墨中加入離子型表面活性劑，表面活性劑分解成正負(fù)離子后吸附在顏粒表面，相對應(yīng)了蠟擴(kuò)散于介質(zhì)中，形成對顏粒的包圍圈，也即構(gòu)成了對圍同樣電荷顏粒的排斥，從而顏粒外圍構(gòu)成雙電層，有效地防止團(tuán)體粒子凝聚沉降。 水基連結(jié)料中顏料粒子的分散保護(hù)層 ② 改善連結(jié)料的親和與潤濕能力 作為物體材料來講自身的極性取決于自身的結(jié)構(gòu)和所具有的基團(tuán)性質(zhì)，而兩物體之間的相互作用力主要取決于分子之間常見的力 ——取向力、誘導(dǎo)力、色散力及氫鍵。 分子間的取向力示意圖 分子間的誘導(dǎo)力示意圖 分子間的氫鍵力示意圖 油墨 第三節(jié) 油墨的制造工藝 印刷油墨的制造工藝 ， 通?？梢苑譃檫B結(jié)料制備 、 顏料分散和調(diào)整包裝三大工序 。 一 、 漿狀油墨的制備 ? a．漿狀印刷油墨的分散工藝。在制造過程中需要將色料、填充料等固體成分盡可能均勻地分散在液體的連結(jié)料和溶劑中間，完成濕潤、粉碎和分散三項(xiàng)加工。使用的設(shè)備并不復(fù)雜，主要有各種攪拌機(jī)、三輥軋墨機(jī) (研磨機(jī) )、捏合機(jī)和裝桶機(jī)等。 ? b．?dāng)嚢柙O(shè)備。漿狀油墨在煉制好調(diào)墨油之后首先要將顏料和填充料、連結(jié)料放人攪拌機(jī)中完成濕潤與初步分散加工。在國外除常用的行星式攪拌機(jī)外，還有效率更高的蝶形槳攪拌機(jī)與高速葉輪攪拌機(jī)。 ? c. 三輥軋墨機(jī)和分散作用機(jī)理。從攪拌機(jī)中取出的墨料，僅僅是固體表面初步被連結(jié)料潤濕，在分散度和顆粒細(xì)度等方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到要求，而這些進(jìn)一步的加工，是依靠制造油墨的主要設(shè)備，即三輥軋墨機(jī)來完成的。 ? d．?dāng)D水法與捏合機(jī)。過去顏料在混合前先要烘干粉碎，耗費(fèi)不少能量，而且顏料到處飛揚(yáng)；現(xiàn)在對于親油性較好的有機(jī)顏料，常采取比較先進(jìn)的擠水法。 ? e．調(diào)整與裝桶。在三輥軋墨機(jī)上軋研時(shí)，墨料不能過稀，否則將嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率，有一些輔助劑如催干劑等，也不可過早加入。所以在軋墨以后，還需要將部分溶劑、調(diào)墨油和催干劑等放入行星式攪拌機(jī)，與已軋細(xì)的墨料混合均勻，達(dá)到要求的粘度后放人裝桶機(jī)內(nèi)，進(jìn)行分裝，新式的自動(dòng)裝桶機(jī)可保證質(zhì)量精確。 ? 準(zhǔn)備 → 配料 → 混合 → 研磨 → 調(diào)整 → 檢驗(yàn) → 分裝 ? 油墨的制造過程 ——即把顏料顆粒均勻分散到連結(jié)料之中。同時(shí)加入（填料、助劑、溶劑，經(jīng)攪拌成為均勻穩(wěn)定的混合物） ? 所用制墨設(shè)備 ：填料機(jī)、捏合機(jī)、三輥軋墨機(jī)、球磨機(jī)、砂磨機(jī)等設(shè)備。 ? 印刷是針對不同承印物，要用不同設(shè)備、不同的油墨。如膠印平臺凸印機(jī)、絲網(wǎng)印刷機(jī)所用的油墨是粘度較高的漿狀油墨；照相凹版印刷、柔版印刷、報(bào)紙印刷所用的是粘度很小的液狀油墨。 油墨 油墨 ? 高粘度漿狀印刷油墨的制造工藝 漿狀油墨 油墨 調(diào)墨油煉制 混合 研磨 調(diào)整 裝桶 工藝階段 原料 三 輥軋墨機(jī) 煉油用 不銹鋼鍋 行星式攪拌機(jī) 行星式攪拌機(jī) 捏合機(jī) 裝桶機(jī) 輔助劑 樹 脂 干性油 溶 劑 粉狀顏料 顏料濾餅 漿狀油墨成品 擠水法 油墨 這環(huán)節(jié)很重要，配方直接影響油墨的性質(zhì)、品質(zhì)。 按確定好的配方及加料順序依次將連結(jié)料、顏料等材料加入料桶中用攪拌機(jī)攪拌。攪拌機(jī)以一定轉(zhuǎn)數(shù)，使連結(jié)料和顏料在葉片剪切力和擠壓力下初步浸潤及分散，形成糊狀物。為了攪拌均勻，攪拌葉可上升下降，也可調(diào)轉(zhuǎn)數(shù)。不同粘度的墨所用葉片數(shù)不同。 攪拌機(jī) 另一種 捏合機(jī) 是類似食品工業(yè)中的和面機(jī)，多用于分散親油性的有機(jī)顏料的擠水法生產(chǎn)油墨是一種比較好的方法。 原理： （利用真空除水）將含水量多的顏料濕漿與連結(jié)料一起加入捏合機(jī)中，密閉體系，開動(dòng)真空泵，捏合擠水，用此種方法使水汽被抽出除去，待含水量很低的墨料。 油墨 捏合機(jī) 油墨的研磨采用軋墨機(jī)，常用的是三輥軋墨機(jī)。它是將從攪拌機(jī)或捏合機(jī)中放出的墨料進(jìn)一步分散和研磨，使被初步浸潤的物料細(xì)度進(jìn)一步變細(xì)和浸潤，達(dá)到 15μm以下的細(xì)度。 三輥軋墨機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，三個(gè)輥以內(nèi)轉(zhuǎn)數(shù)不同，從而產(chǎn)生剪切力。輥的轉(zhuǎn)數(shù)是從機(jī)器后部到前部逐步增加，轉(zhuǎn)速比常用的為 1： 3： 9，輥工作是因不同轉(zhuǎn)速產(chǎn)生剪切力使油墨和輥?zhàn)影l(fā)熱。（輥內(nèi)有冷卻水來降溫） 后輥、中輥上方有送料斗，將糊狀墨料送入輥?zhàn)又?，?jīng)中輥旋轉(zhuǎn)帶到前輥。前輥上有一與前輥成一定角度的刮刀將油墨刮下，調(diào)中、后輥間距，可改變墨的研軋粘度，墨通常要軋 3～ 5次，才能達(dá)小于 15μm的細(xì)度。 油墨 三輥軋墨機(jī) 三輥軋墨機(jī) 油墨 三輥軋墨機(jī)的輥?zhàn)优帕蟹绞? 油墨 將從三輥軋墨機(jī)放下的墨料加入輔助劑、溶劑、調(diào)墨油、催干劑等物料放入攪拌機(jī)中，使之混合均勻，調(diào)到適應(yīng)粘度后檢驗(yàn)。 將調(diào)好的墨檢驗(yàn)合格后，用分裝機(jī)分裝。 二 、 液狀油墨的制備 液狀印刷油墨的制造工藝 臥式球磨機(jī)與立式球磨機(jī) 砂磨機(jī) 低粘度液狀印刷油墨的制造工藝 油墨 配料與高粘度漿狀印刷油墨相同