要使油墨具有良好的性能和质量,各种不同类型的油墨必须满足各种具体条件的要求。例如,印刷包装材料使用的丝网印刷油墨,其颜色应不易擦掉或剥掉;印刷玩具和食品的油墨不应有毒性;对于户外广告所使用的油墨必须耐候性能好;纺织品用的油墨应该耐水洗等待。 丝网印刷油墨的主要性能有:粘度、触变性、屈服值、可塑性、弹性、干燥性、硬度、耐光性、耐化学性、粘附强度、光泽、不透明度。 1.粘度 粘度是一层流体对另一层流体作相对移动时所产生的阻力,即流体流动的内部阻力。油墨粘度一般用泊、厘泊表示。丝印油墨的粘度约在4—12Pa·s之间。油墨粘度与印刷的关系很密切。印刷速度越快,要求油墨的粘度越低;纸张结构疏松一些,油墨的粘度应该小一些。粘度指标可以使用粘度计进行测量。粘度过大油墨对承印物润湿性差,不易通过丝网转移到承印物上。造成印刷困难,印迹缺墨;粘度过小,会造成印迹扩大,致使印刷品线条合并,成为废品。 影响油墨粘度的因素有以下几种: ①对于使用同一种颜料的油墨来说,连结料粘度越大,制成的油墨粘度也大; ②对于同一种连结料来说,颜料和填充料的量越多,制成油墨的粘度越大; ③对于同一种连结料来说,如果颜料和填充料在两个油墨中的用量相同,则颜料和填充料的颗粒越大,制成的油墨的粘度越小,颗粒越小粘度越大; ④颜料和填充料在同一种油墨连结料中分散得越好,油墨粘度越小,反之,油墨的粘度大。 2.触变性 流体的触变性即流体在搅动时会变得稀薄一点,但放置一段时间后又回复到原来稠厚状态的现象。在丝印过程中,表现为油墨在静止一定时间后变稠,粘度变大,搅动后又变稀,粘度也变小的一种可逆现象。一般认为油墨的触变性主要是由于油墨中颜料的絮凝造成的,而颜料在连结料中的絮凝又往往是可逆的。丝网印刷油墨的触变性越小越好。为了消除这种不利因素,在印刷之前,要充分搅拌油墨,使之恢复常态,然后进行印刷。 3.屈服值 屈服值指流体加一定外力,从弹性变形到流动变形的界限应力,也是油墨开始层流时必须施加的最低应力。屈服值太大,油墨发硬,不易打开,输墨不便,流平性差;屈服值太小,印刷细线和网点再现性差。丝印墨层较厚,故屈服值不能太小。 4.可塑性 可塑性指受外力作用变形后,能完全或部分保持其变形的性质。丝印油墨既有流动性又有可塑性。颜料和其他固体含量高,油墨就显得稠,可塑性就大;颜料和其他固体含量低,油墨就稀薄,可塑性就小。丝印油墨要求有一定的可塑性,以保持印刷的精度。 5.弹性 弹性指油墨涂层在变形后又重新恢复其原来状态而不爆裂的能力。实际上,油墨对承印材料的附着牢度与油墨涂层的韧性和弹性很有关系。 6.干燥性 丝网印刷既要求油墨在网版上能够较长时间不干燥结膜,又要求在印刷后,在承印物上干燥越快越好。这样可以保持印迹的清洁,节省场地,加快印刷速度,提高质量。 7.硬度 丝网印刷油墨涂层的硬度是指墨膜变形的程度,可分为穿入硬度和耐刻划硬度。从印品应用出发,用耐划破性度量,如用相同的力,以不同硬度的铅笔刻划充分干燥的墨膜,以能刻破墨膜的铅笔的H 值为所测油墨的硬度。硬度对金属、硬塑及玻璃等刚体的装潢印刷尤为重要。 8.耐光性 即油墨耐光照的强度。油墨褪色是由于其中的染料分子吸收了光能量所造成的。油墨的耐光性主要取决于颜料或染料的耐光性,印刷品的耐光性取决于颜料的耐光性、印刷品的材质、墨层厚度、连接料和油墨的稠稀程度。 9.耐化学性 油墨的耐水、酸、碱及溶剂的能力,统称为耐化学性。丝网印刷油墨的耐化学性在交通标志、户外广告、自粘材料的应用中十分重要。其测定标准与方法要从应用目标出发,目前常用的有浸泡法和湿擦法。浸泡法是将干燥后的印品,浸泡在选定的水、酸、碱及溶剂中,经一定时间后取出,比较印品浸泡前后的变化程度;湿擦法是将布用选定的溶液浸湿后,在干燥后的印品上往返湿擦若干次,再比较印品湿擦前后的差异。 10.粘附强度 丝网印刷要求油墨具有良好的粘附强度,不同的材料对粘附强度要求也不同。印刷品的许多问题都产生于墨层粘附不牢,这是因为印刷材料选择和材料的预处理不合适。调墨不好也会造成粘附不牢等问题,此外,要求油墨对承印材料要有良好的粘附性能。 11.光泽 丝网印刷油墨的光泽取决于承印材料的性质(吸收能力)、油墨稀释度、使用的添加剂和油墨的干燥方法。所有光泽仪,通过测定油墨表面反射光的亮度可以测出印刷油墨的光泽。 12.不透明度 每一种丝网印刷油墨都具有具体的不透明度,不透明度与颜料、染料、油墨的连接料和添加剂有很大关系。不透明度主要由颜料所决定,颜料的质量非常重要。有机颜料的不透明度比无机颜料的不透明度要差,但使用有机颜料的颜色亮度要好些。不能依靠无限制地增加颜料的使用量来提高油墨的不透明度。关系到丝网印刷油墨的不透明度的另一重要因素是颜料颗粒的细度,油墨中的颜料颗粒愈细,不透明度就愈高。 一、渗透干燥 这种干燥主要是依靠纸张的吸收作用和油墨的渗透作用来完成的。其机理可以这样解释:由于纸张是由纤维交织成的多孔性物质,孔径很小。当油墨转移到纸张上的时候,由于纸张纤维空隙的毛细管作用便开始吸收油墨中的连结料。在吸收过程中油墨的成分和流变特性逐渐改变,油墨的液体成分逐渐减少,颜料粒子凝聚力逐渐增大,油墨逐渐失去流体性质而呈现固体的形态。 二、氧化结膜干燥 这种干燥形式是利用氧化聚合反应使油墨由液态转变为固态。其机理是:油墨中的干性植物油含有不饱和双键,通过过氧桥聚合成高分子的皮膜。在干燥的诱导期间干性植物油因含有微量磷脂类有机抗氧剂吸收的氧较少,氧化聚合反应很慢。当抗氧剂被破坏以后,干性植物油吸氧使邻近双键的亚甲基与氧发生反应生成氢的过氧化物。由于氢的过氧化物很不稳定,在光照下会分离成两个游离基,其中一个是羧基—OH。由于游离基化学性质很活泼,当它去攻击另一个油分子时,又产生一个新的游离基原来的游离基将生成稳定的化合物。由此油的小分子便聚合成大分子,直至无双键为止。油墨就变成了高分子网状结构的干固皮膜。 三、挥发干燥 这种干燥形式是依靠将油墨连结料中的溶剂挥发使剩下的树脂和颜料形成固体膜层固着在承印物表面上来完成的。多用于凹版油墨。挥发干燥的速度主要取决于溶剂的蒸发潜热、颜料的比例、颗粒的半径大小以及不同的树脂种类。 四、其它干燥形式 1)辐射干燥 辐射干燥指油墨依靠射线的能量使连结料的分子产生聚合而从液体变为固体的干燥形式。包括有: a:紫外线干燥。 b:电子束干燥。 c:红外线干燥。 d:微波干燥。 e:湿凝固干燥、冷凝干燥、沉淀干燥、过滤干燥等。
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