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如何使用水性墨水
发布日期:2011-12-23 14:45:16 浏览次数:2968
 

How to Use Water-based Ink(1)
如何使用水性墨水(上)

 随着世界上各个国家对环保的重视,水性油墨印刷在各类包装领域中得到前所未有的发展。而据权威部门统计。瓦楞纸箱印刷所使用的用量占了最大一部分比例。

  水性油墨的组成一般包括主剂和助剂。

  主剂又包括连接料和颜料。其中连接料包括碱溶性连接料和水溶性连接料。

  颜料包括:有机颜料,金属颜料和无机颜料。

  助剂包括:分散剂,消泡剂,色调调整剂,流动性调整剂和干燥调整剂等。

  以上对整个水性油墨的组成给予了基本的描述。

  而我们使用的油墨配方,主要考四个变量。哪四个变量呢?聚合物、颜料、挥发物(水、有机溶剂)和助剂。

连接料

  水性油墨的边接料大部分呈碱性的,它起到扩散、携带颜料以提供承印物粘附力的作用。目前常用的有聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、醇酸树脂及已基纤维素等等。连接料是由树脂和溶剂组成的混合剂。溶剂是溶解树脂,使水墨具有一定的流动性和粘度,也可控制干燥;而柔版水墨用的溶剂大部分为醇类混合型的。很少单一采用单一溶剂。

  溶剂按挥发速度又分为中等速度的溶剂,如无水乙醇;慢速度的溶剂如乙二醇;快速溶剂如醋酸乙酯。

  水性连接料的基本性能如下:

  A粘度,过低的粘度颜料不易被分散,随之而来的故障是糊版、粉化等现象。过高也易糊版,还会造成摔墨拉毛等弊病。

  B干性,水墨的干燥性主要来自于连接料的干燥特性。

  C光泽即大家所说的亮度。连接料的色泽越浅越好,易调配水墨的颜色。

  D气味,水性连接料制造时一般会加入氨和胺类特质,气味的大小来自所加的数量和种类。

  E PH值,按道理说连接料的PH值为7最好,但为了有更良好的印刷适应性能,一般会加入碱量至PH89之间。

  水性连接料是水墨的心脏。连接料的好坏是影响油墨印刷的关键因素,直接影响油墨的性能。它是由水性树脂、中和剂(氨和胺)、溶剂(水)组成。

                                

  先谈谈树脂。树脂又有好几种类别。大致可分为以下几种。

  水性树脂是一种亲水的高分子材料,而它又分为水性溶性树脂、水溶胶树脂和水分散树脂。而水溶性树脂又分为天然树脂,改性天然树脂和合成树脂。

  水溶胶树脂又称碱溶性树脂,松香马来酸树脂就是其中一类型。

  水性分散性树脂即乳液聚合物,如丙烯酸乳状液就是一类型。

  目前水性油墨常用的连接料是丙烯酸聚合物乳液,型号:joncryl142.大家要注意含水量小于26%时就会封闭干燥,而使印刷困难。

  高精度四色套印用丙烯酸树脂joncryl187,其中87为分散剂的型号。

  一般简单的纸箱印刷用丙烯酸树脂joncryl

  提到丙烯酸树脂,大家也要了解它的组成,是由乙烯缩合而得的树脂。而树脂的分子量对水墨的最终品质有很在的关联。分子量大亲水性差,储存稳定性差,流动性很差。分子量小墨膜强度小,易掉色粉化。

  而丙烯酸树脂一般采用氨或胺即有机胺中和剂进行中和,如三乙胺就是有机胺的一种。

  水性丙烯酸树脂合成过程中常采用少量的有机溶剂(水和醇类的混合物,水要无菌,醇类占5%-30%)。要求可挥发物的有机物含量低于10%。一般运用亲水性醇醚类及分子醇的有机溶剂。

  大家要注意:用水稀释油墨时,体系中不带亲水基的疏水链一般会聚集的更为紧密。使聚集体的体积减小,且水的加入也使聚集体粒子进入一步分离,相互间的作用力减小。因此用水稀释油墨时,随着固体含量的降低,油墨的粘度也快速的降低。

                                 中和剂

  油墨厂商在制造高端油墨时一般选用挥发性的胺化试剂中和剂,形成的胺化树脂液稳定性好,而且气味也小。

  目前纸箱厂使用的是氨水或者有机胺。氨水的挥发比较快,可快速的得到我们满意的耐水墨膜,但是大家也知道,它的稳定性较差。而有机胺挥发慢,性能比较稳定,但别忘记了它成膜后的抗水性很差。大家根据纸箱图案的要求加入不同类型的中和剂,在实际的印刷过程中要根据不同的需要加入。

                               

  除了碱性树脂,PH值外,由于不的高表面张力,小性连接料中的溶剂除了水还有助溶剂,以改善粘度,干燥性能,稳定性,分散力和流动性,以获得满意的印刷效果。

  水性连接料中的溶剂一般是水,要选用对聚合物的溶解有利且适宜的沸点的溶剂。

  一定要注意不同的聚合物要选择不同的共溶剂,以最佳的印刷状态,得到最佳的墨膜品质。

  醇类溶剂如乙醇,正丙醇,丁醇等。这类溶剂能辅助水增加溶解树脂的能力。提高颜料的分散能力,还有在做涂布纸时加速渗透作用,还能抑制泡沫的产生。

  醚类溶剂主要是提高油墨的干燥性能,如乙基溶纤剂。

                          

  颜料可分为有机颜料、金属颜料和无机颜料。

  无机颜料的优点在于:稳定性能好,不易分解,对光和大气的抵抗力强,经久不掉色。

  有机颜料:颗粒细小,染色力强,亮度高。

  金属颜料:如氧化锌,铁黑,铁红等。

  水性油墨一般采用碱性颜料。要求颜料在水墨中分散性要好。颜料在加入水墨前都要经过一系列的阴离子、非离子表面活性处理以改善水的表面张力和极性。最终目的是为了更好的分散。

  水性油墨和非水性油墨虽然都称为油墨,但如果详细的分别,这两大类油墨对颜料的要求又大不相同。

  不同的颜料又有不同的化学性质,如密度,酸碱度,极性,粒子晶型大小及表面性能。所以在水性油墨制造过程中不要加太多的颜料种类。一定要坚持简单原则。树脂一般是碱性的,如果在制造油墨中选择酸性的,可能会导致树脂酸化,树脂酸化就是油墨发生凝聚,油墨的化学性能也得到破坏。这样的话还能印出来好的产品吗?

  但是如果颜料的碱性太强,树脂就会皂化。同样的油墨性能也跟着发生质的变化。

  颜料有透明颜料和不透明颜料。简单做一对比如下。

  不透明颜料:有很好的遮盖力,粒子比较大,易分散。

  透明颜料:高光泽高印刷强度不易粉化。由于颜料粒子尺寸小,加上透明性好,所以赋予它良好的不易褪色的能力。

  在高端四色网点印刷时,会采用透明颜料作为油墨的主要颜料。但是在高端印刷才用的油墨里,大家千万要记住,不可把含有白墨颜料的油墨放在最后一色。因为在所有的油墨里,白墨是遮盖力最强的一种油墨。

  所以大家在选择油墨时一定要记住颜料和树脂的重要性。特别是在印刷高端四色网点版印刷时,对于油墨的高要求要远远超出我们平时的想象。


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