凹印油墨的组成原理和性能.pdf

1 凹印油墨的组成原理和性能同其它印刷油墨一样，凹印油墨主要组成部分为有色物质（颜料）和连结料其中有色物质起显色作用，靠与承印物的颜色不同形成对比，在承印物上显出图像来只有油墨各组分的比例调配好，才能达到油墨应有的印刷适性和使用性能，才能使印刷油墨与印版、印刷机、承印材料之间得以良好的配合，使印刷工艺顺利进行一、原料凹印油墨大多是挥发性溶剂型油墨，由颜料、固体树脂、挥发性溶剂、填充料和附加剂组成1．颜料颜料分无机颜料和有机颜料两种，无机颜料大多是坚硬而致密的晶体材料，这些晶体不经特殊处理很难研磨成细微颗粒，无法很好地分散到连结料中，所以无机颜料制成的油墨印刷适性往往不够理想，且容易磨损印版而有机颜料则大多可以经过人工改良会成，较易分散于连结料中，其制成的油墨印刷适性有较大的优势，但价格往往较高凹印油墨的颜料成分大多数为有机颜料，这是由凹印的印刷特点及印品的质量要求所决定的颜料对油里印刷适性的影响主要是由颜料的性质所决定的，如分散度、遮盖力、视比容、耐抗性等①分散度是指颜料颗粒的大小油墨中的颜料颗粒必须完全浸没在墨膜内的连结料中，颜料颗粒的大小不能超过墨膜的厚度，一般为5μm 左右，否则会影响印刷品的光泽，颗粒越小，即分散度越高，油墨的色调饱和度就越大。

凹印为网穴转移式印刷，对颜料分散度要求较高②着色力是指某种颜料在与其它颜料混合后，对混合颜料颜色的影响能力凡是与白色物质调合而容易变淡的颜料，其着色力就弱，配制油墨应选择着色力强的颜料，用来印刷可达到用墨量少，干燥快的效果对于对油墨干燥性有较高要求的高速凹印来说，这一点至关重要③遮盖力是指颜料遮盖底色的能力油墨是否具有遮盖力，取决于颜料的折射率与连结料的折射率之比当这个比值为1 时，颜料是透明的；这个比值大于1 时，则颜料是不透明的，即具有遮盖力不同的印品对颜料的遮盖力有不同的要求，如印铁油墨要求颜料有较强的遮盖力，防止底色外露，而四色叠印油墨要求颜料有较高的透明度，使叠合在一起的油墨达到较好的减色效果④视比容是指每克重颜料所占的体积，用立方厘米来表示颗粒不同的相同颜料，视比容是不同的颜料的视出容越大，其比重越小，在连结料中不易沉淀，油墨的稳定性好2．连结料连结料是油墨中的分散介质，是颜料粒子的载体油墨的印刷适性与连结料的性质十分密切连结料的成分比较复杂，主要有油型连结料和树脂型连结料、有机溶剂①油型连结料是将干性植物油加热至某一温度，并在此温度下保温而制成的，干性植物油是不饱和脂肪酸甘油酯的混合物，加热时发生聚合反应，生成二聚体和三聚体，加热和保温时间越长，粘度越大。

油型连结料中含有微量的游离脂肪酸，起着表面活性剂的作用，有利于颜料和连结料的混合；油性连接料有良好的附着力和一定的抗水性，能形成较光泽的墨膜，但固着速度慢，干燥时间长②树脂型连结料是将入工合成树脂或改性树脂溶解在矿物油、植物油或挥发性溶剂中制成的，又可分为溶解型、分散型、胶质型和挥发型四种树脂连结料常用的合成树脂有：季戊四醇松香脂、醇酸树脂、松香改性酚醒树脂、聚酸胶树脂、顺丁烯二酸研树脂、石油、沥青等③有机溶剂也是油墨连结料中的主要成分它使油墨具有一定的流动性，当油墨转移到纸张上后，挥发性大的溶剂迅速挥发，挥发性小的溶剂靠毛细管作用渗入纸张内部，这样就使得留在纸张表面的树脂连结料固着在纸张表面并干燥常用的溶剂有醋酸乙酯、醋酸丁酯、异丙醇等2 3.助剂助剂也叫添加剂，是油墨的辅助成分，其作用是调整油墨的印刷适性，为了不同的目的，要在油墨的配制中添加不同种类和数量的助剂，以调整油墨的流动性、干燥性、色调等主要有增塑剂、慢干剂、干燥剂等①增塑剂是一种高沸点、低挥发的溶剂或低熔点的固体，用以增加高分子物质的塑性在油墨中添加增塑剂能使原先发脆的墨层具有比较好的韧性，并使墨层与承印材料之间有比较好的粘合力。

为使增塑剂能更好地完成这些功能，增塑剂的分子必须渗入到连结料的长分子之间，起到一定的类似润滑的作用，使连结料的长链的热运动比较自由，聚合物就变得柔软而富有弹性②干燥剂对于干性油，如有少量金属盐类存在则可大大加速其氧化反应，常用的金属盐有钴、锰、铅的盐类，这就是干燥剂干燥剂在油墨干燥过程中既能加速油墨的干燥，本身又不发生任何变化另外，为改善油墨的印刷适性和其他一些指标，油墨中还有其他一些助剂，如蜡、抗氧化剂、防蹭脏剂、表面活性剂、防腐剂、撤粘剂、消泡剂等二、性能凹印油墨的性能首先要满足凹印工艺的需要，其次，油墨转移到纸张或其他材料上的膜层在印品使用期间要能经得起后续工序和各种使用条件的作用这些性能包括流动性能、光学性能、耐抗性能1．油墨的流动性能油墨的流动性是印刷油墨的一个主要特性，其中包括粘度、粘性、粘弹性等内容①油墨的粘度当一种液体被搅动时，其流动的速度与施加的作用力成正比，即τ=MD（τ剪切应力， M 常数，D 剪切速率），其中，M 为常数，即液体的粘度，液体的性质不同、浓度不同决定了其粘度也不相同如油墨的连结料粘度大，则油墨的粘度也大油墨中溶剂的种类与数量、颜料的比例与颗粒大小以及其分散状况都会影响油墨的粘度。

凹印油墨可近似看作为牛顿流体，其屈服值、触变性的因素可以不予考虑，所以其流变曲线为通过原点的直线在印刷过程中，油墨的粘度与油墨的转移有着密切的关系，一般机速越高，油墨分离速度越快,要求油墨的粘度越低，否则转移效果就不理想，另外，纸张表面强度越低，同样要求油墨的粘度越低，否则易出现拉纸毛的现象因此，在凹印生产过程中，必须严格控制好油墨的粘度，以保证印刷效果②油墨的粘性所谓油墨的粘性就是墨层在剥离转移时的阻碍能力，粘度大的油墨其粘性也大，但不同的油墨，则两者之间没有必然的联系粘性大的油墨不仅不易转移到纸张表面，而且还容易将纸张表面的纸毛拉出，造成质量事故③油墨的粘弹性油墨的粘弹性也就是油墨的内聚力的大小油墨的拉丝短，断裂后回缩快，则粘弹性强，便于高速印刷，图案清晰、飞墨少油墨的粘弹性好坏与连结料的粘弹性有很大关系2.油墨的光学性能①油墨的颜色油墨的颜色是指油墨涂布在承印物表面呈现的色彩，它与光源的性质有关，一般是指理想光源下的色彩如果油墨完全不透明，当光线射到油墨表面，一部分被吸收，另一部分被反射，反射出来的这部分光的组合就是该油墨的颜色如果油墨是透明的，则光线照射到油墨表面，一部分被吸收，一部分被反射，另一部分透射到纸张表面再反射，经油墨层出来，与直接被反射的部分光组合成的颜色就是该油墨的颜色。

影响油墨颜色的因素很多，如墨层厚，亮度就低，颜色就深，油墨干操与否，对光的反射、透射及吸收比例也不相同，表现出来的颜色也有差异纸张本身颜色深浅，白度对光线的吸收不同也引起油墨颜色变化3 ②油墨的光泽油墨的光泽是指油墨印样在某一角度反射光线的能力油墨光泽度的好坏给印品的外观带来很大的影响，光泽度好，色彩鲜艳，印品档次显得就高3.油墨的耐抗性能印刷品在使用期间是否能保持原有色彩，是印刷品质量好坏的表现，也是印刷油墨性质好环的表现因此，为保证印品质量，特别是一些特殊用途印品的质量，必须改善油墨相应的耐抗性能大多数颜料在日光、温湿度、酸碱度的影响下，其分子结构或晶体结构易改变，从而导致颜色变化，一般有机颜料的耐抗性能较无机颜料的耐抗性差，因此，凹印油墨中必须适当的对耐抗物质进行调整，以改良其耐抗性能为了使凹版印刷顺利地生产出高质量的产品，必须对凹印油墨进行有效地调整，精心地选择，使凹印高效优质的特色在印刷行业中真正体现出来，给我们生活增添多一份姿彩凹印油墨的组成、特性及配制(上) 在现代 包装装潢印刷 工艺中， 凹版印刷 以其墨层厚实，印品层次丰富，立体感强，色彩稳定，印速高，印版耐印率高等特点而得到越来越广泛的应用。

我们厂是有着几十年历史的专业烟标印刷厂 ，1995 年我厂从法国 ATN公司引进了两条卷筒纸 凹印生产线，专门用来印刷软、硬卷烟包装从印刷、压痕、压凹凸到模切一次成型，每年印制五十万大箱多种卷烟的配套烟标但是在工作实践中我们发现，凹印油墨 对印刷产品的质量有着很大的影响如果油墨选择不当，或溶剂 的配比不合适，将会出现糊版，起脏道，网点丢失，印品不耐磨等故障要想避免此类现象的发生，就必须对凹印油墨的组成及特性有所了解，在配制油墨时才能做到心中有数根据这几年的工作经验，现把凹印油墨的组成、特性及配制方法介绍如下凹版印刷是相对平版印刷、凸版印刷而言的一种印刷方式凹版上的图像、文字部分低于空白部分，并且以图文网点的大小、深浅、形状的不同来表现原稿的浓淡层次由于凹印机 印刷速度快，也要求墨膜干得快而凹版印刷的墨层又十分厚实（凹版印刷墨膜厚度一般为9-20μm ，平版印刷墨膜厚度仅为4μm左右），单靠氧化结膜无法达到快干目的，所以凹印油墨大多数采用高挥发快干性油墨其组成大体如下：颜料（染料）10-15% 固体树脂（连接料组分）25-35% 辅助剂0.5-4% 填充料0-15% 有机溶剂（挥发性组份）40-60% 在上述几种原料中，颜料、固体树脂和有机溶剂是凹印油墨的三个最主要要素，是决定油墨性能的关键。

一、颜料的选择颜料是一种色彩艳丽、易于上色、并且有一定强度的有色物质它以高度分散的细微颗粒使物体着色，或借助于某种介质附着于被着色体上在凹印油墨中多以有机颜料为主，也有部分无机颜料 ，为增加油墨的遮盖力而使用，以满足花色品种要求在溶剂里，颜料的耐溶剂程度（包括化学稳定性和物理稳定性）是配制油墨成败的关键凹印油墨颜料的选择取决于印刷品对颜色耐水性，耐溶剂性和耐光性等方面的要求总的来说，所选颜料应4 该满足以下条件：1. 质地柔软有鲜明的颜色，不会磨损印版辊筒2. 与树脂连接料有良好的亲和性，易于分散在连接料中，不起化学反应，不会在印品表面析出3. 分散性好，在贮存过程中不会发生凝结及沉淀现象4. 分散在连接料中能呈现良好的流动性，且不因贮存而劣变5. 在相应的溶剂体系中，不会发生变色、褪色现象，且在体系干燥时有着良好的溶剂释放性6. 颜料中游离酸不会腐蚀辊筒7. 着色力强、吸油量低，颜料应不发生升华现象二、树脂的选择树脂是高分子物质的通称在凹印油墨中它是颜料的连接料，同时又是成膜物质 它把颜料粘附在承印物上，而且给油墨以相当的强度和印刷适性 ，使油墨在承印物上具有足够的流平性、延展性和光泽等。

凹印油墨的某些属性，如粘稠度、光泽、干燥、耐磨擦性以及各种耐蚀性等，大部分是由其所含的树脂起决定作用的树脂的种类及其和溶剂、颜料的相互关系是否符合制墨要求，是否能达到预期印刷效果，在很大程度上依靠树脂在凹印油墨中，所选树脂应满足的条件主要有以下几点：1. 在承印物表面有较强附着力，成膜后表面硬度高，有较好的耐酸、耐碱、耐化学药品和耐光的性能2. 软化点较高（一般在140 度以上）3. 能形成有合适光泽和柔韧性的墨膜4. 能与选定的溶剂形成高浓度低粘度体系5. 有良好的溶剂释放性，以利快速干燥6. 与颜料有良好的亲和力和湿润性7.色浅，无气味，透明，干后可复溶8. 不变色，不损坏版面贮存中稳定，与颜料不发生反应三、溶剂的选择在凹印油墨中，溶剂也是一种连接料它既是溶解树脂等高分子物质的真溶剂，也是起稀释作用的稀释剂和起潜溶作用的助溶剂但其作用又是相对的，即对某种树脂是真溶剂，而对别种树脂却是助溶剂，甚至两种溶剂对某种树脂都不是真溶剂，而混合在一起却是该树脂的优良溶剂溶剂在凹印油墨中是用来溶解树脂、决定油墨干燥性能、高速油墨粘度的溶剂和树脂是否适应，溶剂对颜料的影响，溶剂的沸点是否合适，溶剂本身的可燃性、毒性等性状也将影响油墨的质量。

在凹印油墨中常选用那些能在常温或不高于沸点的情况下，溶解分用固体和半固体物质、并形成透明或浅色溶液的液态物质作为溶剂、助溶剂或潜溶剂它们必须具有下列条件：1. 沸点在 80-150 度、价廉2. 能充分溶解选定的树脂3. 能将残留在版面上的干燥墨膜溶解4. 不腐蚀印机辊筒和刮刀等。