印刷油墨

印刷油墨

由有色體、連結料、填料、附加料等物質組成
油墨是由有色體(如顔料、染料等)、連結料、填(充)料、附加料等物質組成的均勻混合物;能進行印刷,并在被印刷體上幹燥;是有顔色、具有一定流動度的漿狀膠粘體。因此,顔色(色相)、身骨(稀稠、流動度等流變性能)和幹燥性能是油墨的三個最重要的性能。它們的種類很多,物理性質亦不一樣,有的很稠、很粘;而有的卻相當稀。有的以植物油作連結料;有的用樹脂和溶劑或水等作連結料。這些都是根據印刷的對象即承印物、印刷方法、印刷版材的類型和幹燥方法等來決定。
    中文名:印刷油墨 外文名:printing ink manufacturing 别名:

概述

油墨應該具有鮮豔的顔色、良好的印刷适應性,合适的幹燥速度。此外,還應具有一定的耐溶劑、酸、堿、水、光、熱等方面的應用指标。

随着印刷、紙張以及其它要求等越來越高,對油墨要求的技術條件也有所提高。如近代的高速多色印刷機和各色輪轉印刷機,要求油墨以幾秒鐘甚至更快的速度幹燥。玻璃咭和金、銀咭、銅版紙要求有亮光的油墨。印塑料薄膜,要求與塑料膜結合良好;或最大限度地與塑料膜粘合附着在一起的油墨。印特種印刷品,要求使用光敏油墨等等。

油墨主要用于印刷工業。

顔料與連結料是組成油墨的兩類主要原料。

印刷操作工挑選油墨時,一般都把顔色看作是第一要求,油墨的顔色(色相)是最直觀的指标之一,實際上,它是很大程度上反映印品質量的一個主要指标。所以顔料的優劣,對油墨的好壞是起着決定性的作用的。

顔料是既不溶于水、也不溶于油或連結料、具有一定顔色的固體粉狀物質。它不僅是油墨中主要的固體組成部分,也是印到任何物體上可見的色體部分。在很大程度上決定了油墨的質量,如顔色(色相)、稀稠等。對粘度、理化性能、印刷性能等均有很大的影響。因之,要求顔料有鮮豔的顔色、很高的濃度、良好的分散性以及油墨所要求的其他有關性能。

實際上,十全十美的理想顔料是不存在的,隻能相對地或部分地滿足。

連結料是一種膠粘狀流體。顧名思義,它是起着連結作用的。在油墨工業中,就是将粉狀的顔料等物質,混合連結起來,使之在研磨分散後,有可能形成具有一定流動度的漿狀膠粘體。

連結料是油墨中的流體組成部分。油墨的流動度(性)、粘度(性)、幹性、以及印刷性能等等,皆取決于連結料。所以,連結料是油墨質量好壞的基礎。

各種植物油,大都可用來制造油墨連結料。一些動物油、礦物油也被應用于油墨連結料中。溶劑和水也不例外。

近幾十年來各種樹脂的出現,擴大了連結料的來源及品種。

填(充)料是白色、透明、半透明或有透明的粉狀物質,也是油墨中的固體組成部分。主要是起充填作用的。在油墨中就是充填顔料部分。适當采用些填料,既可送減少顔料用量,降低成本,又可調節油墨的性質,如稀稠、流動度等。也提高了配方設計的靈活性。

附加料。不難理解,附加料是油墨中除了主要組成外的附加部分。它們可能是顔料的附加部分,連結料的附加部分,也可以作為油墨成品的附加部分,主要視産品的特點、要求而定。

當然,不少附加料也就是印刷(輔)助劑。

目前,世界上用于制造油墨的原材料多達五千種左右。

油墨的成分

油墨的主要成分如下:

顔料是油墨中的固體成分,為油墨的顯色物質,一般是不溶于水的色素。油墨顔色的飽和度、着色力、透明度等性能和顔料的性能有着密切的關系。

連結料是油墨的液體成份,顔料是載體。在印刷過程中,連結料攜帶着顔料的粒子,從印刷機的墨半經墨輥、印版、輾轉至承印物上形成墨膜,固着、幹燥并粘附在承印物上。墨膜的光澤、幹燥性、機械強度等性能和連結料的性能有關。

油墨中添加的助劑,是為了改善油墨的印刷适性,如:粘度、粘着性、幹燥性等。

随着印刷技術的發展,油墨的品種不斷增加,分類的方法也很多。如果按照印刷方式來分類則有以下五種:

凸版印刷油墨:書刊黑墨,輪轉黑墨,彩色凸版油墨等;

平版印刷油墨:膠印亮光樹脂油墨,膠印輪轉油墨等;

凹版印刷油墨:照相凹版油墨,雕刻凹版油墨等;

孔版印刷油墨:謄寫版油墨,絲網版油墨等;

特種印刷油墨:發泡油墨,磁性油墨,熒光油墨,導電性油墨等。

油墨的配置工藝比較複雜,一般是将顔料、連結料以及各種添加劑,按照一定的比例,先在調墨機中混合成油狀膏劑,再在輥式研磨機或中反複輾磨,使顔料以微細的粒子,均勻的分散在連結料中而制成的。

油墨的分類

随着印刷技術的發展,油墨的品種不斷增加,分類的方法也很多。如果按照印刷方式來分類則以下五種:

凸版印刷油墨:書刊黑墨,輪轉黑墨,彩色凸版油墨等;

平版印刷油墨:膠印亮光樹脂油墨,膠印輪轉油墨等;

凹版印刷油墨:照相凹版油墨,雕刻凹版油墨等;

孔版印刷油墨:謄寫版油墨,絲網版油墨等;

特種印刷油墨:發泡油墨,磁性油墨,熒光油墨,導電性油墨等。

油墨的印刷适性

承印物、印刷油墨以及其它材料與印刷條件相匹配、适合于印刷作業的性能,叫做印刷适性。

油墨的印刷适性,指油墨與印刷條件相匹配,适合于印刷作業的性能。主要有粘度、着性、觸變性、幹燥性等。

1.油墨的粘度

油墨在流動中表現出來的内摩擦特性,叫做油墨的粘滞性,量度油墨粘滞性的物理量,叫做油墨的粘度。

油墨的粘度可以用粘度計來測量,常用的粘度計有平行闆粘度計,旋轉粘度計,拉雷粘度計等。

印刷機的速度愈快,要求油墨的流動性愈大,粘度愈小。

油墨的粘度,可以用調墨油或油墨稀釋劑進行調整。

2.油墨的粘着性

油墨從墨鬥向墨輥、印版、(橡皮布)承印物表面轉移時,油墨薄膜先是分裂,而後轉移,墨膜在這一動态過程中表現出來的阻上墨膜破裂的能力,叫做油墨的粘着性。量度油墨粘着性的物理量,叫做油墨的Tack值。

油墨的Tack值可以用油墨粘着性儀來測量。

印刷過程中,如果油墨的粘着性和承印物的性能、印刷條件不匹配,則會發生紙張的掉粉、掉毛、油墨疊印不良、印刷版髒污等印刷故障。

油墨的粘着性,岢以用撤粘劑或ZY油墨添加劑進行調整。

3.油墨的觸變性

在一定的溫度下,油墨經攪拌或施加機械外力後,流動性得到改善,粘度下降;靜置後,流動性又變得不好,粘度上升,這種性質叫做油墨的觸變性。

印刷過程中,如果油墨的觸變性不良,則會發生“下墨不暢”,傳墨不均勻,網點嚴重擴大等印刷故障。為了防止上述故障的發生,需用墨鏟經常攪拌墨鬥中的油墨或在墨鬥中安裝油墨攪拌器不時撐攔油墨。

4.油墨的幹燥

油墨的幹燥比較複雜,主要有以下三種形式。

滲透幹燥。油墨中的連結料,有一部分滲透到承印物裡,另一部分與顔料一起固着在承印物表面而幹燥。高速卷筒紙印刷機使用的非熱固性輪轉油墨,一般以滲透幹燥為主,主要印刷報紙、期刊。

氧化聚合幹燥。油墨中的連結料和空氣中的氧氣發生聚合反應,在承印物表面成膜而幹燥。膠印亮光樹脂油墨,顔色鮮豔,光澤性好,主要以氧化聚合幹燥為主,用于印刷高檔精細的膠印産品。

揮發幹燥。油墨中的部分連結料,揮發到空氣中,剩餘的連結料連同顔料固着在承印物表面而幹燥。凹版印刷油墨是用揮發型溶劑為連結料的,所用的連結料是對人體有危害的苯、二甲苯。二十世紀初已經研制了以水為溶劑的水性油墨,用于凹印和柔性版印刷,減少了對環境的污染,很有發展前途。揮發幹燥的油墨特别适合印刷沒有吸收性的薄膜材料,如塑料薄膜、金屬箔等。

除此之外,油墨的幹燥還有紫外線、紅外線、熱固化等多種形式。

許多油墨的幹燥,常常是兩種幹燥形式相結合來完成墨膜幹燥的。例如,單張紙的快固着膠印油墨,适用于印刷一般的膠印産品,它是利用滲透和氧化聚合相結合的方式進行幹燥的。

印刷過程中,如果油墨的幹燥不良,将會引起印張背面蹭髒、粘頁、墨膜無光澤、油墨“晶化”等印刷故障。

為了加快油墨的幹燥速度,可以在油墨中加入催幹劑。常用的催幹劑有:钴燥油、錳燥油、鉛燥油等。為了降低油墨的幹燥速度,可以在油墨中加入幹燥抑制劑。

組成部分

顔料是一種不溶于水和有機溶劑的彩色、黑色或白色的高分散度的粉末物質,在油墨中起着顯示色彩的作用。根據顔料成分的來源和化學組成,可以分為有機顔料和無機顔料兩大類:無機顔料是由有色金屬的氧化物或一些金屬不溶性的金屬鹽組成,無機顔料又可以分為天然無機顔料(礦物顔料)和人造無機顔料;有機顔料是指有色的有機化合物,也可以根據來源分為天然和合成兩大類。現在常用的印刷用有機油墨基本上都是合成有機顔料,色彩齊全,性能也要優于無機顔料。

印刷時對于油墨顔料的要求較高,特别是顔色的色澤純度、分散度、耐光性、透明度。平時要求彩色油墨的顔料的色調要接近光譜顔色,飽和度盡可能地大,三原色油墨(青、品紅、黃)的顔料透明度一定要高,否則會極大地影響到印刷品的質量。不管是何種顔料,一定要有良好的耐水性,能迅速而均勻地和連接料進行結合,具有良好的耐酸、耐堿、耐醇、耐熱等性能。

連接料是一種起着分散顔料、給油墨以适當的粘性、流動性和轉印性能,以及印後通過成膜使顔料固着于印刷品表面的化學物質,俗稱調墨油。連接料可以使用各種物質來制成,如種幹性植物油、礦物油、溶劑和水及各種合成樹脂等。油墨使用過程中的流動性、粘度、中性酸值、色澤的濃淡、抗水性以及印刷品的性能等都取決于連接料,同一種顔料可以使用不同的連接料來制作不同類型的油墨;同一種連接料因使用不同的顔料,所制成的仍是同一種類型的油墨,因為連接料不具備改變油墨的根本性能,所以油墨質量的好壞,除了與顔料本身有關之外,主要取決于連接料。

填料是白色透明、半透明或不透明的粉狀物質,起着填充的作用。顔料中适當地采用一些填料,既可以減少顔料的用量以降低成本,又可以調節油墨的稀稠度、流動性,也能提高油墨配方設計時的靈動性。

附加料是在油墨制造或印刷使用中,為了改善油墨本身的性能而附加的一些材料。當按基本配方組成的油墨在某些特性方面仍然不能滿足使用要求時,或由于條件的改變而不能滿足印刷使用上的要求時,就得加入少量的附加料來進行解決。

特性

油墨是一種具有一定流動性的漿狀膠粘體,粘度、屈負值、觸變性、流動性、幹燥性等都決定着油墨的性能。

粘度:是阻止流體物質流動的一種性質,是流體分子間相互作用而産生阻礙其分子間相對運動能力的量度,即流體流動的阻力。油墨的粘度與印刷過程中油墨的轉移、紙張的性質及結構有重要的關系,油墨的粘度過大,印刷過程中油墨的轉移不易均勻,并發生對紙張拉毛的現象,使得版面發花;粘度過小,油墨容易乳化、起髒,影響印刷品的質量。在印刷過程中對油墨粘度大小的要求,取決于印刷機的印刷速度、紙張結構上的公軟件程度、周圍環境中溫度及濕度的變化等因素。

屈服值:是指使液體開始流動所需要的最小的移動應力。油墨屈服值過大,流動性就會變差而不容易打開,屈服值過小,印刷時的網點又容易起暈而造成印刷品不清晰。屈服值的大小與油墨的結構有關,對油墨的流動度有直接的影響,是膠印和凹印油墨質量的重要檢測指标。

觸變性:是指油墨受外力的攪拌時随攪拌動作由稠變稀,俟攪拌動作停止,複又恢複到原來時的稠度的現象。由于油墨的觸變性,使油墨在墨輥上受到印刷機的轉動作用後,會增大流動性,增加延展性,使油墨容易轉移;當油墨經印刷轉移到紙張後,因失去了外力的作用,油墨由稀變稠而不向周圍流溢,形成良好的印迹。若油墨的觸變性過大,則使墨鬥中的油墨不易轉動,就會影響墨輥的傳墨功能。

流動性:是指油墨在自身的重力作用下,會像液體一樣流動,由油墨的粘度、屈服值和觸變性決定,同時與溫度也有密切的聯系。油墨的流動性關系着油墨能否從容器中倒出、從儲墨槽中輸送到印刷機的墨鬥中、從墨鬥中順利地傳遞、在印刷機上進行良好的分配、到版面的傳遞以及轉印到承印物上,還影響到印刷的效果。

墨絲的長度:是指油墨初拉伸成絲狀而又不斷裂的程度,它的長短程度由油墨的觸變性、屈服值和塑性粘度有關。墨絲短的油墨在膠印和凸版印刷中是印刷性能好的油墨,不會在印刷過程國造成飛墨的現象,同時,印刷品上的墨層也均勻厚實。墨絲的長短是衡量油墨好壞性能時的一種常用方法。

油墨的幹燥:油墨的幹燥是指油墨附着在印刷品上形成印迹後,從液體或糊狀變成固體的皮膜的過程,這種過程是由油墨中的邊接料從液體或糊狀體轉變為固體而完成的。因為各種油墨使用的連接料及其配方比例都是不相同的,所以油墨的幹燥過程也不相同。油墨從印版轉移到印品表面後,油墨中的連接料一部分産生滲透,同時連接料中的溶劑也開始揮發,有的連接料開始産生化學反應或物理反應,從而使承印物表面的印迹墨層逐漸地增加其粘度及硬度,最終形成固體的膜層。通常凸版印刷油墨以滲透性幹燥為主,平版膠印油墨以氧化結膜幹燥為主,凹版印刷用油墨因為采用揮發性較強的溶液劑為連接料,所以是以揮發性幹燥為主。

表印油墨與裡印油墨的區别

油墨是印刷商品裝飾、包裝上必不可少的一種材料。通過印刷、使包裝表面變得美麗漂亮、缤紛多彩、精美誘人。近些年來随着印刷業的迅速發展,各種塑料、紙業包裝印刷不斷提高,對産品包裝檔次越來越高要求。複合軟包裝印刷與一般包裝的印刷有所區别,即前者是裡印,後者是表印,兩者所使用的油墨相應稱為裡印油墨和表印油墨,我們必須在印刷前分析這兩種油墨的差異,正确地使用它們具有很大的意義。

我國的油墨大多是由20%~40%的連結料,5%~15%的顔料,40%~60%的有機溶劑及0%~5%的助劑等物資組成。連結料是粘結性樹脂、是油墨的關鍊組成部分,把顔料與被印材料粘結在一塊,起附着作用,并使油墨有光澤。顔料決定了顔色種類。溶劑溶解樹脂、調節粘度、調節幹燥速度、提高對印刷材料的潤濕作用。添加劑則起改善粘度、耐候性、耐老化、增加光澤等作用。下面是我廠經多年總結的簡要分析裡印油墨和表印油墨的差異。

1.連結料的區别

表印油墨的連結料主要是聚酰胺樹脂,其附着力好,光澤好,但高溫條件下不适應,複合時牢度差,非蒸煮型裡印油墨的連結料主要是氯化聚丙烯,國外也有用硝酸纖維及氯乙烯———醋酸乙烯共聚樹脂的。國産金龍GD—1型及東方200型均屬此類。耐高溫蒸煮的裡印油量連結料是聚氨酯,使用時加入一定量硬化劑,二液混合,反應交聯,如東方300型。

2.所用溶劑的區别

表印油墨所用溶劑主要是二甲苯,異丙醇。而一般裡印油墨溶劑以甲苯、醋酸乙酯為主。耐高溫蒸煮裡印油墨則是乙酮、醋酸乙酯等為主。裡印油墨溶劑适合高速印刷、溶劑的揮發度較快、溶劑殘留量特别少。

3.耐磨性區别

由于聚酰胺樹脂柔軟性好,具有較大的彈性,加入的助劑使其耐磨性好而提高,與外界物體相碰較牢固。裡印油墨樹脂氯化聚丙烯樹脂剛性特别好,耐磨性差些,由于是裡印,對耐磨性要求也就相應低些。

4.輔料不同的區别

表印油墨與裡印油墨由于連結等不同,其輔料助劑及添加劑也不相同,表印油墨中常加入失水蘋果,猕猴桃果酸酯,用以提高附着力,增加光澤,提高粘度。裡印油墨也加入各類顔料分散劑、增強劑、消泡劑等助劑。

5.印刷工藝的區别

裡印制版工藝與一般制版工藝完全相同,但表印制版時印版上的圖像為反像,印後是正像,裡印版圖文是正像,印後呈反像。表印油墨印刷速度慢,裡印油墨印刷速度比表印速度快。印刷色序兩者不同。

專色油墨

一、專色油墨調配顔色更準确。在調色的理論上,采用三原色加上黑色,通過疊印的方式能夠調配出任何顔色,最終呈現出不同的顔色色彩。但是影響印刷品最終顔色的因素有很多種,比如:水墨平衡、疊印效果、套印精度、操作師傅的技術等等。而且色彩的準确性、鮮豔程度、墨色等,很多專色通過疊印是很難實現的,所以采用專色油墨進行調配。

二、考慮到成本和後工工藝。如果成品的的背景色采用同一顔色,在後工工藝上就會用到其他大面積的專色來調配,采用專色印刷,這樣在印刷的工序中就會省掉一道工序,從而降低了印刷成本。

三、客戶的需求。随着客戶需求的不斷多樣化、個性化,很多客戶在選擇設計印刷時,就會要求印刷廠采用指定的專色進行設計制作,來達到預期的效果。最常見的是企業的LOGO、個性化名片、高檔包裝等等。

專色調配油墨有哪些基本要求?由于是油墨調配出專色,所以在色相調配、印刷适用性、數量等方面有較高的要求,隻要符合這些要求,才能達到最佳的效果及節省成本。

油墨發展沿革

在中國市場上推出的環保油墨如果按照時間順序,可以依次分為以下幾種。

溶劑型油墨

普通的溶劑油墨中一般含有芳香烴溶劑(甲苯、二甲苯)。一些國際油墨公司最先在中國市場推出非芳香烴溶劑油墨,以醇、酯、醚、酮、汽油為溶劑,消除了芳香烴溶劑可能造成的危害。[5]前用于柔性版印刷的溶劑型油墨,基本上是無芳香烴的目,但是揮發性有機溶劑仍然很多,主要會影響印刷車間的空氣質量。殘留氣味在印刷品中已經很少了,可能在複合印刷品中會有少量異味存在,但表面印刷品中基本無法發現。

水性油墨

水性油墨與溶劑型油墨相比,其環保性能更進了一步。它不僅不含芳香烴溶劑,而且VOC也大大減少了,但依然無法做到零含量,仍含有少量醇、醚,甚至有機胺類。它對環境影響較小,主要是污染車間空氣。

UV油墨

UV膠印油墨不含揮發性有機化合物,從這一點來看進了一大步,比水性油墨更安全。可是它的幹燥是通過紫外線來實現的。紫外線有誘發皮膚癌的可能,能使氧氣變成臭氧,所以應将印刷機的幹燥裝置安裝排風設備,把臭氧排出室外。水性UV油墨與水性油墨一樣,會有少量揮發性有機溶劑,相對于普通UV膠印油墨,其環保性能還要差一些。

其實環保油墨的界定隻是相對的,但對于使用量最大的膠印油墨來說,環保油墨對環境保護的貢獻一直沒有停止。

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