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油墨特性问题对印刷质量的影响

时间:2011-01-04 22:14来源:厦门印刷 作者:admin 点击:

油墨从流体状态到固体状态的变化过程称为油墨的干燥,完成这一过程所需要的时间叫做干燥时。干燥时间短,油墨干燥速度快,干燥时间长,油墨干燥速度慢。油墨干燥的快慢对质量有很大影响,干燥过快,油墨会在印版表面结皮、糊版,使印刷品油墨堆积,光泽不良,出现"墨斑";干燥过慢,印刷品背面可能发生粘脏、转移现象,同时也不利于下一道工序的进行。而油墨的干燥又是一个比较复杂的过程,涉及物理、化学、流体力学以及表面处理等多方面的知识,同时又受承印物、油墨组成、印刷条件、你的直系后代、印刷机械以及印刷环境等诸多因素的影响,因此有必要在这里作一探讨。重点在于应用物理、化学的知识,从油墨组成、承印物、印刷环境以及印刷条件等方面更好地控制油墨的干燥性能。

一、油墨的干燥方式油墨的干燥方式大体上分为三种:渗透干燥型、挥发干燥型和氧化结膜型。通常来说,油墨的干燥是以某一种干燥方式为主,同时伴随其他的干燥形式来完成的。渗透干燥型是指油墨对承印物有渗透作用,亦既承印物对油墨中的连接料有吸收作用。一般针对纸张而言,纸张是由纤维交织成的多孔性物质,孔径很微小。当油墨转移到纸张上时,由于纸张纤维空隙的毛细管作用而开始吸收油墨中的连接料,随着连接料的减少,液体分也减少,颜料粒子间的凝聚力逐渐增大,油墨逐渐失去了流体的性质而呈现固体的形态。可见,纸张吸收油墨中的连接料的过程(亦即油墨向纸张中的渗透过程)就是油墨在纸张上的干燥的过程。另一方面,油墨粒子之间也存在着细微的空隙,构成了无数个毛细管。当油墨向纸张的渗透过程中,油墨颜料粒子空隙的毛细管作用是阻止渗透的。当纸张纤维间的毛细管作用和颜料粒子间的毛细管作用相平衡时,油墨中的连接料便停止了向纸张中的渗透。挥发干燥型是指油墨中具有较大能量的溶剂分子克服了油墨中分子间的相互吸引力从油墨表面逃逸到空气中,而使留下的树脂和颜料形成固体膜层固着在承印物表面的过程。这类干燥形式主要存在于溶剂型凹凸版液体墨中。而氧化结膜干燥型则是指以干性植物油为连接料的油墨,吸收了空气中的氧以后,发生氧化聚合反应,构成网状结构,干固在承印物表面的过程。这类干燥形式可形成高光泽、耐摩擦、牢固的油墨皮膜,例如胶印油墨、印铁油墨以及丝网印刷油墨均属于这类干燥方式。

二、从承印物看油墨的干燥性能就承印物对油墨干燥性能的影响来看,如前所述,应着重于纸张,因为纸张对渗透干燥型油墨的干燥性能影响非常大。而其他干燥方式的油墨,其承印物本身并不吸收油墨或吸收量非常小,可忽略不计。一般来说,纸张表面粗糙、结构疏松的纸张对油墨的干燥是有利的;同时,纸面对油墨的亲和性也对渗透有影响,纸面对油墨越亲和(接触角越小),则油墨的渗透越快,显然此时油墨的干燥也越快。带入到你的一切行动当中大小对油墨的干燥性影响也相当大,带酸性的纸有阻碍油墨干燥的作用,中性或碱性纸则有利于油墨的干燥。一般认为是纸张表面存在的无机酸经过水或水汽的媒介,与油墨中的催干剂反应,从而减弱了催干剂的活性所致。值得一提的是,纸张的含水量对油墨的渗透和氧化干燥都有一定程度的影响,假定纸张的含水量很高,则纸张表面的纤维或涂料处于疏松状态,分子间的引力降低,毛细孔被水膜堵塞,这不仅降低了对油墨连接料的吸收,同时也降低了对氧的吸收能力,显然都延缓了油墨的干燥速度。
三、从油墨组成看油墨的干燥性能我们知道油墨主要由以下四个部分组成:连接料(或称树脂)、溶剂(或水)、颜料和助剂。其中溶剂对油墨的干燥性能起着直接的明显的作用,而不同树脂、颜料和助剂对干燥性能也有一定的影响。就单一溶剂而言,沸点越低,挥发速度越快。

但也有例外,如醋酸乙酯和乙醇沸点相近,但醋酸乙酯的挥发速度几乎为乙醇的两倍。水的沸点不高,但挥发速度很慢,一般选用中、低、高的溶剂互相配合使用,以达到油墨的干性要求。而混合溶剂的挥发速度,又受多种溶剂分子相互制约,并不是简单的算术平均。表2列举了不同溶剂的沸点和挥发速度,以供参考。树脂溶于有机溶剂后,使溶剂的挥发速度降低,不同的树脂对溶剂挥发速度的减缓程度不同。溶解度越大的树脂,溶剂越难从中脱出,挥发速度越低,即树脂对溶剂的释放性越差。在配制挥发干燥型油墨时,选用的树脂要对溶剂有一定的释放性,否则,溶剂脱出不良易造成背面蹭脏。而氧化结膜干燥型油墨中,以干性植物油为连接料,其不饱和脂肪酸的分子中双键越多,即不饱和程度越高,则干燥速度越慢。对于水基油墨来说,一般乳液树脂含量越高,则干燥速度越快。当加入颜料制成油墨时,挥发速度大为减少。颜料粒子越小,表面积越大,干燥越快,反之越慢。且颜料在油墨中所占比例越大,溶剂的挥发速度越低,干燥越慢。同时不同种类的颜料对溶剂的脱出性也不相同,如黑色和蓝色的脱出溶剂性较差,挥发速度低。表3列举了颜料粒子大小对溶剂挥发速度的影响。助剂中除了特别的催干剂外,其他的助剂由于量少,且作用不同而对油墨的干燥性能影响不大。
四、印刷环境和印刷条件对油墨干燥的影响印刷环境温度升高,对印件上油墨的干燥是有利的。这可以从温度升高,物质分子运动加快,从而促进了渗透、挥发和氧化聚合而得到解释。同样的,印刷烘干温度提高也有利于油墨干燥。同时,减慢印刷速度,可使干燥充分。印刷环境的湿度对油墨干燥的影响也是非常显著的,相对湿度越高,则油墨的干燥速度越慢。例如,在正常的条件下,空气相对湿度为65%时的油墨干燥时间为6.7小时,当湿度提高至75%时,同样的油墨就要23.3小时才能干燥,延缓油墨干燥时间竟达三倍多。五、结束语综上所述,油墨在承印物上的干燥问题是一个牵涉甚广相对复杂的问题,要得到适当的干燥速率,需要油墨制造商和厦门印刷厂商们作出共同的坚持不懈的努力。
油墨种类很多,根据所采用溶剂的不同,可分为三大类——水性印刷油墨、溶剂型印刷油墨和UV印刷油墨:

    • 水性油墨安全卫生、无污染,符合环保要求,有利于人体健康;但也存在缺点,如干燥速度慢、色饱和度不高,稳定性差等,不宜印刷大面积实地,久置易发生沉淀、分层现象。
    • 溶剂型印刷油墨对材料的适应性强,性能稳定,印刷质量较高;但存在环境污染问题,有些挥发性溶剂对人体有害。
    • UV印刷油墨性能优良、质量可靠、适用范围广;但价格偏高,且需专门的干燥设备,对配套材料也有一定的要求。

      在选择印刷油墨时要综合考虑承印材料的类型、你的直系后代和印刷条件、客户的特殊要求、印后加工工艺、用途及使用条件、成本等几方面因素。印刷油墨的性能主要包括色相、细度、饱和度、光泽度、附着力、黏度、干燥性等,这些性能对印刷工艺及印刷质量都有重要影响。

      印刷车间环境对油墨性能及印刷质量的影响,主要体现在以下两方面:

      (1)油墨黏度和干燥性对环境温度比较敏感,温度升高,油墨黏度降低,干燥速度变快;

      反之,油墨黏度升高,干燥速度变慢。另外,环境湿度对油墨的干燥性也有影响,车间湿度太高不利于油墨干燥;如果车间太干燥,容易因静电引发印刷故障

      (2)印刷车间的卫生状况也相当重要,因此,印刷车间要保持清洁、无粉尘,通风排气良好。

      在印刷过程中经常会遇到油墨附着牢度差、油墨干燥性差、墨层粘连、气泡、糊版、干版、油墨转移不良、色偏等问题,对这些故障分析如下:

      (1)油墨附着牢度差。原因:承印材料表面张力太低、油墨与承印材料类型不匹配、油墨性能差等。解决办法:对承印材料进行表面处理、加入润湿剂降低油墨张力、更换油墨。

      (2)油墨干燥性差。原因:油墨溶剂配比不当、印刷速度过快、环境湿度过高等。解决办法:调整溶剂配比、适当降低彩色印刷速度,提高干燥温度、降低环境湿度等。

      (3)墨层粘连。原因:油墨干燥不良、油墨太软、印刷压力过大、环境湿度过高等。解决办法:调整油墨溶剂配比、加入适量防粘剂、提高干燥温度、减小印刷压力、降低环境湿度等。

      (4)气泡。原因:油墨中含有空气、油墨的表面张力过大、油墨黏度太低、印刷速度过快等。解决办法:加入适量消泡剂、调整油墨黏度、适当降低印刷速度。

      (5)糊版。原因:油墨颜料颗粒太粗、油墨黏度太高、上墨量过大、印刷压力过高等。

      解决办法:更换油墨、适当降低油墨黏度、减少上墨量、降低印刷压力

      (6)干版。原因:油墨干燥速度太快、干燥温度太高、印刷速度太慢等。解决办法:调整油墨溶剂配比、适当降低干燥温度、提高印刷速度。

      (7)油墨转移不良。原因:油墨与承印材料的类型不匹配、油墨黏度太高、有静电等。解决办法:更换油墨、调整油墨黏度、添加抗静电剂。

      (8)色偏。原因:油墨色相有偏差、油墨干燥速度不合适、油墨稳定性差、承印材料的性能、印刷工艺发生改变等。解决办法:更换油墨,调整溶剂配比、调整印刷工艺参数等。

      (9)静电。原因:油墨太稀、印刷速度太快、环境太干燥等。解决办法:添加抗静电剂、提高油墨黏度、适当降低印刷速度、调整环境湿度等。

      在印刷过程中,还应注意下列一些问题:

      (1)使用同一油墨厂家生产的同一品牌油墨,避免不同厂家、不同类型油墨混用的印刷故障。

      (2)油墨在使用前充分搅拌,在印刷过程中也要经常搅拌,保证油墨体系分散均匀。

      (3)每次调配的油墨不宜过多,应遵循”少加、勤加”的原则,既有利于油墨性能的稳定,又能有效避免浪费;另外,对于专色油墨,还应做好调配记录。

      (4)在印刷过程中,为保证并且成了部落首领的福晋的质量及生产的顺利进行,应向油墨中添加某些助剂,如抗静电剂、消泡剂、撤黏剂等,注意添加量一定要控制在规定范围内。

      (5)目前市场上的印刷油墨存在很多不足,最突出的问题就是油墨色相偏差问题:

      一方面表现为不同油墨厂家生产的同种油墨的色相不同;另一方面,即使是同一厂家生产的同种油墨,批次不同,色相也会偏差,有时甚至很大。为此,印刷厂经常要停机调试,对印刷质量的稳定性十分不利,给生产带来极大不便,严重妨碍了印刷品质量的提高。

      国产油墨跟进口油墨之间还有一定差距,尤其在高档产品更为突出,国内油墨厂家应尽快提高技术水平和生产能力,带动整个油墨制造业水平的提高。为了达到较好的保存效果,应当在常温、阴凉、干燥、避光、通风的环境下用密闭容器来保存我们的本来面就可以合二为一油墨。

      在印刷油墨的储存和管理过程中还应当注意下面一些问题:

      (1)安全第一,储存油墨时尽量远离火源、热源、以防发生意外事故。

      (2)油墨库房内最好保持恒温,与印刷车间的温度相差不能太悬殊。如果两者温差较大,应提前把油墨放入印刷车间,不仅有利于油墨性能的稳定,还能保证生产的高效率。

      (3)在北方一些地区,冬季比较寒冷,应避免将油墨存放在户外,防止油墨在低温下发生胶凝现象。如发生胶凝,将其转移到温度高的库房内,或置入热水中,使不溶物恢复原状。

      (4)在油墨存储和管理中应遵循”先入先出”的原则,即先购入的油墨先使用,以防油墨由于存放时间过长而影响其使用效果。

      (5)油墨也有一定的保质期,如果存放太长,油墨中的各种成分会发生分离、沉淀现象。因此,油墨不宜长期保存,一般保存期限以1年为宜。

      (6)印刷后剩余油墨必须密封存放在阴暗处,在重新使用之前必须先用100目以上的过滤网过滤,充分搅拌之后再与新墨混合使用。

      (7)厦门印刷厂应当对印刷油墨进行有效管理,具体措施是:印刷厂一般要设立专门的物料管理部门,负责对包括油墨在内的原辅材料进行统一管理,建立完善的物料管理制度,制定合理的进料、领料程序,执行严格的入库、出库手续。即由专人负责油墨的管理,对油墨产品进行分区存储,避免误领、误用。此外,对油墨的种类、产地、批次、数量及领用等情况要做详细记录,确保产品的可追溯性。
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