一、油墨的组成胶印油墨是由各种形状的微小颜料粒子分散于连结料中并有部分辅加剂混合其中,经研磨后形成的稳定悬浮体物质。其中颜料为不溶于水和其它媒质,具有良好分散性的有机颜料(除铁蓝、钛白、碳黑、铬黄等),它是油墨着色剂,起着显色作用。连结料主要包括不干性矿物油连结料、干性植物油连结料和树脂型连结料,它是颜料和各种助剂的载体,使油墨具有一定的印刷适性。辅加剂主要包括剂、去粘剂、稀释剂,冲淡剂、防粘剂等,在油墨中的作用主要是改善和提高油墨的印刷适性。
胶印轮转印报油墨选用的是不干性矿物油连结料,以渗透干燥为主。树脂型连结料几乎扩展到所有胶印墨领域,它同时具有渗透、凝聚和氧化结膜三种干燥形式。这种连结料主要由合成树脂、干性植物油和高沸点煤油等配制而成。
二、油墨的固着与干燥不同的印刷方式,不同的承印物应选用具有不同干燥性能的油墨,油墨干燥速度的快慢,决定着印刷速度和印刷品质量。
1.油墨干燥的概念印刷时油墨从印版或橡皮布表面转移到承印物表面形成液态的膜层,膜层经过一系列的理化变化而成为固态或准固态膜层的过程称为油墨干燥。
油墨干燥大体分为初期干燥和彻底干燥两个阶段。油墨印到承印物表面后由液体变为半固体,不能再流动转移是油墨的初期干燥阶段;半固态的油墨中连结料发生一定的理化变化,使油墨完全干固成膜,称为油墨的彻底干燥阶段。
对树脂型油墨而言,当油墨转移到纸张表面,油墨中的溶剂迅速向纸张内部毛细孔渗透,剩余在纸面上的油墨,由于失去溶剂而变得稠厚,粘度上升,失去流动性,成为半固态。油墨凝结后,墨层表面粘附力下降甚至消失,不能再粘附其它物质,这时用手指轻压墨层也不会使油墨粘到手指上,这种状态称为油墨的固着状态。这时的墨层并未完全转变为固体状态,当手指用力在墨层表面搓动时墨层会从纸张表面被蹭掉,使印迹模糊不清。
印刷过程中油墨的固着在不断地进行,同时空气中的氧气、油墨中干性植物油开始发生氧化聚合反应,生成高分子聚合物,从而使连结料固化,油墨膜层表面形成坚固的皮膜,完成油墨的彻底干燥。
2.油墨的干燥形式油墨的干燥分为物理干燥和化学干燥两种形式。物理干燥包括渗透干燥和挥发干燥等。化学干燥包括氧化聚合干燥,光聚合干燥,二液反应型干燥等。
油墨的干燥形式取决于连结料的组分。单一组分的连结料,油墨的干燥形式就是单一的。如有机溶剂为连结料的塑料油墨属于挥发干燥,大多数油墨连结料不是单一组分,因而大多数油墨的干燥形式是以某种形式为主,同时伴随有其它干燥形式,共同完成整个干燥过程。
(1)渗透干燥油墨印到纸上以后,一部分连结料渗入到纸张内部另一部分与颜料一起固着在纸张表面,完成干燥过程,这种干燥方式称为渗透干燥。它是依靠油墨的渗透作用和纸张的吸收作用共同完成的是一种快固着的干燥方式。
渗透干燥型油墨必须使用在吸收性良好的多孔性的承印物上,否则很难实现其干燥过程。虽然现在大多数油墨是以多种干燥方式来完成干燥过程,但是印到纸上的油墨都具有一定的渗透干燥。
(2)凝聚干燥树脂型连结料油墨当溶剂及油类等从树脂中释放并被去除后,树脂分子便相互紧密地连结在一起,形成聚集状态并同颜料等一起固化而干燥,这种干燥形式称为凝聚干燥。它是树脂型油墨特有的干燥形式。
树脂是一类具有大分子量物质的统称,它能溶解于一定的溶剂及油类中,溶解时溶剂或油的分子渗透到树脂的大分子间隙中,引起树脂溶胀而使树脂被分散在溶剂或油中,成为胶体分散状态的溶液。当油墨转移到纸张上以后,溶剂或油从树脂中释放出来,以各种方式脱离树脂,如渗透、挥发氧化等,树脂的分子之间便处于密切的接触状态,*后因树脂分子的凝聚而形成薄而透明的薄膜。同时将颜料等油墨固体颗粒包围起来,一起变为固体状态而完成凝聚干燥。
树脂型胶印油墨印到纸上后,高沸点煤油迅速向纸张渗透,合成树脂产生凝聚,干性植物油吸收空气中的氧气,发生氧化聚合反应,*终完成整个干燥过程。
(3)氧化聚合干燥含有干性油成分的油墨,干性油分子吸收空气中的氧气,发生氧化聚合反应,使呈三维空间分布的干性油分子变成立体、网状的巨大分子,从而干固在承印物上,这种干燥形式称为氧化聚合干燥。
常温下氧化聚合干燥速度很慢而且还需加入一定量的催化剂,与其它干燥方式相比属于慢速干燥方式。单一氧化聚合油墨很少应用,通常它与凝聚干燥相结合来完成油墨的*终干燥。
(4)挥发干燥油墨印到承印物上后连结料中的溶剂成分在空气中挥发,剩余的连结料与树脂颜料等一起形成固体膜层,固结在承印物表面这种干燥方式称为挥发干燥。
挥发干燥型油墨的连结料,主要由固体树脂和溶剂构成,油墨印到承印物上后,具有较大能量的溶剂分子克服油墨中分子间的相互吸引,从墨层逸向空气中,承印物表面剩下树脂和颜料成分,树脂分子重新靠近聚集,*终还原为固体,颜料则均匀的分散于固态的树脂膜层中。
挥发干燥型油墨的干燥速度,主要取决于油墨中溶剂的挥发速度。
(5)热固着干燥它的油墨组分类似于胶印快干油墨,只是干性油含量更少一些,烷烃类溶剂的含量更多一些,并且选用沸点较低的溶剂。
热固型胶印轮转油墨是印刷后需经过加热而干燥的油墨。
大多用在吸收性较差的优质纸张上,使用这种墨的印刷机大多采用喷射高速热空气或用煤气加热的方法完成墨层干燥。
(6)二液反应型干燥二液指油墨的主剂和固化剂,它们分别制备,在印刷前分别存放,印刷时二者混合,印刷后二者在墨膜中进行缩聚反应而固化。由于二液混合后就产生缩聚反应,所以必须在限定的时间内用完,否则因缩聚而固化失去其印刷性能。
三、油墨的干燥性与印刷的关系以胶印油墨为例,介绍油墨干燥性与印刷的关系1.油墨干燥性过快油墨干燥性过快会使油墨的流动性在印刷过程中难以控制,由此带来多种弊病。
(1)传墨困难:油墨干燥速度过快,印刷过程中,流动性降低粘度上升,屈服值增大,出现墨辊堆墨,传墨困难。
(2)纸张脱粉掉毛:油墨干燥过快粘度增加,易破坏纸张表面强度,使纸张出现脱粉,掉毛现象。
(3)前后墨色不一致:墨辊上的墨堆积过多时,传墨量增加,墨色加深,造成同批产品墨色前后不一致。
(4)破坏墨辊表面性能:油墨干燥过快,墨辊表面,印版表面干固结皮影响传墨均匀性,印迹出现花纹现象,实地版更明显。
(5)墨膜晶化:油墨印到纸上后,由于干燥过快,连结料向纸张毛细孔渗透量少,印迹干燥后,墨层表面平滑光泽度高几乎无粘度,对下一色油墨失去了吸附力,使下色墨很难印上,易出现叠印故障。
2.油墨干燥性过慢油墨干燥性过慢,在印刷过程中会出现下列弊病。
(1)印品背面粘脏或粘连:印迹干燥过慢,印品背面粘脏,严重时粘连。
(2)印迹无光泽:墨层在纸面停留时间过长连结料向纸张渗透较多,干燥后墨层较薄,使印迹无光泽。
(3)印迹粉化:油墨干燥速度过慢,大量连结料向纸张渗透,严重时,剩余在表面的连结料不足以固着颜料颗粒,使印迹抗摩擦性差,产生粉化脱落现象。
四、影响油墨干燥的因素影响胶印油墨干燥的因素很多,主要有以下几方面。
1.油墨本身性质对干燥的影响胶印油墨连结料成分不同,干燥形式就不同,快干亮光型树脂墨比普通树脂墨固着快,胶轮渗透型油墨比快干亮光墨在非涂料纸上固着快。同类型胶印油墨选用不同的颜料,干燥速度也有所不同,同色相的深色油墨比浅色油墨干燥快。
2.辅加剂对干燥的影响油墨中加入辅加剂是为了改善和提高油墨的印刷适性,各种辅加剂组成和性质不同,对油墨的干燥性影响不同。干燥剂加入适量具有催干作用,加入过量,会使油墨出现晶化现象,稀释剂可促进油墨渗透,加速油墨干燥,冲淡剂会抑制油墨干燥,撤粘剂少量使用不明显影响干燥速度,过量使用石蜡、凡士林的撤粘剂,影响干燥速度。
3.纸张性质对油墨干燥的影响纸张质地疏松,表面粗糙的纸有利于油墨干燥。质地紧密,表面光滑,油墨干燥速度减慢;纸张的酸性越强,油墨干燥速度越慢。纸张含水量高,减缓油墨干燥速度。
4.印刷环境对油墨干燥的影响环境温度升高,物质分子运动加快,干性油氧化聚合反应速度加剧,油墨干燥速度加快。反之,干燥速度缓慢;相对湿度增大,油墨干燥速度减慢,反之,干燥速度加快;空气流通好,充足的氧气与纸面接触,油墨干燥速度加快。反之,干燥速度缓慢;有充足的光线照射,能加速油墨的干燥。
反之,干燥时间相对延长。
5.润版液对油墨干燥的影响润版液的酸性越强,油墨干燥时间越长。反之,油墨干燥时间缩短;润版液用量越多,印刷过程中,油墨乳化严重(同时纸张含水量也增大)越不利于油墨干燥。
6.墨层厚度及叠印次数对油墨干燥的影响印迹墨层较厚时,墨层表面氧化聚合结膜后,阻止空气中氧气进入墨层内部,使墨层干燥时间延长;**色印到纸上后,纸张毛细孔部分被填充进行初期干燥,第二色印到**色墨上时,纸张对油墨的吸收能力明显下降,只能靠氧化聚合或挥发干燥形式干燥,因而第二色干燥速度低于**色干燥速度。同理,越靠后叠印,油墨的干燥速度越慢。从油墨干燥的角度考虑,安排色序时应将图文面积小的,用墨量少的色版放到前面印刷。
总之,为保证印刷质量和生产的正常进行,要根据生产过程中具体情况,正确地调节和控制油墨的干燥性。
(完)