油墨結(jié)構(gòu)及油墨制造

1、第十章第十章 油墨的結(jié)構(gòu)及油墨的制造油墨的結(jié)構(gòu)及油墨的制造 油墨的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性油墨的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性 表面活性劑的作用表面活性劑的作用 油墨的制造工藝油墨的制造工藝 制取高質(zhì)量的油墨必須保證兩點(diǎn)：制取高質(zhì)量的油墨必須保證兩點(diǎn)： 最佳的原材料配置（配方）及最佳的最佳的原材料配置（配方）及最佳的油墨結(jié)構(gòu)（控制好生產(chǎn)工藝）。油墨結(jié)構(gòu)（控制好生產(chǎn)工藝）。 第一節(jié)第一節(jié) 油墨的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性油墨的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性一、油墨的結(jié)構(gòu)一、油墨的結(jié)構(gòu) p油墨的基本結(jié)構(gòu)：多相分散體系、混合物。油墨的基本結(jié)構(gòu)：多相分散體系、混合物。 油墨系統(tǒng)中存在著以下幾種平衡關(guān)系：油墨系統(tǒng)中存在著以下幾種平衡關(guān)系： （1）液）液液液 ：與分

2、子結(jié)構(gòu)有關(guān)：與分子結(jié)構(gòu)有關(guān) 相似相溶相似相溶 （2）固）固固：顏料粒子間的相互作用，固：顏料粒子間的相互作用，（3）固）固液：介質(zhì)材料與顏料顆粒間的相互作液：介質(zhì)材料與顏料顆粒間的相互作用，與表面能有關(guān)用，與表面能有關(guān)二、顏料顆粒的表面特性二、顏料顆粒的表面特性p顏料的存在狀態(tài)顏料的存在狀態(tài)：顆粒聚集體：顆粒聚集體p原因原因：極高的比表面自由能：極高的比表面自由能一次顆粒一次顆粒：顏料的原生顆粒：顏料的原生顆粒二次顆粒二次顆粒：一次顆粒的聚集體：一次顆粒的聚集體顆粒表面力：顆粒表面力：固體表面的吸引力固體表面的吸引力 理想的顏料理想的顏料 在無(wú)水的狀態(tài)下是聚集的，在無(wú)水的狀態(tài)下是聚集的，但在適

3、合的油墨連結(jié)料中它又很容易被分但在適合的油墨連結(jié)料中它又很容易被分散。散。 三、顏料與連結(jié)料的結(jié)合（顏料的分散）三、顏料與連結(jié)料的結(jié)合（顏料的分散）顏料的分散過(guò)程一般分三個(gè)階段：顏料的分散過(guò)程一般分三個(gè)階段： 顏料聚集體初步潤(rùn)濕；顏料聚集體初步潤(rùn)濕； 顏料聚集體被分離；顏料聚集體被分離； 連結(jié)料取代顏料顆粒表面的空氣。連結(jié)料取代顏料顆粒表面的空氣。浸濕過(guò)程的自由能變化為：浸濕過(guò)程的自由能變化為：-G=GS-SL=WiWi稱(chēng)為浸濕功，反映液體在固體表面上取代氣體稱(chēng)為浸濕功，反映液體在固體表面上取代氣體的能力。的能力。Wi0，則說(shuō)明浸濕順利，分散效果，則說(shuō)明浸濕順利，分散效果好。好?？梢?jiàn)：為了使顏

4、料顆粒能夠很好的潤(rùn)濕，可見(jiàn)：為了使顏料顆粒能夠很好的潤(rùn)濕，顏料表面的表面能必須比分散劑的表面顏料表面的表面能必須比分散劑的表面能高些。在已定的分散體系中，唯一手能高些。在已定的分散體系中，唯一手段是降低段是降低SLSGLGL四、分散體系的穩(wěn)定性四、分散體系的穩(wěn)定性 聚集體聚集體 分散分散 沉聚沉聚p顏料與連結(jié)料的親合與否取決于它們的顏料與連結(jié)料的親合與否取決于它們的界面能界面能。穩(wěn)定性組合穩(wěn)定性組合（1）親水性顏料與親水性連結(jié)料之間具有很強(qiáng)的極性）親水性顏料與親水性連結(jié)料之間具有很強(qiáng)的極性力而相互作用力而相互作用 （2）親油性顏料與親油性連結(jié)料共同具有較低的表面）親油性顏料與親油性連結(jié)料共同具

5、有較低的表面活性，極性力很弱活性，極性力很弱 不穩(wěn)定性組合不穩(wěn)定性組合（3）親油性顏料與親水性連結(jié)料或親水性顏料與親油）親油性顏料與親水性連結(jié)料或親水性顏料與親油性連結(jié)料形成高能界面性連結(jié)料形成高能界面 第二節(jié)第二節(jié) 表面活性劑的作用表面活性劑的作用一、表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)一、表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)親油基團(tuán)、親水基團(tuán)親油基團(tuán)、親水基團(tuán)二、表面活性劑的作用二、表面活性劑的作用1、表面活性劑在顆粒表面的吸附、表面活性劑在顆粒表面的吸附 表面活性劑在顏料表面形成一面較厚的保護(hù)殼即定向緩沖層，增加固體粒子間的排斥，保增加固體粒子間的排斥，保持分散體系的穩(wěn)定。持分散體系的穩(wěn)定。2、提高連結(jié)料的潤(rùn)濕能力、提

6、高連結(jié)料的潤(rùn)濕能力 降低連結(jié)料的表面張力，使之小于顏料的表面降低連結(jié)料的表面張力，使之小于顏料的表面張力張力p理想的油墨結(jié)構(gòu)：顏料在表面活性劑的吸附作用下，形成一個(gè)保護(hù)殼，表面活性劑又提高連結(jié)料的潤(rùn)濕能力，使顏料能很好的分散在連結(jié)料中，而不會(huì)形成絮凝和沉淀現(xiàn)象。第三節(jié)第三節(jié) 油墨的制造工藝油墨的制造工藝 液狀油墨液狀油墨：是簡(jiǎn)單的液體，它們的流動(dòng)行為近：是簡(jiǎn)單的液體，它們的流動(dòng)行為近似牛頓流體，屬于高流動(dòng)的油墨，最簡(jiǎn)單的顏似牛頓流體，屬于高流動(dòng)的油墨，最簡(jiǎn)單的顏料，連結(jié)料包括分散于溶劑中的樹(shù)脂及添加劑。料，連結(jié)料包括分散于溶劑中的樹(shù)脂及添加劑。 如凹印、柔印、噴墨印刷油墨。如凹印、柔印、噴墨印

7、刷油墨。 漿狀油墨：漿狀油墨：油墨黏度高，含有更多的顏料，更油墨黏度高，含有更多的顏料，更復(fù)雜的連結(jié)料，因?yàn)楹懈嗟某煞郑@些油復(fù)雜的連結(jié)料，因?yàn)楹懈嗟某煞?，這些油墨在墨斗中能形成更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了流動(dòng)墨在墨斗中能形成更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了流動(dòng)行為的復(fù)雜性，與牛頓型有很大的差別。行為的復(fù)雜性，與牛頓型有很大的差別。 如平印、凸印和絲網(wǎng)印刷工藝。如平印、凸印和絲網(wǎng)印刷工藝。一、漿狀油墨的制備一、漿狀油墨的制備 漿狀印刷油墨的分散工藝漿狀印刷油墨的分散工藝 需要將色料、填充料等固體成分盡可能均勻需要將色料、填充料等固體成分盡可能均勻地分散在液體的連結(jié)料和溶劑中間，完成濕潤(rùn)、地分散在液體的連結(jié)

8、料和溶劑中間，完成濕潤(rùn)、粉碎和分散三項(xiàng)加工粉碎和分散三項(xiàng)加工 1配料：配料：對(duì)顏料和連結(jié)料制造和加工，對(duì)調(diào)墨油煉制 2、混合：、混合：顏料、填充料和連結(jié)料顏料、填充料和連結(jié)料混合攪拌機(jī)攪拌機(jī) 捏合機(jī)捏合機(jī) 3、研磨：、研磨：把二次顆粒變成一次顆粒 三輥軋墨機(jī)和分散作用機(jī)理三輥軋墨機(jī)和分散作用機(jī)理 4、調(diào)整：、調(diào)整：加入溶劑、調(diào)墨油、催干劑等加入溶劑、調(diào)墨油、催干劑等 5、檢驗(yàn)與裝桶：、檢驗(yàn)與裝桶：色相、流動(dòng)性、細(xì)度二、液狀油墨的制備二、液狀油墨的制備 1、液狀印刷油墨的制造工藝、液狀印刷油墨的制造工藝 粘度很小，因此制造時(shí)采用密閉的球磨機(jī)或粘度很小，因此制造時(shí)采用密閉的球磨機(jī)或砂磨機(jī)，不必在攪

9、拌機(jī)中預(yù)先混合，直接將砂磨機(jī)，不必在攪拌機(jī)中預(yù)先混合，直接將顏料、填充料、調(diào)墨油和溶劑一起投入球磨顏料、填充料、調(diào)墨油和溶劑一起投入球磨機(jī)和砂磨機(jī)即可。機(jī)和砂磨機(jī)即可。 2、臥式球磨機(jī)與立式球磨機(jī)、臥式球磨機(jī)與立式球磨機(jī) 3、砂磨機(jī)、砂磨機(jī) 油墨的細(xì)度及測(cè)定油墨的細(xì)度及測(cè)定一、概念一、概念p細(xì)度（細(xì)度（inenessineness）：）：是指混合在連結(jié)料中是指混合在連結(jié)料中的顏料、填充料等固體顆粒的大小及被分散的顏料、填充料等固體顆粒的大小及被分散的程度。它不僅取決于單個(gè)顆粒的實(shí)際大小，的程度。它不僅取決于單個(gè)顆粒的實(shí)際大小，還取決于他們被分散的程度。還取決于他們被分散的程度。p 油墨的細(xì)度與

10、固體粉末的細(xì)度是不一樣的，后者指粉末的油墨的細(xì)度與固體粉末的細(xì)度是不一樣的，后者指粉末的基本顆粒尺寸，它是很小的，一般顏料的基本顆粒尺寸小基本顆粒尺寸，它是很小的，一般顏料的基本顆粒尺寸小于于lmlm，實(shí)際上顏料是以若干基本顆粒粘連在一起的聚集，實(shí)際上顏料是以若干基本顆粒粘連在一起的聚集狀態(tài)（尺寸可達(dá)狀態(tài)（尺寸可達(dá)50m50m）加入到油墨連結(jié)料中的，經(jīng)研磨）加入到油墨連結(jié)料中的，經(jīng)研磨聚集體分散開(kāi)，分散得愈好，油墨顆粒（細(xì)度）愈小。一聚集體分散開(kāi)，分散得愈好，油墨顆粒（細(xì)度）愈小。一般油墨的細(xì)度為般油墨的細(xì)度為5m5m左右，特細(xì)的可達(dá)左右，特細(xì)的可達(dá)1 12m2m。 p細(xì)度會(huì)影響到墨膜的光澤及

11、油墨的流變性細(xì)度會(huì)影響到墨膜的光澤及油墨的流變性能。能。 油墨太粗會(huì)引起堆墨、糊版等弊病，而且油墨太粗會(huì)引起堆墨、糊版等弊病，而且油墨的著色力、色相也都會(huì)變差；油墨的著色力、色相也都會(huì)變差； 油墨太細(xì)，則流動(dòng)性太大，在印刷后還會(huì)油墨太細(xì)，則流動(dòng)性太大，在印刷后還會(huì)流動(dòng)，這種流動(dòng)會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大，影響印流動(dòng)，這種流動(dòng)會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大，影響印品質(zhì)量。品質(zhì)量。 正因?yàn)槿绱?，大多?shù)油墨生產(chǎn)廠家都把正因?yàn)槿绱耍蠖鄶?shù)油墨生產(chǎn)廠家都把細(xì)細(xì)度作為最重要的一個(gè)性能指標(biāo)來(lái)對(duì)待。度作為最重要的一個(gè)性能指標(biāo)來(lái)對(duì)待。 二、油墨細(xì)度的測(cè)定二、油墨細(xì)度的測(cè)定p方法：方法：國(guó)內(nèi)企業(yè)最常用的是刮板細(xì)度計(jì)法，國(guó)內(nèi)企業(yè)最常用的是刮板細(xì)度計(jì)法，用刮板細(xì)度計(jì)測(cè)定顆粒研細(xì)程度及分散狀況用刮板細(xì)度計(jì)測(cè)定顆粒研細(xì)程度及分散狀況稱(chēng)為油墨細(xì)度，以稱(chēng)為油墨細(xì)度，以微米微米表示。表示。p原理：刮板細(xì)度計(jì)是一個(gè)在表面有凹槽或雙原理：刮板細(xì)度計(jì)是一個(gè)在表面有凹槽或雙凹槽的不銹鋼平板，凹槽的深度由一端的最凹槽的不銹鋼平板，凹槽的深度由一端的最大變化至另一端