凹印油墨的組成原理和性能

  同其它印刷油墨一樣，凹印油墨主要組成部分為有色物質(zhì)（顏料）和連結(jié)料。其中有色物質(zhì)起顯色作用，靠與承印物的顏色不同形成對(duì)比，在承印物上顯出圖像來(lái)。只有油墨各組分的比例調(diào)配好，才能達(dá)到油墨應(yīng)有的印刷適性和使用性能，才能使印刷油墨與印版、印刷機(jī)、承印材料之間得以良好的配合，使印刷工藝順利進(jìn)行。

    一、原料 

    凹印油墨大多是揮發(fā)性溶劑型油墨，由顏料、固體樹(shù)脂、揮發(fā)性溶劑、填充料和附加劑組成。 

  1．顏料。顏料分無(wú)機(jī)顏料和有機(jī)顏料兩種，無(wú)機(jī)顏料大多是堅(jiān)硬而致密的晶體材料，這些晶體不經(jīng)特殊處理很難研磨成細(xì)微顆粒，無(wú)法很好地分散到連結(jié)料中，所以無(wú)機(jī)顏料制成的油墨印刷適性往往不夠理想，且容易磨損印版。而有機(jī)顏料則大多可以經(jīng)過(guò)人工改良會(huì)成，較易分散于連結(jié)料中，其制成的油墨印刷適性有較大的優(yōu)勢(shì)，但價(jià)格往往較高。凹印油墨的顏料成分大多數(shù)為有機(jī)顏料，這是由凹印的印刷特點(diǎn)及印品的質(zhì)量要求所決定的。 

    顏料對(duì)油里印刷適性的影響主要是由顏料的性質(zhì)所決定的，如分散度、遮蓋力、視比容、耐抗性等。 

  ①分散度是指顏料顆粒的大小。油墨中的顏料顆粒必須*浸沒(méi)在墨膜內(nèi)的連結(jié)料中，顏料顆粒的大小不能超過(guò)墨膜的厚度，一般為5μm左右，否則會(huì)影響印刷品的光澤，顆粒越小，即分散度越高，油墨的色調(diào)飽和度就越大。凹印為網(wǎng)穴轉(zhuǎn)移式印刷，對(duì)顏料分散度要求較高。 

  ②著色力是指某種顏料在與其它顏料混合后，對(duì)混合顏料顏色的影響能力。凡是與白色物質(zhì)調(diào)合而容易變淡的顏料，其著色力就弱，配制油墨應(yīng)選擇著色力強(qiáng)的顏料，用來(lái)印刷可達(dá)到用墨量少，干燥快的效果。對(duì)于對(duì)油墨干燥性有較高要求的高速凹印來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)至關(guān)重要。 

  ③遮蓋力是指顏料遮蓋底色的能力。油墨是否具有遮蓋力，取決于顏料的折射率與連結(jié)料的折射率之比。當(dāng)這個(gè)比值為1時(shí)，顏料是透明的；這個(gè)比值大于1時(shí)，則顏料是不透明的，即具有遮蓋力。不同的印品對(duì)顏料的遮蓋力有不同的要求，如印鐵油墨要求顏料有較強(qiáng)的遮蓋力，防止底色外露，而四色疊印油墨要求顏料有較高的透明度，使疊合在一起的油墨達(dá)到較好的減色效果。 

  ④視比容是指每克重顏料所占的體積，用立方厘米來(lái)表示。顆粒不同的相同顏料，視比容是不同的。顏料的視出容越大，其比重越小，在連結(jié)料中不易沉淀，油墨的穩(wěn)定性好。 

  2．連結(jié)料。連結(jié)料是油墨中的分散介質(zhì)，是顏料粒子的載體。油墨的印刷適性與連結(jié)料的性質(zhì)十分密切。連結(jié)料的成分比較復(fù)雜，主要有油型連結(jié)料和樹(shù)脂型連結(jié)料、有機(jī)溶劑。 

  ①油型連結(jié)料是將干性植物油加熱至某一溫度，并在此溫度下保溫而制成的，干性植物油是不飽和脂肪酸甘油酯的混合物，加熱時(shí)發(fā)生聚合反應(yīng)，生成二聚體和三聚體，加熱和保溫時(shí)間越長(zhǎng)，粘度越大。油型連結(jié)料中含有微量的游離脂肪酸，起著表面活性劑的作用，有利于顏料和連結(jié)料的混合；油性連接料有良好的附著力和一定的抗水性，能形成較光澤的墨膜，但固著速度慢，干燥時(shí)間長(zhǎng)。 

  ②樹(shù)脂型連結(jié)料是將入工合成樹(shù)脂或改性樹(shù)脂溶解在礦物油、植物油或揮發(fā)性溶劑中制成的，又可分為溶解型、分散型、膠質(zhì)型和揮發(fā)型四種樹(shù)脂連結(jié)料。常用的合成樹(shù)脂有：季戊四醇松香脂、醇酸樹(shù)脂、松香改性酚醒樹(shù)脂、聚酸膠樹(shù)脂、順丁烯二酸研樹(shù)脂、石油、瀝青等。 

  ③有機(jī)溶劑也是油墨連結(jié)料中的主要成分。它使油墨具有一定的流動(dòng)性，當(dāng)油墨轉(zhuǎn)移到紙張上后，揮發(fā)性大的溶劑迅速揮發(fā)，揮發(fā)性小的溶劑靠毛細(xì)管作用滲入紙張內(nèi)部，這樣就使得留在紙張表面的樹(shù)脂連結(jié)料固著在紙張表面并干燥。常用的溶劑有醋酸乙酯、醋酸丁酯、異丙醇等。 

  3.助劑。助劑也叫添加劑，是油墨的輔助成分，其作用是調(diào)整油墨的印刷適性，為了不同的目的，要在油墨的配制中添加不同種類(lèi)和數(shù)量的助劑，以調(diào)整油墨的流動(dòng)性、干燥性、色調(diào)等。主要有增塑劑、慢干劑、干燥劑等。 

  ①增塑劑是一種高沸點(diǎn)、低揮發(fā)的溶劑或低熔點(diǎn)的固體，用以增加高分子物質(zhì)的塑性。在油墨中添加增塑劑能使原先發(fā)脆的墨層具有比較好的韌性，并使墨層與承印材料之間有比較好的粘合力。為使增塑劑能更好地完成這些功能，增塑劑的分子必須滲入到連結(jié)料的長(zhǎng)分子之間，起到一定的類(lèi)似潤(rùn)滑的作用，使連結(jié)料的長(zhǎng)鏈的熱運(yùn)動(dòng)比較自由，聚合物就變得柔軟而富有彈性。 

  ②干燥劑。對(duì)于干性油，如有少量金屬鹽類(lèi)存在則可大大加速其氧化反應(yīng)，常用的金屬鹽有鈷、錳、鉛的鹽類(lèi)，這就是干燥劑。干燥劑在油墨干燥過(guò)程中既能加速油墨的干燥，本身又不發(fā)生任何變化。 

  另外，為改善油墨的印刷適性和其他一些指標(biāo)，油墨中還有其他一些助劑，如蠟、抗氧化劑、防蹭臟劑、表面活性劑、防腐劑、撤粘劑、消泡劑等。 

    二、性能 

    凹印油墨的性能首先要滿(mǎn)足凹印工藝的需要，其次，油墨轉(zhuǎn)移到紙張或其他材料上的膜層在印品使用期間要能經(jīng)得起后續(xù)工序和各種使用條件的作用。這些性能包括流動(dòng)性能、光學(xué)性能、耐抗性能。 

1．油墨的流動(dòng)性能。油墨的流動(dòng)性是印刷油墨的一個(gè)主要特性，其中包括粘度、粘性、粘彈性等內(nèi)容。 

 ①油墨的粘度。當(dāng)一種液體被攪動(dòng)時(shí)，其流動(dòng)的速度與施加的作用力成正比，即τ=MD（τ剪切應(yīng)力，M 常數(shù)，D剪切速率），其中，M為常數(shù)，即液體的粘度，液體的性質(zhì)不同、濃度不同決定了其粘度也不相同。如油墨的連結(jié)料粘度大，則油墨的粘度也大。油墨中溶劑的種類(lèi)與數(shù)量、顏料的比例與顆粒大小以及其分散狀況都會(huì)影響油墨的粘度。凹印油墨可近似看作為牛頓流體，其屈服值、觸變性的因素可以不予考慮，所以其流變曲線(xiàn)為通過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)。 

  在印刷過(guò)程中，油墨的粘度與油墨的轉(zhuǎn)移有著密切的關(guān)系，一般機(jī)速越高，油墨分離速度越快,要求油墨的粘度越低，否則轉(zhuǎn)移效果就不理想，另外，紙張表面強(qiáng)度越低，同樣要求油墨的粘度越低，否則易出現(xiàn)拉紙毛的現(xiàn)象。因此，在凹印生產(chǎn)過(guò)程中，必須嚴(yán)格控制好油墨的粘度，以保證印刷效果。 

  ②油墨的粘性。所謂油墨的粘性就是墨層在剝離轉(zhuǎn)移時(shí)的阻礙能力，粘度大的油墨其粘性也大，但不同的油墨，則兩者之間沒(méi)有必然的。粘性大的油墨不僅不易轉(zhuǎn)移到紙張表面，而且還容易將紙張表面的紙毛拉出，造成質(zhì)量事故。 

  ③油墨的粘彈性。油墨的粘彈性也就是油墨的內(nèi)聚力的大小。油墨的拉絲短，斷裂后回縮快，則粘彈性強(qiáng)，便于高速印刷，圖案清晰、飛墨少。油墨的粘彈性好壞與連結(jié)料的粘彈性有很大關(guān)系。 

2.油墨的光學(xué)性能。

  ①油墨的顏色。油墨的顏色是指油墨涂布在承印物表面呈現(xiàn)的色彩，它與光源的性質(zhì)有關(guān)，一般是指理想光源下的色彩。如果油墨*不透明，當(dāng)光線(xiàn)射到油墨表面，一部分被吸收，另一部分被反射，反射出來(lái)的這部分光的組合就是該油墨的顏色。如果油墨是透明的，則光線(xiàn)照射到油墨表面，一部分被吸收，一部分被反射，另一部分透射到紙張表面再反射，經(jīng)油墨層出來(lái)，與直接被反射的部分光組合成的顏色就是該油墨的顏色。 

  影響油墨顏色的因素很多，如墨層厚，亮度就低，顏色就深，油墨干操與否，對(duì)光的反射、透射及吸收比例也不相同，表現(xiàn)出來(lái)的顏色也有差異。紙張本身顏色深淺，白度對(duì)光線(xiàn)的吸收不同也引起油墨顏色變化。 

  ②油墨的光澤。油墨的光澤是指油墨印樣在某一角度反射光線(xiàn)的能力。油墨光澤度的好壞給印品的外觀帶來(lái)很大的影響，光澤度好，色彩鮮艷，印品檔次顯得就高。

3.油墨的耐抗性能。印刷品在使用期間是否能保持原有色彩，是印刷品質(zhì)量好壞的表現(xiàn)，也是印刷油墨性質(zhì)好環(huán)的表現(xiàn)。因此，為保證印品質(zhì)量，特別是一些特殊用途印品的質(zhì)量，必須改善油墨相應(yīng)的耐抗性能。 

  大多數(shù)顏料在日光、溫濕度、酸堿度的影響下，其分子結(jié)構(gòu)或晶體結(jié)構(gòu)易改變，從而導(dǎo)致顏色變化，一般有機(jī)顏料的耐抗性能較無(wú)機(jī)顏料的耐抗性差，因此，凹印油墨中必須適當(dāng)?shù)膶?duì)耐抗物質(zhì)進(jìn)行調(diào)整，以改良其耐抗性能。 

  為了使凹版印刷順利地生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品，必須對(duì)凹印油墨進(jìn)行有效地調(diào)整，精心地選擇，使凹印的特色在印刷行業(yè)中真正體現(xiàn)出來(lái)，給我們生活增添多一份姿彩。

 
 
來(lái)源：中華印刷包裝網(wǎng)