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          油墨乳化原因

          1 膠印油墨產生乳化的原因
                油墨主要由樹脂、礦油及顏料組成。其中的樹脂主要是松香和植物油改性的酚醛樹脂,另外也使用石油樹脂、醇酸樹脂、聚氨酯樹脂。常用的顏料包括偶氮色淀型的紅色顏料、雙偶氮型的黃色顏料、酞菁藍及炭黑。膠印油墨還含有填料和助劑。
                油墨在印刷時有一個與印刷藥水(潤版液)直接接觸的過程,此時油墨中的極性物質由于親水會導致油墨產生乳化。這些極性物質來自油墨各組分中的極性基團,即樹脂、顏料、填料及助劑中的酯鍵、醚鍵、酰胺鍵,各種氨基、酸根及其鹽等。膠印油墨的水墨平衡性(俗稱抗乳化性、抗水性)在很大程度上會影響印刷質量。膠印油墨的過度乳化會給印刷帶來實地密度降低、網點擴大、油墨流動性變差、轉移性變差、堆版、浮贓等毛病。如何控制油墨乳化率,一直是膠版印刷行業普遍關心的問題。
          2 膠印油墨各組分乳化作用分析
                膠印油墨所使用的礦油是非極性物質,不易導致油墨乳化;膠印油墨所使用的樹脂不可避免的含有酯鍵和醚鍵,具有一定的親水作用,會導致油墨一定程度的乳化;膠印油墨所使用的填料,例如碳酸鈣,是強極性物質,極易導致油墨乳化,但填料在制備過程中已經過親油處理,親水性有所降低:膠印油墨中所使用的助劑,例如催干劑、抗結皮劑等等,都是極性物質,也極易導致油墨乳化,但它們在油墨中的用量畢竟有限。相對而言,在膠印油墨的各組分中,有機顏料導致油墨乳化的可能性較大, 這不僅是因為有機顏料分子中還有極性基團, 而且顏料在水相中制備,制備過程還添加各種表面活性劑,這些極性物質的存在都能導致膠印油墨的乳化。
                 膠印油墨所使用的紅色顏料一般為偶氮色淀顏料,例如PR57、PR53、PR49等。這些顏料實際上都是有機酸的金屬鹽(鈣鹽、鋇鹽等),具有很強的極性,另外,在顏料的合成過程中還會大量的使用松香皂,然后通過添加金屬鹽溶液(例如氯化鈣、氯化鋇)的形式使松香沉淀。大量松香酸鹽的存在會使顏料極性明顯增加,這種極性是導致油墨乳化的重要因素。
                 膠印油墨經常使用的黃色顏料一般為雙偶氮顏料,如PY12,其分子結構是對稱的,理論上對外不顯示極性;膠印油墨所使用的藍色顏料,一般為酞菁藍PB15:3,其分子結構也是對稱的,理論上對外也不顯示極性。在PY12和PB15:3的合成過程中,表面活性劑以及酸、堿、鹽的使用不可避免,而這些物質無法通過水洗完全去除。另外,由于水中含有鈣、鎂等金屬離子(水的硬度越高,鈣、鎂離子的含量就越高),這些物質在顏料的干燥過程中都會殘留下來,**終成為導致油墨乳化的因素之一。由于PYI2和PB15:3本身為非極性物質,所以相對而言,黃顏料和藍顏料引起的乳化比紅顏料輕微得多。膠印油墨使用的黑色顏料是炭黑,炭黑是無機顏料,本身是非極性的,但炭黑表面含有少量的羧基、醌基和酚羥基等極性基團,也能導致一定程度的乳化。由此可以看出,在四色版膠印油墨中紅色油墨**容易乳化。要降低油墨的乳化值,**先要解決紅色油墨的乳化問題。
          3 目前降低油墨乳化植的常用方法
                目前降低油墨乳化值的常用方法是在油墨中添加抗乳化劑(又稱抗水劑、水墨平衡劑)。這樣添加的抗乳化劑只有少部分吸附于顏料表面,大部分助劑在油墨中處于游離狀態,不僅造成抗乳化劑用量的增加,而且游離的抗乳化劑還會產生副作用(例如影響油墨的表面張力和印刷適性)。另外,這一方法通常情況下只能將油墨的乳化值降到60%左右,但對于高速印刷而言,油墨的乳化值往往需要控制在40%以下甚**更低。
          4 降低油墨乳化植的新方法
          上海三正高分子材料有限公司**了一種新的膠版印刷水墨平衡劑及其使用方法。該油水平衡劑的分子結構為:
                上述油水平衡劑在顏料制備過程中使用,在顏料過濾前直接加入或以溶液或乳液的形式加入。添加量為顏料干重的0.5~3.0%。**好的使用方法是將油水平衡劑溶于松香皂中,和松香一起對顏料進行表面處理。
                與現有技術相比,該**在助劑結構及使用方法上明顯不同。該**是在顏料制備過程中添加一種能緊密吸附于顏料表面的油水平衡劑對顏料進行表面處理,通過提高顏料的抗乳化性能來提高膠印油墨的抗水性。該油水平衡劑能將油墨的乳化值降到40以下,由于助劑用量少,從而減少了助劑的副作用。當然該助劑也可在油墨中直接添加,其用量比現有助劑少,抗水作用也更加明顯。以下是該**的幾個具體實例:
          實例1
          實例1所使用的油水平衡劑的分子結構為:

                 上述結構的油水平衡劑以聚乙烯亞胺(分子量50000)起始劑,通過環氧乙烷和環氧丙烷的開環反應制得。該助劑在聯苯胺黃顏料(顏料黃P.Y.12)制備過程中加入,加入時機為偶合結束后、顏料過濾前。所得顏料按常規方法制備膠版油墨(顏料含量為20%,市購樹脂油80%),其乳化值按業內常用的度克(DUKE)法測試(ASTMD4942)。改變助劑用量油墨的乳化值隨之改變,具體數據見下表。若在顏料制備過程中不使用油水平衡劑,而在油墨制備過程中按常規方法使用某種進口的油墨抗水助劑,所得膠版油墨乳化值同樣列入下表(對比實例I)。
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