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油墨的制造工艺和理化性能
发布时间：2019-09-27 10:23
一、制造流程
1、准备
——是指油墨所需各种原材料的制取和加工，包括将颜料和连结料加工到符合制墨所需要求，清除掉干性植物油所含的游离脂肪酸、色素及磷脂等。
（1）颜料的制取——主要是合成某些特定的有机颜料，使其颜色稳定
（2）连结料的炼制
——是从上百种连结料的原料中，根据配方选取几种适合的原料制成具有某种特性的连结料的生产工艺。
连接料的炼制包括：
植物油的炼制
树脂型连结料的炼制
溶剂型连结料的炼制
水基型连结料的炼制
反应型连结料的炼制
2、配料
——是把配方中规定的颜料和连结料及辅助剂放入专用容器的过程。
配料是决定油墨各项性能的关键因素，直接影响到油墨的质量及印刷适性。
3、搅拌
——是利用机械的作用使颜料固体粉末与连结料混合，促进连结料从某一方向进入颜料的间隙和毛细孔间隙，润湿而排除颜料周围的空气和水分，达到粗分散的目的。
①方法：
开始低速搅拌——以防止未润湿的颜料颗粒飞扬或逸出；搅拌一定时间后再进行高速搅拌——以加强对油墨的剪切力，将颜料团打开。当墨料呈糊状后停机——取出墨料桶，待轧研。
②工具：
星式搅拌机、蝶形搅拌机、高速叶轮搅拌机、双轴向搅拌机
4、研磨（轧研）——俗称“轧墨”
——是利用机械的方法将颜料加工成原始粒子分散于连结料中，使油墨形成稳定悬浮分散体。
研磨的目的：
使连结料中的颜料分散，达到印刷时在其所用机型上取得令人满意的效果。
研磨的原理：
依靠剪切力、挤压和摩擦作用来完成颗粒的分散。
较粘稠的浆状油墨——采用三辊轧墨机；
较稀薄的或挥发型油墨——采用球磨机和砂磨机
①三辊轧墨机:
a.结构：
由三个直径相同的滚筒组成
三辊轧墨机
b.原理：
三个滚筒的转速不同，因而产生剪切作用使颗粒被碾碎；而且三个滚筒间的压力可进行调节，压力的大小将影响油墨轧研后的细度。
c.特点：
①三个钢质辊是空心的——以便用冷却水带走轧墨生成的热量；
②辊表面经过淬火处理——以增加其硬度；
③U前：U中；U后=1:3：9或1:4:11
④三个辊间的距离可以调节，一般水平排列；
⑤新式的改为斜式排列，前滚位置，便于操作
②球磨机和砂磨机：
原理：
在封闭的容器中放入一定量的球体或砂珠，通过相对运动而产生撞击、摩擦，对液状的墨料进行粉碎，从而达到分散的目的。
1）球磨机
立式球磨机
卧式球磨机（普通）
卧式球磨机结构
由钢质圆筒、一定量的小球、减速齿轮和电动机组成
特点：
①用于批量生产，每一次装料和出料比较费事；
②密封圆筒内的溶剂不会挥发，十分安全，操作简便成本较低。
2）砂磨机（立式、卧式）
——分散效果好，颜色被污染的程度低，并可连续生产，且效率高 。
原理：
墨料由罐的底部用压力泵打入，随着搅拌器的高速旋转带动砂珠运动，墨料由上至下被研磨后，通过上部的筛网过滤后流出罐体。
结构：
由圆罐搅拌器和硬质砂等组成。
特点：
①产量比三辊轧墨机高3-4倍；
②只适合于生产粘度低于1Pa.S以下的液体油墨。
研磨的作用：
①把颜料的聚集体打散并被连结料润湿；
②能使颜料充分分散；
研磨的缺点：
①不能把颜料粉碎到小于颜料的原始粒子。
②一经存放又可能重新出现聚集，影响油墨的细度和流动性；
5、调整、检验、装桶
油墨产品的黏度与其设备的关系
|
产品 |
预混和 |
分散设备 |
|
黏稠状彩 色油墨 |
低剪切 |
三辊机 |
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中等黏度 稠状油墨 |
高剪切 |
三辊机或砂磨机 |
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低黏度稠 状油墨 |
高剪切 |
砂磨机（珠磨设备） |
|
液态状油墨 |
高速搅拌、高剪切 |
球磨机、砂磨机 |
二、浆状油墨的制造工艺
浆状油墨：胶印油墨、丝网油墨、印铁油墨
三、液状油墨的制造工艺
液状油墨：柔印油墨、凹印油墨
特点：
①设备简单；
②工艺流程较短；
③制造费用比浆状油墨低廉
一、膜层的光泽度
1、光泽度（Gross）
——是指印品表面的油墨干燥后，在光照下，向同一个方向集中反射光线的能力。一般用百分比表示。
2、影响膜层光泽度的因素（★）
二、膜层的透明度（遮盖力）
1、透明度
——将油墨涂布成均匀薄膜时，使承印物的底色能够显现或不显现的性能。
2、影响油墨透明度的因素
（1）颜料本身分子结构和结晶结构
（2）颜料颗粒的大小
（3）油墨中颜料的含量
（4）颜料与连结料折光率的差别
3、印刷对透明度的要求
（1）底色：要求透明度低；
（2）四色网版印刷：要求透明度高。
三、油墨细度（Fineness）
1、细度
——是指油墨中颜料、填充料等固体粉末在连结料中的分散程度，又称分散度。单位为μm。
2、影响细度的因素
（1）连结料对油墨的润湿程度
（2）制造工艺中搅拌、轧研的程度
3、油墨细度对膜层光学性能的影响
（1）对膜层光泽度的影响
油墨的细度好
——表明颜料颗粒细小，细小的颜料颗粒容易形成更多的毛细管，增加墨膜保留连结料的能力,并提高印品的光泽；
油墨的细度不好
——表明颜料颗粒粗糙，印刷中易出现堆版等故障，印品也粗糙，出现漫反射，光泽度差。
（2）对膜层着色能力的影响
油墨的细度好
——颜料分散度高，分散均匀，油墨着色力强；
油墨的细度不好
——分散不均匀，着色力差。
（3）对膜层透明度的影响
细度好
——颜料颗粒细小——增加了对光的吸收——透明度低
（4）对印刷的影响
一般网线越细，对油墨的细度要求越高。
4、细度的测量
（1）仪器：
①刮板细度仪（中间刻有由深到浅凹槽的钢板，上面凹槽深，往下逐渐变浅至零，槽边有刻度）
刮板：10—50μm
刮刀
②0.1mm吸墨管
③放大镜
（2）测量方法（即步骤）
①用墨刀将墨样约0.5ml放在50μm处凹槽内，将刮刀垂直放在槽上，自上而下(由深到浅)刮到零点，使油墨充满细度计的凹槽；
②30度角斜对光源；
③用5-10倍放大镜检视颗粒密集数量；
④在一个刻度范围内超过15个颗粒，此处对应的刻度即为油墨的细度。
每种油墨都要重复试验2～3次，取其平均值。
四、膜层的耐抗性
——是指油墨形成固态膜层后，膜层受到外界因素侵袭时，保持膜层色彩及其它品质不变的性能，又称稳定性。
1、耐光性
（1）定义：
是指油墨在日光等照射下，颜色不发生变化的能力。
（2）决定耐光性的因素
①一般，有机颜料＞无机颜料；
②油墨单位体积内颜料的含量比例越大，则油墨耐光性越好。
③连结料的种类及性能
④温湿度——光强不变的条件下，温湿度越高，颜料的颜色变化越大。
2、耐热性
（1）定义：
是指油墨受热时，颜色不发生变化的能力。
耐热性用油墨被加热后颜色不发生变化的高温度来表示。
（2）决定耐热性的因素
①颜料的种类及性能
例如：含沙黄颜料受热后有升华现象出现。
②连结料的种类及性能
连结料受热后易由浅白色变为黄色。
（3）耐热性的测定
①将油墨涂布于镀锡铁皮上；
②分成6小块，分别在60℃、80℃、100℃、120℃、140℃、180℃下烘烤30分钟；
③取出冷却；
④以60℃烘烤30分钟为标准，比较、检视颜色状况，以颜色相同温度表示。
3、化学稳定性
（1）胶印中的润版液（酸性）；
（2）印刷用纸的酸碱性；
（3）印后工艺中的覆膜、上光等用到醇、酯等；
（4）包装时会接触到碱性物质，如：香皂、药品等。
上一条： 单组分聚氨酯胶粘剂的合成机理和典型配方