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油墨的制造工藝和理化性能
發布時間：2019-09-27 10:23
一、制造流程
1、準備
——是指油墨所需各種原材料的制取和加工，包括將顏料和連結料加工到符合制墨所需要求，清除掉干性植物油所含的游離脂肪酸、色素及磷脂等。
（1）顏料的制取——主要是合成某些特定的有機顏料，使其顏色穩定
（2）連結料的煉制
——是從上百種連結料的原料中，根據配方選取幾種適合的原料制成具有某種特性的連結料的生產工藝。
連接料的煉制包括：
植物油的煉制
樹脂型連結料的煉制
溶劑型連結料的煉制
水基型連結料的煉制
反應型連結料的煉制
2、配料
——是把配方中規定的顏料和連結料及輔助劑放入專用容器的過程。
配料是決定油墨各項性能的關鍵因素，直接影響到油墨的質量及印刷適性。
3、攪拌
——是利用機械的作用使顏料固體粉末與連結料混合，促進連結料從某一方向進入顏料的間隙和毛細孔間隙，潤濕而排除顏料周圍的空氣和水分，達到粗分散的目的。
①方法：
開始低速攪拌——以防止未潤濕的顏料顆粒飛揚或逸出；攪拌一定時間后再進行高速攪拌——以加強對油墨的剪切力，將顏料團打開。當墨料呈糊狀后停機——取出墨料桶，待軋研。
②工具：
星式攪拌機、蝶形攪拌機、高速葉輪攪拌機、雙軸向攪拌機
4、研磨（軋研）——俗稱“軋墨”
——是利用機械的方法將顏料加工成原始粒子分散于連結料中，使油墨形成穩定懸浮分散體。
研磨的目的：
使連結料中的顏料分散，達到印刷時在其所用機型上取得令人滿意的效果。
研磨的原理：
依靠剪切力、擠壓和摩擦作用來完成顆粒的分散。
較粘稠的漿狀油墨——采用三輥軋墨機；
較稀薄的或揮發型油墨——采用球磨機和砂磨機
①三輥軋墨機:
a.結構：
由三個直徑相同的滾筒組成
三輥軋墨機
b.原理：
三個滾筒的轉速不同，因而產生剪切作用使顆粒被碾碎；而且三個滾筒間的壓力可進行調節，壓力的大小將影響油墨軋研后的細度。
c.特點：
①三個鋼質輥是空心的——以便用冷卻水帶走軋墨生成的熱量；
②輥表面經過淬火處理——以增加其硬度；
③U前：U中；U后=1:3：9或1:4:11
④三個輥間的距離可以調節，一般水平排列；
⑤新式的改為斜式排列，前滾位置，便于操作
②球磨機和砂磨機：
原理：
在封閉的容器中放入一定量的球體或砂珠，通過相對運動而產生撞擊、摩擦，對液狀的墨料進行粉碎，從而達到分散的目的。
1）球磨機
立式球磨機
臥式球磨機（普通）
臥式球磨機結構
由鋼質圓筒、一定量的小球、減速齒輪和電動機組成
特點：
①用于批量生產，每一次裝料和出料比較費事；
②密封圓筒內的溶劑不會揮發，十分安全，操作簡便成本較低。
2）砂磨機（立式、臥式）
——分散效果好，顏色被污染的程度低，并可連續生產，且效率高 。
原理：
墨料由罐的底部用壓力泵打入，隨著攪拌器的高速旋轉帶動砂珠運動，墨料由上至下被研磨后，通過上部的篩網過濾后流出罐體。
結構：
由圓罐攪拌器和硬質砂等組成。
特點：
①產量比三輥軋墨機高3-4倍；
②只適合于生產粘度低于1Pa.S以下的液體油墨。
研磨的作用：
①把顏料的聚集體打散并被連結料潤濕；
②能使顏料充分分散；
研磨的缺點：
①不能把顏料粉碎到小于顏料的原始粒子。
②一經存放又可能重新出現聚集，影響油墨的細度和流動性；
5、調整、檢驗、裝桶
油墨產品的黏度與其設備的關系
|
產品 |
預混和 |
分散設備 |
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黏稠狀彩 色油墨 |
低剪切 |
三輥機 |
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中等黏度 稠狀油墨 |
高剪切 |
三輥機或砂磨機 |
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低黏度稠 狀油墨 |
高剪切 |
砂磨機（珠磨設備） |
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液態狀油墨 |
高速攪拌、高剪切 |
球磨機、砂磨機 |
二、漿狀油墨的制造工藝
漿狀油墨：膠印油墨、絲網油墨、印鐵油墨
三、液狀油墨的制造工藝
液狀油墨：柔印油墨、凹印油墨
特點：
①設備簡單；
②工藝流程較短；
③制造費用比漿狀油墨低廉
一、膜層的光澤度
1、光澤度（Gross）
——是指印品表面的油墨干燥后，在光照下，向同一個方向集中反射光線的能力。一般用百分比表示。
2、影響膜層光澤度的因素（★）
二、膜層的透明度（遮蓋力）
1、透明度
——將油墨涂布成均勻薄膜時，使承印物的底色能夠顯現或不顯現的性能。
2、影響油墨透明度的因素
（1）顏料本身分子結構和結晶結構
（2）顏料顆粒的大小
（3）油墨中顏料的含量
（4）顏料與連結料折光率的差別
3、印刷對透明度的要求
（1）底色：要求透明度低；
（2）四色網版印刷：要求透明度高。
三、油墨細度（Fineness）
1、細度
——是指油墨中顏料、填充料等固體粉末在連結料中的分散程度，又稱分散度。單位為μm。
2、影響細度的因素
（1）連結料對油墨的潤濕程度
（2）制造工藝中攪拌、軋研的程度
3、油墨細度對膜層光學性能的影響
（1）對膜層光澤度的影響
油墨的細度好
——表明顏料顆粒細小，細小的顏料顆粒容易形成更多的毛細管，增加墨膜保留連結料的能力,并提高印品的光澤；
油墨的細度不好
——表明顏料顆粒粗糙，印刷中易出現堆版等故障，印品也粗糙，出現漫反射，光澤度差。
（2）對膜層著色能力的影響
油墨的細度好
——顏料分散度高，分散均勻，油墨著色力強；
油墨的細度不好
——分散不均勻，著色力差。
（3）對膜層透明度的影響
細度好
——顏料顆粒細小——增加了對光的吸收——透明度低
（4）對印刷的影響
一般網線越細，對油墨的細度要求越高。
4、細度的測量
（1）儀器：
①刮板細度儀（中間刻有由深到淺凹槽的鋼板，上面凹槽深，往下逐漸變淺至零，槽邊有刻度）
刮板：10—50μm
刮刀
②0.1mm吸墨管
③放大鏡
（2）測量方法（即步驟）
①用墨刀將墨樣約0.5ml放在50μm處凹槽內，將刮刀垂直放在槽上，自上而下(由深到淺)刮到零點，使油墨充滿細度計的凹槽；
②30度角斜對光源；
③用5-10倍放大鏡檢視顆粒密集數量；
④在一個刻度范圍內超過15個顆粒，此處對應的刻度即為油墨的細度。
每種油墨都要重復試驗2～3次，取其平均值。
四、膜層的耐抗性
——是指油墨形成固態膜層后，膜層受到外界因素侵襲時，保持膜層色彩及其它品質不變的性能，又稱穩定性。
1、耐光性
（1）定義：
是指油墨在日光等照射下，顏色不發生變化的能力。
（2）決定耐光性的因素
①一般，有機顏料＞無機顏料；
②油墨單位體積內顏料的含量比例越大，則油墨耐光性越好。
③連結料的種類及性能
④溫濕度——光強不變的條件下，溫濕度越高，顏料的顏色變化越大。
2、耐熱性
（1）定義：
是指油墨受熱時，顏色不發生變化的能力。
耐熱性用油墨被加熱后顏色不發生變化的高溫度來表示。
（2）決定耐熱性的因素
①顏料的種類及性能
例如：含沙黃顏料受熱后有升華現象出現。
②連結料的種類及性能
連結料受熱后易由淺白色變為黃色。
（3）耐熱性的測定
①將油墨涂布于鍍錫鐵皮上；
②分成6小塊，分別在60℃、80℃、100℃、120℃、140℃、180℃下烘烤30分鐘；
③取出冷卻；
④以60℃烘烤30分鐘為標準，比較、檢視顏色狀況，以顏色相同溫度表示。
3、化學穩定性
（1）膠印中的潤版液（酸性）；
（2）印刷用紙的酸堿性；
（3）印后工藝中的覆膜、上光等用到醇、酯等；
（4）包裝時會接觸到堿性物質，如：香皂、藥品等。
上一條： 單組分聚氨酯膠粘劑的合成機理和典型配方