文 中山市中益油墨涂料有限公司
網(wǎng)印油墨的性質(zhì)
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粘度,又稱內(nèi)摩擦,是一層流體對另一層流體作相對移動時所產(chǎn)生的阻力。它是流體內(nèi)部阻礙其流動的一種特性。油墨粘度一般用“泊”、“厘泊”來表示。絲印油墨粘度約在4000-12000厘泊之間。
粘度過大油墨對承印物潤濕性差,不易通過絲網(wǎng)轉(zhuǎn)移到承印物上。造成印刷困難,印跡缺墨;粘度過小,會造成印跡擴大,致使印刷品線條合并,成為廢品。粘度指標(biāo)可以使用粘度計進行測量。
粘度變化與印刷性能的關(guān)系是:油墨在印版上,粘度愈穩(wěn)定愈好,但轉(zhuǎn)移到印件上后,粘度變大愈快愈好。觸變性則對前者不利,對后者有利,因此適當(dāng)?shù)赜|變性是可取的,而剪切變調(diào)對印刷有害無益。
加溶劑、稀釋劑或增塑劑,可降低粘度;加填料、顏料、硅化物,能提高粘度。
觸變性是指液體由于應(yīng)力粘度降低而后又恢復(fù)其原來粘度的能力。在絲印過程中,表現(xiàn)為油墨在靜止一定時間后變稠,粘度變大,攪動后又變稀,粘度也變小的一種可逆現(xiàn)象。因為,油墨中顏料顆粒的外形是不規(guī)則的,盡管吸附了一層連結(jié)料,也是一種不規(guī)則的圓球。所以,在靜止一定時間后,顏料顆粒就會接觸或相距很近,造成相互吸引,阻礙顆粒的自由活動,油墨就變稠、變粘。然而,這種暫時穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),被外力攪動后,很快被破壞,解除了顆粒之間的相互吸引力,顆粒的自由運動又得到恢復(fù),流動性提高了,油墨變稀,粘度下降。
絲網(wǎng)印刷油墨的觸變性越小越好。為消除這種不利因素,在印刷之前,要充分?jǐn)嚢栌湍?,使之恢?fù)常態(tài),然后進行印刷。
油墨中的顏料顆粒越不規(guī)則,多角多孔,如黑墨,其觸變性就大。反之,如黃墨,其觸變性就小。油墨中連結(jié)料多,顏料少,觸變性也小,反之則觸變性大。另外連結(jié)料的不同對觸變性影響也很大,如聚合植物油所制作的油墨,其觸變性小,如高分子樹脂作連結(jié)料,其觸變性大。
屈服值是指對流體加一定外力,從彈性變形到流動變形的界限應(yīng)力,也是油墨開始層流時必須施加的最低應(yīng)力。屈服值太大,油墨發(fā)硬,不易打開,輸墨不便,流平性差;屈服值太小,印刷細線和網(wǎng)點再現(xiàn)性差。絲印墨層較厚,故屈服值不能太小。絲印油墨根據(jù)不同要求,屈服值可由1000dyn/ cm2到3000dyn/cm2,印刷精細線畫時,屈服值宜取高值。
流動度是粘度的倒數(shù)。即:粘度大,流動度?。徽扯刃?,流動度就大。
油墨的流動度可以看作是在無外力作用下,一定量的油墨在一定時間內(nèi)和一定的平整面上自然流動的程度。油墨的流動度可以衡量油墨的稀稠。在絲印油墨中其流動度一般控制在30~50mm。測量方法是取1ml油墨,在250g的壓力,經(jīng)15min后,測量其直徑即可。
油墨的流動度大,印跡易擴大,使間隙小的細線條分辯不清以至合并;流動度小,印跡中線條易斷線缺墨,印刷也困難。
可塑性是指受外力作用變形后,能完全或部分保持其變形的性質(zhì)。
絲印油墨是介于流體和半固體之間的濃稠懸浮膠體,所以它既有流動性,也有可塑性。顏料和其它固體含量高,油墨就顯得稠,可塑性就大;顏料和其它固體含量低,油墨就稀薄,可塑性就小。絲印油墨要求有一定的可塑性,以保持印刷的精度,否則印刷的線條極易擴大。
油墨的表面張力關(guān)系到油墨的轉(zhuǎn)移性能和印跡在承印面上的穩(wěn)定性。這種關(guān)系,在光面材料,特別是塑料表面上印刷時,顯得更為突出。例如,當(dāng)油墨的表面張力大于承印面的表面張力較多時,印跡會收縮,甚至出現(xiàn)魚眼狀的小孔;若承印面與油墨的表面張力相近,而網(wǎng)版的表面張力又大于承印面的表面張力時,印刷會出現(xiàn)堵網(wǎng)現(xiàn)象。這些情況,可借添加表面活性劑、微晶石蠟、硅化物等加以調(diào)整,使油墨的表面張力等于或小于承印面的表面張力,以獲得良好的印刷效果。
細度是表示油墨中顏料及其它固體原料顆粒的大小,及其這些顆粒在連接料中分布的均勻程度的指標(biāo)??捎眉毝扔嫲堰m當(dāng)調(diào)稀后的油墨從細度計凹槽的最深處刮到平處,立即對光傾斜15°觀察。看油墨中顆粒至少15個在某一刻度范圍內(nèi),其值即為該油墨的細度。
絲印油墨的細度一般在15~45μm之間。細度太粗,在印刷中會產(chǎn)生糊版,印不出圖案。如絲網(wǎng)較粗,細度也可相應(yīng)加粗。一般最粗的顆粒應(yīng)低于網(wǎng)孔面積的1/4。
油墨的細度與固體粉末的細度是不一樣的,后者指粉末的基本顆粒尺寸,它是很小的,見表1。其中一般顏料的基本顆粒尺寸小于1μm,實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50μm)加入到油墨連結(jié)料中的,經(jīng)研磨,聚集分散開,分散得愈好,油墨顆粒(細度)愈小。一般油墨的細度為5μm左右,特細的可達1~2μm。細度會影響到墨膜的光澤及油墨的流變性。
下面列舉幾類顏料的顆粒尺寸:
表1 各種顏料顆粒尺寸
粘彈性是指油墨受刮板壓力后被剪切斷裂,絲網(wǎng)版彈起,油墨迅速回彈的性能。油墨和承印物粘接,和絲網(wǎng)脫離,出現(xiàn)迅速縮回的現(xiàn)象,是典型的油墨粘彈性現(xiàn)象。
油墨的粘彈性,對絲印影響較大的是出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象。拉絲現(xiàn)象就是當(dāng)刮墨板刮過,網(wǎng)版彈起瞬間,在網(wǎng)版與承印物之間出現(xiàn)很多油墨細絲。這是絲印中最忌的現(xiàn)象,不僅易使印刷品和網(wǎng)版粘臟,甚至?xí)褂∷o法進行。
拉絲長短與油墨的粘度有關(guān)。粘度大,墨絲長;反之則短。為此常加減粘劑或降低樹脂的分子量等來降低油墨粘度,改善油墨粘彈性,減少拉絲現(xiàn)象。
拉絲現(xiàn)象還與作用力的時間有關(guān)。同一油墨,若分離速度很快呈彈性分裂,則墨絲短;分離速度很慢,則油墨像純液體一樣完全流下,不成絲。
絲網(wǎng)印刷既要求油墨在網(wǎng)版上能夠較長時間不干燥結(jié)膜,又要求在印刷后,在承印物上干燥越快越好。這樣可以保持印跡的清潔,節(jié)省場地,加快印刷速度,提高質(zhì)量。
絲印對油墨的干燥性要求,在多色連續(xù)套印時尤為突出。一般采用的干燥方法有自然干燥、熱風(fēng)干燥、紫外線干燥、電子束照射干燥、紅外線干燥、微波干燥等多種形式。
測定油墨的干燥程度,可采用簡易方法。即制作一塊寬37.5px、長100px,曬好圖像的絲網(wǎng)印版,將油墨印在承印物上。觀察油墨,以不粘紙為標(biāo)準(zhǔn),計算自印刷后多長時間不粘紙,便可測定出這種油墨在此種承印物上的干燥時間。
對于絲網(wǎng)印刷來說,網(wǎng)上慢干及印跡快干的油墨,才是理想的絲網(wǎng)印刷油墨,光固、熱固及熱印冷固等油墨就是因此而產(chǎn)生的。
指墨膜受壓變形的程度,可用油漆及涂料工業(yè)用的硬度計測量。從印品應(yīng)用出發(fā),硬度也可用耐劃破性度量,如用相同的力,以不同硬度(H)的鉛筆刻劃充分干燥(印后48小時)的墨膜,以能刻破墨膜的鉛筆的H值為所測油墨的硬度。硬度對金屬、硬塑及玻璃等剛體的裝潢印刷甚為重要。
耐光性是指油墨印跡在日光照射下色澤穩(wěn)定程度的一種性能。它取決于顏料的耐光性、墨層厚度、連結(jié)料及填充劑等的性能。包裝印刷和室外廣告對油墨耐光性的要求甚高,室外廣告常要求歷時3~5年,印品色彩無明顯變化。光的照射會使顏料發(fā)生化學(xué)(如氧化或還原)反應(yīng)和物理(晶體)變化,導(dǎo)致顏料變暗、變淡以至完全退掉。
耐光性的測定常用“8級日曬牢度藍色標(biāo)準(zhǔn)”與印樣一起放于褪色儀中曝光若干小時(20或40),然后取出比照,找出試樣與哪級標(biāo)準(zhǔn)接近,該級號即為試樣的耐光水平。“8級日曬牢度藍色標(biāo)準(zhǔn)”是在羊毛織物上,染以8種不同牢度、相同濃度的藍色染料,它們在等量光照下,會出現(xiàn)8種不同的褪色情況,H經(jīng)褪色最嚴(yán)重,8級最不易褪色。
視熱加工要求而異,印品的油墨應(yīng)在熱壓中不被拉脫。檢測方法是將一片印刷品與一張潔凈鋁箔疊合在一起,用實際生產(chǎn)時的溫度、壓力和時間處理,冷卻后分開印品與鋁箔,觀察油墨轉(zhuǎn)移到鋁箔上的情況。
油墨的耐水、酸、堿及溶劑的能力,統(tǒng)稱為耐化學(xué)力,其測定標(biāo)準(zhǔn)與方法要從應(yīng)用目標(biāo)出發(fā),目前常用的有浸泡法和濕擦法。
浸泡法是將干燥后的印品,浸泡在選定的水、酸、堿及溶劑中,經(jīng)一定時間后取出,比較印品浸泡前后的變化程度。
濕擦法是將布用選定的溶液浸濕后,在干燥后的印品上往返濕擦若干次(50~100),再比較印品濕擦前后的差異。
其它如油墨的顏色、光澤度及透明度(或遮蓋力),分別用色度儀、反射光澤度計及密度計(或遮蓋力儀)予以測定,可參考有關(guān)印刷油墨的標(biāo)準(zhǔn)。
油墨是絲網(wǎng)印刷中最重要的材料,在整個印刷過程中占有極其重要的地位。因為絲網(wǎng)印刷的對象相當(dāng)廣泛,如紙張、金屬、塑料、玻璃、木材、陶瓷和各種紡織品等等。所以正確掌握油墨的性能,是順利進行絲網(wǎng)印刷必不可少的條件。
絲印油墨最突出的一個問題是印刷后油墨在承印物上的固著牢度。沒有固著牢度,就等于沒有印刷,還會造成很大的浪費。固著牢度問題涉及到油墨和承印物的粘結(jié)機理。