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为您陈述造成油墨胶化现象的六种原因及解法


  人们针对发胀或胶化采取不断搅拌墨斗中的油墨,或者在墨斗中安装一个搅拌器,也有在油墨上放一个铁棍,将油墨推向墨斗辊,以保持包装印刷油墨的流动性。操作工大都喜欢采用中、高粘度的调墨油或稀释剂调节油墨(但这必须随调随用,否则仍会发生继续发胀或胶化)。而一些厂家则是把该油墨倒掉,更换流动性好的而又抗水强的油墨再去印刷。纵观这种故障,围绕这一问题粗略地对此现象进行一些探讨,并就排除该故障的新方法与包装印刷界同仁交流。
(一)、油墨的胶化与酸碱的概念
  包装印刷油墨的胶化问题在早期的特种油墨(氧化干燥型及渗透干燥型)的油墨是经常会遇到的,而在溶剂型(挥发干燥型)及水性油墨中偶尔也会碰到。我们知道,造成胶化的原因是非常复杂的(包括油墨制造的工艺流程,如催干剂的先加与后加等等)。随着科技的发展,新材料的运用,我们加强了科学理论的研究,和对油墨组分材料质量的控制。当油墨的组成结构发生变化时,使各种弊病得到有效控制。但一般在故障出现后,操作工往往会束手无策。造成油墨胶化的现象,有如下六种原因:
  1.油墨体系的树脂分子量过大(粘度过高);
  2.固体组分太多(即使是粘度小的树脂连结料也不例外);
  3.油墨体系酸值太高;
  4.颜料、填料带有碱性;
  5.干燥剂含量太多或选择添加的次序不当(如油墨生产前与生产后便会出现两种结果);
  6.油墨体系的溶剂尤其是快干溶剂过多。
  我们在对化学(反应)范畴进行探索时就会发现:在其化学计量浓度大到某一数值(严格地说是一个很窄的浓度范围)时,各种宏观性质就会发生突然的变化。从微观角度考察,这时油墨体系的活性分子开始发生缔合,形成胶粒大小不等的聚集体。这种聚集体就称为胶团或胶束,也称为缔合胶体。胶团的一个重要特性就是其增溶作用的结果,使原本不溶或微溶的物质溶解度大大得到增加——俗称发胀。从而加速了化学反应的作用。其反应的机理极有可能与连结料尤其是颜料分散过程有密切关系。
  从上述六种原因可以看出:前两种是属于物理学范畴,后四种原因属于化学(反应)范畴。酸是亲电子的,是电子接受体(质子给予体);碱是亲核的,是电子给予体(质子接受体)。还有所谓两性溶剂和树脂(既有质子给予体,又有质子接受体的水、醇、羧酸及硝酸纤维素等),其次还有一个不会形成氢键的脂族烃类溶剂及中性颜料、两性颜料等都与油墨的胶化有关系。也就是人们常说的:颜料的酸碱特性与连结料的酸碱特性不相适应时,我们可以采用多种树脂与颜料、填料,使酸碱特性相适应,或选择适当的溶剂使酸碱特性得到改善,这是常规的补救措施。
(二)、消除发胀,避免胶化的有效途径
  近年来,人们在围绕包装印刷油墨的发胀、胶化及沉淀结块,提出过这样和那样的补救措施。其解决方法往往是在故障出现后才引起人们的重视。这种被动作业的方法,不仅加大了包装印刷厂家的生产成本及延误了时间,同时也带来了一定的处理难度。油墨体系的胶化、稠、成块现象与盐基颜料与酸值较高或含有游离脂肪酸的连结料反应成皂等有关。连结料本身凝聚胶化,油墨体系吸入了水份,颜料含量太高,使用的连结料与颜料不平衡(不恰当),连结料与油脂的助剂混溶性不良,高聚物连结料因酸溶结构被颜料吸收等情况都会导致油墨胶化,一般补救的措施不外乎有如下四种方法:
  1.太稠或因连结料聚合度过高形成胶化时,加入脂肪烃、酯、酮等稀释。
  2.水墨需添加无机盐,可控制胶化。
  3.在包装印刷油墨里加入萘酸金属盐。
  4.反应成皂的胶化类油墨加入松香溶于亚油,利用其高酸值物质来解除。
  除了上述所提到的原因外,油墨体系中的催干剂也能直接影响油墨在贮存过程中的粘度、增涨及颜料、填料的沉淀。例如高粘度的醇酸树脂与碱性颜料氧化锌和催干剂一起研磨,在贮存过程中会促使油墨胶化和发胀。这是由于热加工过程中,游离脂肪酸类和碱性颜料起反应所致。因此在使用高粘度的油墨原料制造防伪油墨时,在研磨过程中,不应加铅、钴、锰催干剂。但在加入1%苯甲酸后,可降低发胀倾向。催干剂的另一弊病是:能加速油墨在贮存过程中颜料的沉淀。如用钛白粉制造油墨时,在研磨时加环烷酸锌,颜料易沉淀而结成硬块。
  生产的改进型磷酸酯钛酸酯偶联剂,除具有对颜料的优良分散性能外,还能使已发胀、胶化的包装印刷油墨"起死回生"。例如在印刷过程中只需在已发胀的油墨里添加3%~5%的防胀破胶剂,就能使上述故障得到控制,恢复油墨原状结构及粘度。我们在油墨配方中只需在颜料、填料中添加1.5%~2.5%的防胀破胶剂,便可避免包装印刷的发胀和胶化。也可采用甲苯、二甲苯以1∶1的比例与该产品先稀释后,再添加在油墨中一起研磨分散的办法,既能大大提高颜料的分散性,又能防止包装印刷油墨在生产、贮存、印刷过程中因发胀、胶化、沉淀而导致条痕或色彩浅淡故障。同时还能大大提高油墨的支化度而增大墨膜的附着牢度,并能降低印刷油墨或挥发干燥型(溶剂型)印刷油墨烘烤温度及吹风量,从而有效地促进包装印刷油墨正常印刷的流动性。
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