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丝网印刷UV油墨溶剂及油墨基本知识

发布时间:2023-03-10 人气:593

丝网印刷UV油墨溶剂及油墨基本知识

溶剂是挥发性有机液体,是油墨中必不可少的组成之一。溶剂按沸点高低分类可分为低佛点溶剂——沸点在100℃以下,中沸点溶剂——沸点在100~150℃之间,高沸点溶
剂——沸点在150~250℃之间。

按化学组成分类可分为:石油烃溶剂、煤焦溶剂、萜烃溶剂、醇类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、醚酯类溶剂等。

溶剂不仅是油墨的重要组成部分,而且还可以用来调节油墨的粘度和干燥速度。溶剂挥发速度的快慢可直接影响油墨的干燥速度和墨层形成的质量,如能合理的选择溶剂
还可以达到降低成本的目的。

在印刷作业时,我们往往需要根据印刷任务自己调配油墨,但由于对油墨和溶剂的性能不是十分了解,因而在配墨过程可能由于加入溶剂不当,或在调色过程中选择的油
墨不对而出现油墨析出或结团的现象,从而使油墨报废造成不必要的损失。

上述现象的出现就是由于溶剂和树脂之间不能很好的互溶,与这一因素有关的是关于“极性”的理论。

一、溶剂的极性

无论是树脂还是溶剂,都可以根据它们的分子结构分为非极性、极性、弱极性,这一性质受到诸如分子结构的对称性、极性基团的种类和数量,分子链的长短等所影响。

在高分子树脂和有机溶剂的分子结构中常含有一些极性基团,如:-COOH、-OH、-CO、-NO等。如果树脂和有机溶剂的分子结构对称而又不含有极性基团的,它们就是非极
性的;如果它们分子结构不对称而又含有各种不同的极性基团,如羧基、羟基、羰基、硝基等,那它们就都带有不同的极性。

所以一些树脂只能溶解于某种溶剂中,如:过氧乙烯树脂只能溶解于环已酮溶剂中,硝化棉只能溶解于极性溶剂酯类、酮类溶剂中。而一些弱极性的干性油则不溶于极性
溶剂,而溶于非极性的烃类溶剂。

上述理论运用到实际印刷操作中,只须掌握在调配颜色时必须在同一类型的油墨之间进行就可以了,如需配出绿色塑料油墨、那么只能用蓝色的塑料油墨和黄色和塑料油
墨调配,而不能用塑料油墨和金属油墨调配。

如果油墨太稠需调入溶剂的活,那么塑料油墨,可用环已酮,擦网版时可用二甲苯和环已酮配在一块擦版可降低成本。调自干型金属、玻璃油墨,可用二甲苯、松香水调
墨。调高温固化型油墨可用二甲苯、甲苯、松香水。调双组份固化型环氧系油墨可用丁醇与二甲苯的混合液调墨。

二、真溶剂、助溶剂、稀释剂

对于挥发干燥型油墨来说,它所用的溶剂可分为三类:

1、真溶剂:

具有溶解该类油墨中高分子树脂的溶剂为该树脂的真溶剂。

2、助溶剂(潜溶剂):

它本身不能溶解所用的高分子树脂,但在一定限制数量内,与真溶剂混合使用,可以提供一定程度的溶解能力。

3、稀释剂:

此种溶剂不能溶解所用的高分子树脂,也无助溶作用,但在一定限定数量内,可以和真溶剂混合使用,它起着稀释作用,价格比所用真溶剂、助溶剂低,可以降低成本。

这种溶剂的分类是相对的,对于某种溶剂在有种类型的油墨中的作用是真溶剂,而在另外一种油墨中也只能作为稀释剂来使用。

三、溶剂的沸点、闪点和自燃点

有机溶剂都是易燃品(氯化烃除外),有的闪点可达零下-16.5℃,因此在印刷时室内一定保证空气流通,为了安全起见,印刷车间内不允许有明火存在。

1、沸点:

溶剂的沸点就是溶剂的蒸气压力达到一个大气压时的温度,各种溶剂在高温时蒸气压力的相对高低和常温时是不一样的。

2、闪点:

溶剂加热,蒸气散发到空气中,在温度升高,溶剂蒸气浓度逐渐加大,当遇明火就有火焰出现,随即熄灭时的温度。

3、挥发率:

在一定温度和相对湿度下,在规定大小形状的箱中观察一滴受验溶剂在滤纸上的挥发速度。

挥发率数值=醋酸丁酯挥发时间/受验溶剂的挥发时间×100%

如挥发率数值越小,说明该溶剂的挥发速度越慢,挥发率数值越大,溶剂的挥发速度也随之增大。借助下表,在进行丝网印刷时,尤其是选用“溶剂挥发型油墨”印刷时
就可以根气候季节合理的选择溶剂了。(见下表)

 

四、介绍几种常用溶剂

1、松香水:

即200#溶剂汽油,它是石油的分留产物,可溶解松香、甘油硬脂和醇酸树脂,可调节金属、玻璃油墨,它的溶解力属中等范围,可与许多有机溶剂互溶。

2、松节油:

它是从松树提取的含油松脂的挥发部分。松节油有三种异构体:α-松萜、β-松萜、双戌烯。它蒸发均匀,由于分子结构中含有不饱和度,可产生氧化聚合作用,生成沉
香萜醇溶于油和树脂中变为成膜物上的一个组份。松节油蒸发均匀,对氧化聚合型油墨有防止结皮并改善流平性的作用。

3、二甲苯:

工业用二甲苯是由邻位、间位、对位三种异物体的混合物。二甲苯溶解力比松节油、松香水大,挥发率比二者快,广泛应用于高温固化型油墨及氧化聚合型油墨中。

4、甲苯:

它来源于石油化工或煤焦工业,甲苯能溶解乙基纤维素、顺酐树脂、橡胶、过氯乙烯等,可调节玻璃油墨、金属油墨。

5、乙醇:

根据用途不同,它的纯度不同,无水乙醇的纯度为99.5%,工业乙醇为95.6%,医药乙醇为70~75%。乙醇可溶解许多天然树脂,如:虫胶、聚醋酸乙烯、环己酮树脂、聚
乙烯醇缩醛树脂(网印制版用粘网胶就是用它配制的),但乙醇对耐溶剂的感光胶有破坏作用。

6、二丙酮醇:

易分解、分解主要产物是丙酮,它能溶解松香、聚醋酸乙烯、硝酸纤维、虫胶、氯醋共聚树脂等。

7、丙酮:

它是极易挥发的有机液体,可溶解过氯乙烯树脂、氯醋共聚树脂、氯化橡胶等。它对耐溶剂感光胶膜有破坏作用。但它是调粘网胶的良好溶剂。

8、环己酮:

具有非常好的溶解性能,除了可溶解部分天然树脂外,对许多合成树脂都能溶解,并且可与绝大多数有机溶剂互溶,是溶剂挥发型油墨的良好溶剂。

9、甲乙酮:

它基本与丙酮相似,但闪点较高,蒸发速度较慢,可溶于水、乙醇、乙醚和烃类、油类。

10、异丙醇:

它可溶于水、乙醇、乙醚和氯仿。

11、丁醇:

它可溶解许多天然树脂和合成树脂,如聚醋酸乙烯树脂、三聚氰胺树脂等,丁醇与二甲苯以3:7的比例混合可用于高温固化型油墨及环氧系油墨。

12、醋酸乙酯:

可溶解乙基纤维素、硝基纤维素、氯化柏胶、氯醋共聚树脂等。

13、醋酸丁酯:

可溶解许多合成树脂,如聚氯乙烯树脂、氯醋共聚树脂、氯化橡胶、聚氯乙烯树脂等,是溶剂挥发型油墨的溶剂,但由于挥发较快,夏季印刷不宜使用。

14、煤油:

又称火油,无色或淡黄色透明油状液体,是石油分销产物,可用于生产印花帮浆。

五、调墨用溶剂注意事项

1、调墨选用的溶剂应与油墨中的高分子树脂有良好的互溶性。

2、所用溶剂的挥发速度应随墨层的干燥而均匀地减少,以防引起墨膜的表面病态。

3、有机溶剂属于易燃品,并且对人体具有一定毒害,因而要保持印刷车间空气流通,并避免火源存在。

选择一种适用于专门应用的油墨对所有印刷工艺来说都是十分重要的。专业丝网印刷工人一般都采用较厚的墨膜印刷工艺,这一点不同于印刷界中的其它印刷工艺。没有
任何其它的印刷工艺具有如此良好的耐光性、耐磨性和耐久性。作为厚墨膜印刷工艺,在印刷刚性或软性产品方面有着明显的优越性。为了帮助选择适用于某种承印物的
油墨,下面介绍一下目前常用的油墨系统的基本功能。

一、UV油墨

在目前使用的所有油墨系统中,UV油墨系列在过去10年的光学媒介市场中产生了巨大影响。

UV油墨与那些溶剂基油墨和蒸发干燥型油墨相比,属于光致反应型油墨。在溶剂系统中,溶剂一旦离开油墨就会成干燥的墨膜。UV化学成分中含有齐聚物、单体和光引发
剂。溶剂基油墨中含有树脂,而UV油墨中含有齐聚物——一种与用于溶剂蒸发型涂料的截然不同的树脂。齐聚物将与化学成分中的单体发生化学反应。在UV油墨中单体是
溶剂的等同物。单体作为载体可提供印刷所需要的油墨粘度。

在UV油墨中,涂料是100%可固化的,因为此涂料中的所有物质都将从液体转变为固体。

固化过程是由光引发剂激化的。光引发剂是链反应的助催化剂,而在此反应中,自由基或分子的边接链,与其它分子边接,导致整个UV墨层产生聚合。UV油墨可以经受模
切、弯曲和成型,并能保持良好的耐性和耐弯曲性,至少能经受住5年户外的自然环境。与溶剂蒸发型油墨相比,UV油墨有许多优良特性。在印刷生产中,8-10英尺长的
UV反应器已经取化了60英尺长的气体干燥装置,可大大降低成本。目前UV油墨的印刷问题逐渐减少,不仅油墨粘度不会改变,而且油墨不蒸发。由于生产中油墨的完善管
理,使得四色印刷更加容易。

二、水基UV油墨

一些成功的印刷都使用过水基UV油墨,这种油墨的固体含量符合在非涂料纸上印刷的要求。高比率的水分使固化的墨膜厚度大大降低,这种油墨可以用水稀释,也可以用
水清洗网版。

水基UV油墨与普通高固含量的UV油墨相比,前者需要的紫外光的能量较低。

使用水基UV油墨的缺点是很难处理一此轻量纸或多孔纸。纸边翘曲是常见的问题,这种纸吸水的速度很快。树脂系统需要很快释放出水而又不影响树脂的交联功能。

三、普通水基油墨

水基油墨一直没有得到很大改善。最常使用的是图像印刷工厂,特别是常使用80磅以上的纸张印刷工厂。当墨膜干燥后,印好的纸张很少起皱或卷边。在很有限的一些应
用中使用乙烯基和金属承印物。生产中还常使用化学坚膜剂来提高其外表性能,但是在考虑到模切时容易引起油墨碎屑,所以也要兼顾到油墨的柔软性。

水基油墨常用的领域是苯乙烯、聚烯烃、轻量纸等,用它们可制作耐久性好的产品以及耐化学剂和耐水的产品。

四、环氧树脂油墨

如果环氧树脂混合适当,就会具有耐各种承印物的优良特性,例如玻璃、金属、陶瓷、木材、塑料及其它许多材料。

环氧树脂油墨分为两大类:单组分和双组分。单组分油墨系统是用热固树脂配制而成的,它们必须经过烘烤,而且不能空气干燥。双组分系统需添加催化剂或坚膜剂,并
且具有空气干燥的优点,目前有烘烤配方的该油墨系统。

有几种催化剂可以加入到环氧树脂油墨中,使其可与几乎任何一种承印物结合。双组分环氧树脂系统比单组分的放置期要长得多,而且彩色油墨不会很快变质。”适用期”
是油墨保持能够使用的一个限度,网版上油墨粘度的时间限度通常以小时或分钟为单位表示。用溶剂改变环氧树脂,不会影响或延长适用期。

五、金银粉油墨

在考虑使用金银粉油墨进行装饰时,必须使用配有连结料的金银粉颜料。金银粉颜料必须浮在墨膜的表面,干燥和固化过程中叠印在其上。金银粉末相互重叠的过程叫做
金属粉末悬浮现象。

目前在溶剂基、水基和UV油墨中都可以加入金银粉组分。金银粉在丙烯酸树脂和乙烯基树脂中可保持其良好的明亮度。由于金银粉暴露在水中时会发生氧化,因此会给水
基油墨带来一些问题。对于UV油墨来说,混合好的油墨的稳定性持续的时间非常短。众所周知0mm的锌、铜等各种干磨的金属粉制成的。但常会出现光泽变暗的现象,主
要原因是油墨混合不当所致。金银粉末不适宜在户外长期暴露,因为最终会导致金属光泽度下降。目前有一种透明的层压薄膜可以保护金银粉颜料。在金银粉末不能保持
所要求的光亮度和温度的情况下,印刷工人有时用珠光颜料代替。遗憾的是,珠光颜料不具备金银粉颜料的遮盖力。

六、塑料、纸张及金属印刷油墨

塑料、纸张及金属印刷油墨构成了图像印刷及工业丝网印刷工人用的大部分油墨。如果你目前没有使用这三种油墨印刷,但今后有使用的打算,可以看一下下面介绍的知
识,它会有助于你作出选择。

1、塑料印刷油墨

塑料印刷油墨通过蒸发、氧化或聚合作用进行干燥,并形成一种物理化学结合剂,将塑料表面溶解,类似于腐蚀。另一方面,氧化和聚合型油墨将粘合成一种称为机械胶
粘的高度粘附剂。这类油墨可以用于高度耐溶剂的热塑承印物,例如聚乙烯和聚酯。

清漆类丝网印刷油墨主要用于印刷热塑材料,例如丙烯酸、醋酸纤维素、丁酸盐、硝化纤维素、聚氯乙烯以及它们的结合物。这类油墨系统主要用于真空成型的硬质塑料
,但必须经常检查其老化情况,因为长期暴露于光和热下,它们会失去粘附力。一些塑料薄膜,例如丙烯酸、苯乙烯等,在清漆中使用活性溶剂时表面会出现裂纹。裂纹
可能很晚才被发现,有时直到印件全部完工后。在丙烯酸或苯乙烯材料上印刷时,应使用专门配制的油墨,以防发生这种情况。

聚乙烯上的UV干燥可在几秒钟内完成。没有一种UV固化油墨能够满足用户对选用宽范围塑料的要求。聚苯乙烯和PVC采用一种油墨系统,而聚乙烯和聚丙烯采用另一种不
同的油墨系统。

执扩散油墨系列中的功能性组分是一种染料,可渗入或扩散到某些相适应的承印物上。这些染料可传统的丝网印刷方法操作,并放入到180°F的烘箱中烘烤30分钟。热扩
散将染料熔化到塑料中,使其成为塑料的一个组成部分。

该油墨系统的优点有四条:油墨不在网版上干燥;油墨可用水或甘油调节;网版可用水清洗;印刷品耐褪色。

2、纸张印刷油墨

在上述所有的油墨系统中,广告印刷油墨最容易使用,这种油墨可以印在各种涂料和非涂料纸上。购货点广告、信息广告、瓦楞纸盒、标牌和贺卡等都使用这种油墨印刷
,装饰效果很好。光洁度是光泽程度,光泽通常由油墨的类型决定,但如果需要改变为某种特定程度,就要在油墨中添加无光介质或专用调墨油。如果从高光变为标准光
泽,像丝绸、蛋壳等各种无光泽表面,最好使用广告印刷油墨。

目前最有代表性的油墨是广告油墨、硝棉漆和多功能油墨。这些油墨在印刷前要加入稀释剂或阻滞剂,使其具有良好的墨流性能。对于大多数油墨系统来说,稀释剂、阻
滞剂/填充料形式的减薄液使广告印刷油墨每加仑的费用相对较便宜。

标准光泽或平调广告油墨需要空气干燥15–20分钟,在喷气干燥的条件下,只需几秒钟即可。使用200-260线/英寸的丝网,对遮盖力良好的印刷品来说,平均每加仑油墨
大约可印刷1500平方英尺(1平方英尺=0.0929平方米)。

3、金属印刷油墨

预涂金属不需要对材料进行额外处理。其表面已经过处理,并涂有一涂层。聚酯涂层和丙烯酸涂层是两种最常用的金属涂层,但必须对金属进行预先测定。为了获取所需
要的粘附性能,金属表面及油墨必须达到265-280°F。

金属印刷油墨可以是空气干燥,也可以是热固或催化干燥。在金属表面涂布底层涂料,可以采用辊涂、喷涂或印刷等方法。涂上这种底层涂料后,金属可耐剪切、冲孔、
成型等操作。底层颜色对底层涂料也起保护作用。底层涂料树脂在UV光下会老化,在上面印上一透明层可保护其表面,其它涂层必须都相容,以保证相互涂层之间的粘附
性。

   

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