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胶印油墨润湿液的乳化理论探讨

2007/8/10 15:04:24 人评论

[摘要]:通过实验分析了润湿液的供液量、浓度及类型对胶印油墨乳化率的影响,指出Tasker等人提出的乳化速度理论存在一定的不足,使用HLB理论完善了此理论,更好地解释了胶印油墨的乳化行为。    关键词:油墨乳化率;乳化速度理论;HLB理论        自20世纪80年代起,许多科研单位及个人都对润湿液与油墨乳化的问题做过研究。Johan c.等人发现润湿液乳化到油墨中后降低了墨膜内聚力,影响了油墨在墨辊和纸张的附着和粘附。M.J.Thompson等人的研究表明油墨中的水含量会影响其切变稳定性、黏度及粘性等流变性能,因此影响了墨膜的分离和传递,从而在很大程度上影响了油墨在印刷时的行为。因此,为使油墨达到良好印刷适性,油墨中水量的控制是关键之一。为此许多研究者对油墨乳化的影响因素做了一些研究。文中主要研究润湿液的供液量、浓度及类型对油墨乳化行为的影响。1、乳化速度理论        Tasker等人于1983年提出了一个代表乳化反应的式子,如下: 由此乳化速度为:         [E]、[H2O]和[E(H2O)]分别指在t时间乳化剂、润湿液和被乳化的润湿液的量。Kf和Kb分别指正、逆反应速度常数。由此式可知,润湿液量越大油墨乳化率越高。      Tasker等人作了如下假设。当加入的润湿液量很大时,可忽略润湿液浓度的变化,[H2O]与[E]进行合并,显然逆反应速度远小于正反应速度,因此Kb[E(H2O)]也可忽略,则(2)式可变为:         Ka指乳化速度常数。由式(3)可知,油墨乳化将一直进行,直到所有的乳化剂都反应完形成油包水型乳状液为止,反应时与润湿液的量和类型无关。  但在实际印刷中,润湿液的供液量、浓度和类型在很大程度上影响了油墨乳化率,Tasker等人提出的上述乳化速度理论存在一定的局限性,并不能很好的解释实际印刷中油墨的所有乳化行为。下面将通过实验来验证乳化速度理论的不足。2、实验内容与结果分析        本实验模仿度克法采用机械搅拌方式进行油墨乳化实验,在容器中加入一定量的油墨,为使润湿液更好地乳化到油墨中,在搅拌时采用喷雾的方式加入一定量的润湿液,机械搅拌一定时间,静置10min,倒掉未吸收的润湿液,称量,计算乳化率:   油墨乳化率(%)=吸收水量/(墨量+吸收水量)2.1  实验仪器及材料    实验仪器采用上海地理模型厂制造的T312型电动搅拌机,搅拌速度为1000r/min    油墨A:天津邦特牌黑墨;油墨B:深圳深日牌黑墨;酸性润湿液C:上海立德牌润湿液(pH=5);弱碱性润湿液D:爱比西氓型润版液(pH=8);在A-C、B-C、A-D及B-D四种油墨-润湿液组合体系中进行下述实验。2.2  实验内容与结果2.2.1  润湿液供液量对油墨乳化率影响        在20g油墨中,每次加入10ml标准浓度的润湿液,按乳化时间为2,4,6,…,18,20min不同进行搅拌,静置、称重,计算油墨乳化率。再将润湿液供液量改为20ml和30ml重复上述实验,并绘制曲线图,见图1~4。(待续)

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