印刷油墨和涂料都是很复杂的产品,它们是由本身就很复杂的各种成人经过复杂的工艺过程配制而成.换言之,这是一门艺术。经验告诉我们选择合适的成份并了解如何使用它们机以大幅度简化这一工艺过程。从这一点出发,我们试图应用一点科学提高这门艺术。 滑度添加剂的适当选择涉及到很多标准,其中包括拟生产油墨和添加剂涂料的种类以及对它们性能的期待,市场上的添加剂的种类,这些添加剂的特性(以及这些特性与前边两个因素的关系)还有经济成本方面的考虑等等。印刷油墨的种类可按制备工艺、配方和干燥方法而划分。每一种油墨都有不同的性能。因此,为获得预期的应用效果,每种油墨对增滑添加剂都有不同的要求。例如,与照相版印刷油墨相比,胶版印刷通常选用粒度较细的添加剂。这是由于两种印刷层厚度的区别。然而,各种油墨确有着共同的应用特性——化学稳定性、可印性、可烘干性、粘着性、滑度、抗回粘性、抗磨损性,抗划伤性、光泽度等等。在为达到一性能而使用一些添加剂时,一定要注意不能影响另一种性能或造成印刷基底之性能的减损。因此,我们必须重点考虑这些添加剂的特定性能对整个系统的全面影响。 油墨的种类 用途 成膜方式胶版油墨印刷品 包装材料胶版印刷加热氧化固化基底吸附和蒸发固化紫外线照射固化基底吸附和蒸发固化 紫外线照射固化液状油墨印刷品包装材料胶版印刷凹版印刷柔版印刷丝网油墨印刷品包装材料紫外线照射固化加热氧化固化罩印清漆印刷品包装材料胶版印刷凹版印刷柔版印刷紫外线照射固化加热氧化固化 印刷油墨的种类可按制备工艺、配方和干燥方法而划分。每一种油墨都有不同的性能。因此,为获得预期的应用效果,每种油墨对增滑添加剂都有不同的要求。例如,与照相凹版印刷油墨相比,胶版印刷通常选用粒度较细的添加剂。这是由于两种印刷层厚度的区别。然而,各种油墨确有着共同的应用特性——化学稳定性、可印性、可烘干性、粘着性、测滑度、抗回粘性、抗磨损性,抗划伤性、光泽度等等。在为达到某一性能而使用一些添加剂时,一定要注意不能影响另一种性能或造成印刷基底之性能的减损。因此,我 必须重点考虑这些添加剂的特定性能对整个系统的全面影响。增滑添加剂的种类 目前市场上有很多增滑添加剂。这种情况一方面为材料控制人员提供了广泛的选择性,而在另一方面却为调制人员增加了很大工作量。他们必须做出筛选以缩小选择范围。液体添加剂,如“硅”被用作增滑添加剂,主要是由于它有极好的增滑性能。然而,它有可能会给后序印刷造成困难。固体添加剂,包括自然的或合成的,通常可以以干粉的或液体分散剂形式应用。天然蜡、如棕榈蜡、煤蜡、蜂蜡、石蜡、微晶蜡等等,是从植物、矿物质、动物或石油原料提取加工而成。合成蜡,如聚乙烯,聚丙烯,聚四氟已烯是通过高分子降解或分离提取而成。酰胺蜡是由脂肪酸和氨反应而成。蜡的种类自然蜡:动物——蜂蜡、紫胶蜡、毛脂蜡 矿物质——煤蜡、地蜡 植物——棕榈蜡、巴西棕蜡、烛树蜡 石油——石蜡、微晶蜡合成蜡:生产方法费一托合成蜡——高分子聚合法聚已烯蜡——高分子聚合或降解聚丙烯蜡——降解酰胺/二酰胺——化学反应低分子聚四氟已烯——高分子聚合或降解蜡的物理性质蜡的种类分子量熔点°C比重棕榈蜡340-82080-860.99煤蜡360-85082-861.02石蜡330-42044-740.9093微晶蜡500-70060-930.9293费一托合成蜡400-130088-1070.8998聚已烯500-600085-1350.9099聚丙烯2000-7000145-1600.8589酰胺275-35060-1080.8083二酰胺560-790120-1450.8889低分子聚四氟已烯10000-100000315-3402.1-2.15蜡添加剂的性能 上表显示它们的分子重量和熔点,熔点反映其化学和晶体结构的特点以及用来比较同系列蜡的分子的重量。如表所示,聚已烯的熔点范围很宽,由此可反映出其分子重量范围。然而,这些熔点与聚丙烯蜡和聚四氟已烯的熔点都相距甚远。对于一些高温加工工艺或热稳定性要求较高的工艺过程而言,在不剥减其性能的前提下,高熔点的蜡应为首选。如:聚丙烯蜡比聚已烯蜡熔点高且不削减表面涂层的滑度。但如果要示其滑度同时也要求热稳性(鉴于加工和性能的考虑),则下一个最佳选择应是二酰胺蜡和聚四氟已烯蜡。很多合成人员以熔点来测定分子重量,硬度和抗溶性。图4显示聚已烯蜡在两种溶剂中的相对溶解度——MAGIESOL47(一种用于膏剂油墨的无味溶剂)和甲苯(用于液体油墨)。实验中应用了介于500到5000不同分子重量的中分子直链结构蜡(M-)和测链结构蜡(B-)。实验中使用了与溶剂相同量的蜡,加热至蜡熔化。然后降温,同时观察其开始结晶之点一“浑浊点”,“浑浊点”较高表明此种蜡趋于不被溶解而保持其固体的特性。这一数据有助于解释为什么有些蜡在被用于某些油墨中时会对其印刷性造成不利和影响。如图4所示,低分子重量或低密度的蜡往往呈现低“浑浊点”。对于芳烃族溶液或易升温的混合工艺过程,比较安全的选择应为高分子重量或高密度的蜡。通常当熔点作为一个指标被用来测定以上各项时,我们必须指出另一个重要区别一产品说明上往往只列一个熔点什。其实,应用不同的方法,熔点会有所不同。这一点恰恰是对过去做过的一些实验结果解释混乱的根源。我们不应只考虑熔点的最高值,我们不必须考虑熔点的范围值。图5显示不同分子重量的高密度的聚已烯的熔点范围。其中请尤其注意FT蜡的熔点范围。费一托合成蜡是一种费一托合成工艺生产的蜡。虽然熔点的最高值在摄氏99度,但最初的软化过程在摄氏60度就已经开始,完全在正常的混合和岩磨工艺过程之内。因此,如果油墨要求芳烃族溶剂,同时要求较高加工温度时,对于费一托合成蜡的使用要尤为慎重。 图6显示两种不同分子重量的聚丙烯蜡和二酰胺蜡的熔点范围。从嵊中人们可能得出这样的结论,如果某一种蜡的熔点在摄氏145—150度范围之内,那么,这种蜡应是聚丙烯蜡。其实,这种蜡很可能是二酰胺蜡。由此可能生产另外一种错误印象,聚丙烯蜡增加油墨和涂料的滑性。而实际上这一增滑的功劳应该记在二酰胺蜡的身上。 图7显示一种高分子重量和一种分子重量聚四氟已烯蜡的熔点范围。 根据基底用的树脂(分子重量在百万以上)降解程度不同,这两种蜡呈现出不同的功能特性。这些特性也受该种蜡的其它特性的影响,如变形和颗粒的大小。聚四氟已烯蜡的一个最关键的特点是它的耐高温性。因此,在耐高温和耐磨损方面,聚四氟已烯蜡是首选。 如同熔点方面的数据一样,微化蜡方面的信息资料往往在使用的方法方面谈及模糊而且很具体。 刮磨检测数据往往可以显示上限。对于测定分散度有很好的参考作用。然而,鉴于刮印角和速度,光线条件以及操作者的视力等等不同因素,刮磨测量仪方法往往会具有很大的主观性。 三叶公司发现激光散照射方法测试出的结果具有较高的重现性和较少的主观性能。三叶公司已经激光照射方法对本行业岩磨标准进行标定。在过去的两年中,我们根据行业接受的蜡的批量标准建立了控制上限和下限。 目前,我们统计性生产工艺管理中常规使用这些参数。 粒度控制是开发的重点,因为粒度影响光测度、滑度、抗磨性、可印性,从而最终影响蜡的生产效率和成本。 如果能达到粒的紧密分布并且粒度与油印层厚度相符,同时变态性和密度有助于悬浊液的稳定性和易分散性,这将是最为理想的。粒度更细,分布更紧密。达到如此精细程度的蜡可用于薄油墨层和涂层以及高速卷筒印刷。在这些工艺中,可印性和效率甚为关键。总结 通过对以上不同因素的讨论,可明显地看出适当选择滑度添加剂非常关键。应考虑的主要因素有: 油墨、油漆或油漆或涂料的种类;溶剂性基质,水性基质,干粉型。应用的方法:卷材胶印刷、胶版印刷、版印刷、筛版印刷 凹版印刷、涂料法 基底种类:纸材、硬纸板材、塑料、木材、金属、陶瓷。 应用特点:抗磨损,抗刮痕,抗磨擦,增滑度,防滑,保光泽,消光,纹理效应。 添加剂种类:聚已烯,聚丙烯,聚四氟已烯,酰胺,天然高分子蜡,混合品。 配方工程师必须清楚地了解所使用蜡的特性从而保证在要求的检验条件下获得理想的效果。同进保证在蜡的添加剂过程,油墨的使用和烘干过程中不会其它性能产生不良影响。对相文中论述的蜡添加剂各种性能的正确了解可帮助化学工程师获得理想的涂层表面滑度。 来源:中国烟包油墨信息网
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