包裝印刷過(guò)程中,有時(shí)會(huì)在印刷品上出現(xiàn)條痕或色彩深淺不一的現(xiàn)象,這種不下墨和墨脫輥的故障,是由于油墨中的顏料、填料發(fā)脹導(dǎo)致油墨膠化而引起的。油墨膠化是由于其屈服值高,油墨太黏而成了乳酪狀。從應(yīng)用的角度講,油墨中的顏料、填料太多,使油墨膠化或在存儲(chǔ)過(guò)程中水進(jìn)入了油墨而導(dǎo)致部分絮凝。
長(zhǎng)期以來(lái),人們針對(duì)發(fā)脹、膠化采取了各種措施,包括不斷攪拌墨斗中的油墨,在墨斗中安裝一個(gè)攪拌器,或在墨斗的油墨上放一個(gè)鐵棍,將油墨推向墨斗輥,以保持油墨的流動(dòng)性。操作中采用了中、高黏度的調(diào)墨油或稀釋劑調(diào)節(jié)油墨(必須隨調(diào)隨用,否則油墨仍會(huì)繼續(xù)發(fā)脹或膠化)。而一些廠家則是把該油墨換掉,用流動(dòng)性好、抗水性強(qiáng)的油墨進(jìn)行印刷。
1 導(dǎo)致油墨膠化發(fā)脹的原因
包裝印刷油墨的膠化問(wèn)題在早期的油性(氧化干燥型及滲透干燥型)及水性油墨中偶爾也會(huì)碰到。造成膠化的原因是非常復(fù)雜的,包括油墨制造的工藝流程,如催干劑的先加與后加,以及油墨成份的種類和質(zhì)量等。當(dāng)油墨成份發(fā)生變化時(shí),各種問(wèn)題也會(huì)隨之出現(xiàn)。
膠化的原因有:
(1)油墨黏度大
由于油墨體系的樹(shù)脂分子量過(guò)大,造成油墨黏度太高,因此容易膠化。
(2)固體組份多
固體組份太多,即使是黏度小的樹(shù)脂連結(jié)料也不例外。
(3)油墨酸度高
有關(guān)包裝印刷油墨的研究資料和實(shí)驗(yàn)表明:油墨組份材料酸堿度、兩性溶劑、樹(shù)脂及一個(gè)不會(huì)形成氫鍵的脂肪族類烴溶劑、中性顏料等都與油墨膠化有關(guān)。當(dāng)顏料的酸堿度與連結(jié)料的酸堿特性不相適應(yīng)時(shí),可以采用多種樹(shù)脂與顏料、填料而調(diào)試酸堿特性,或選擇適當(dāng)?shù)娜軇﹣?lái)彌補(bǔ)改善。
?。?)顏料、填料的性能
對(duì)油墨的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)其濃度大到某一程度時(shí),一些物質(zhì)就會(huì)發(fā)生突變。這時(shí)油墨中的活性分子開(kāi)始發(fā)生締合,形成膠粒大小不等的聚集體,這種聚集體稱為膠團(tuán)或膠束,也稱為締合膠體。膠團(tuán)的一個(gè)重要特征就是其增溶作用,使原本不溶或微溶的物質(zhì)溶解度增大,導(dǎo)致發(fā)脹,從而加速了化學(xué)反應(yīng)。這極有可能與連結(jié)料,尤其是顏料分散的過(guò)程有密切關(guān)系。
?。?)干燥劑含量高或添加次序不當(dāng)
油墨中的催干劑也能直接影響油墨在存儲(chǔ)過(guò)程中的黏度增大及顏料、增料的沉底。如高黏度的醇酸樹(shù)脂與堿性顏料氧化鋅在催干劑存在下一同研磨的儲(chǔ)存過(guò)程中會(huì)使油墨膠化和發(fā)脹。這是在熱加工過(guò)程中,游離脂肪酸和堿性顏料發(fā)生反應(yīng)所致。因此,在對(duì)高黏度的油墨原料的研磨過(guò)程中,不應(yīng)加鉛、鈷、錳等催干劑。加入1% 苯甲酸可降低發(fā)脹傾向。催干劑同時(shí)加速了油墨儲(chǔ)存過(guò)程中顏料的沉降。在顏料研磨前加入催干劑,會(huì)導(dǎo)致油墨的儲(chǔ)存性差,易發(fā)脹、膠化及沉底結(jié)塊。
?。?)油墨中的溶劑過(guò)多
油墨中的鹽基顏料與酸度較高或含游離脂肪酸的連結(jié)料發(fā)生反應(yīng)形成膠體。由于連結(jié)料本身會(huì)凝聚膠化,油墨會(huì)吸入水分,顏料比例過(guò)高,如果使用的連結(jié)料與顏料不當(dāng)、連結(jié)料與油脂的助劑的混溶性不良、酸溶結(jié)構(gòu)的高聚合物連結(jié)料被顏料吸收也會(huì)加速膠化。
上述原因中,(1)(2)對(duì)于一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的油墨制造者或包裝印刷的操作者而言極易避免和排除。(3)~(6)是由于在油墨制造過(guò)程中分散工藝的溫度過(guò)高、溶劑的揮發(fā)、輔助添加劑的應(yīng)用不當(dāng)?shù)仍蛞鸬挠湍z化。
2 排除油墨膠化發(fā)脹的措施
?。?)油墨太稠或因連結(jié)料聚合度過(guò)高形成的膠化,可加入脂肪烴、脂、酮等稀釋。
(2)反應(yīng)成皂類的膠化油墨可加入易溶于亞麻油中的松香,利用高酸度物質(zhì)來(lái)解決膠化問(wèn)題。
?。?)在水性油墨中添加無(wú)機(jī)鹽便可控制膠化及發(fā)脹。
筆者經(jīng)過(guò)實(shí)踐論證后認(rèn)為,改進(jìn)型磷酸酯鋇酸偶聯(lián)劑,除具有對(duì)顏料的優(yōu)良分散性能外,還具有使已發(fā)脹、膠化的印刷油墨恢復(fù)油墨原有性能的特殊功能。在己發(fā)脹的油墨中添加3%~5%防脹、破膠劑能使上述問(wèn)題得以解決,并恢復(fù)油墨原有的結(jié)構(gòu)與性能。在未發(fā)脹膠化的油墨中直接添加1.5%~2.5%防脹、破膠劑便可避免油墨的發(fā)脹和膠化。也可采用甲苯與該產(chǎn)品稀釋后加入油墨中一起研磨分散,既能大大提高顏料的分散性,又能防止包裝印刷油墨在生產(chǎn)、儲(chǔ)存中發(fā)脹或膠化,避免印刷過(guò)程中因發(fā)脹、膠化、沉淀而導(dǎo)致的條痕或色彩變淺問(wèn)題的發(fā)生,同時(shí)還能大大提高油墨的支化度,增大墨膜的附著牢度,從而有效地提高印刷油墨的流動(dòng)性。