油墨在不同印刷材料的應用技術

      發布時間:2024-02-26 點擊:138
      在不同的承印物表面印刷時,必須考慮與之相適應的油墨。吸收性比較好的多孔表面如紙張作為承印物時,應該采用滲透干燥型油墨;而在非吸收性的如塑料表面進行印刷,則應該采用揮發干燥型油墨。
      一、前言
      要預測今后油墨的發展,則有必要先了解未來的印刷形態。今后的印刷工業發展方向是節省資源、節省能源、減少公害、對印刷品的種類估計還會隨經濟的增長而增加。印刷品不僅是作為政治、文化、藝術、宣傳等傳播,復制和傳遞情報的一種手段,且還廣泛應用于包裝材料和建筑裝飾材料方面。對包裝用印刷品,社會的愛好和要求愈來愈多種多樣,建筑材料的花樣亦是日新月異,商品更是向裝飾美觀和增強競爭力的方向發展,因此印刷工業任務重大,前景樂觀。油墨能否在印刷機上很好地傳遞與分配,印刷品的復制質量與印刷過程會不會出現問題(例如飛墨、網點清晰度、密度、滲透性、光澤、堆橡皮、堆版等),這些都與油墨的流變性有關,油墨的流變特性早已受到普遍的重視。只有油墨具有合適的流變性,油墨才能順利地傳遞、轉移、分配、抵達印版上,直至最后轉印到承印物表面。
      現代印刷機的印刷速度極快,在幾秒鐘內油墨會受到很大的剪切、拉伸、擠壓和破碎等作用,最后轉移至承印物(紙)上而固著、干燥。而油墨本身的成分、油墨在印刷過程中的受力情況非常復雜,致使油墨在印刷過程中呈現復雜多樣的流變狀態。這給油墨流變特性的研究帶來很大的困難。此外,還應該考慮油墨能否潤濕承印物,并且油墨與承印物之間有無一定的相互作用力。只有油墨能夠潤濕承印物,并且與承印物之間存在相互吸引力,墨膜才能夠牢牢地吸附在承印物表面。所謂油墨能夠潤濕承印物,是指承印物表面自由能高于油墨的表面張力,這是油墨能夠附著在承印物上的先決條件。而油墨的表面張力主要決定于油墨中溶劑的表面張力。
      二、液體在固體表面的潤濕與非潤濕狀態
      1.潤濕與非潤濕狀態
      液體與固體表面接觸時,界面區的兩種分子既受到界面同側同種分子的吸引作用,又受到另一側異種分子的吸引作用。此兩種吸引力的合力稱為界面張力。如果固體是低表面能的,其吸引力低于液體相分子的吸引力,界面區的液體分子,有向液體內部收縮的張力,這就是非潤濕狀態;如果是高表面能固體,其吸引力高于液體相分子的吸引力,則界面區的液體分子有一種被吸附于固體的壓力,這就是潤濕狀態。
      例如,汞的表面張力是:0.476n/m,聚苯乙烯塑料板表面能是:0.042n/m,比汞的表面張力小很多,如果將汞滴到聚苯乙烯板上,汞滴將趨于球狀,為非濕潤狀態。如將表面張力只有:0.225n/m的乙醇滴到聚苯乙烯板上,就能鋪展開,為濕潤狀態。
      一般來說,無機物固體(金屬、氧化物)表面自由能高,容易被一般液體潤濕;有機物固體(石蠟、聚合物)表面自由能低,不容易被液體潤濕。當油墨的表面張力小于承印物的表面能時,油墨能夠潤濕承印物,為印刷創造了必要條件;反之,在低表面能的表面印刷(如塑料類),油墨不容易潤濕承印物,這時需要對承印物表面進行一些處理或改性后才能夠正常印刷。
      2.接觸角
      如果固體具有高的表面自由能,其吸引力高于液體相分子的吸引力,則界面區液體分子有一種被吸附于固體的壓力,液體在固體表面具有取代氣體的能力,這時液體在固體表面處于潤濕狀態;此時接觸角θ小于90°接觸角越小,說明潤濕效果越好。如果固體具有低表面自由能,其吸引力低于液體相分子的吸引力,則界面區的液體分子,有一種向液體內部收縮的張力,表示液體對固體不潤濕,那么接觸角θ就大于90°,接觸角越大,表示潤濕效果越不好。
      一般說來,固體分子間作用力強、硬度大、熔點高、結晶好,是無機物(金屬、氧化物)時,固體表面自由能高,容易被一般液體潤濕;相反,固體分子間作用力弱、軟、熔點低、很少結晶,是有機物(石蠟、聚合物)時,表面自由能就低,不容易被一般液體潤濕。但油墨是否能牢固地附著在承印物上,還決定于油墨與承印物之間的吸引力。
      三、油墨與承印物之間的吸引力
      油墨與承印物之間產生的附著力主要包括化學鍵力(即原子間的作用力)、分子間的作用力(氫鍵力和范德華力)、界面靜電引力和機械作用力。
      化學鍵力
      化學鍵力即原子間的作用力,包括離子鍵、共價鍵和金屬鍵。
      ①離子鍵力。正離子和負離子之間的相互作用力。
      ②共價鍵力。即兩個原子之間通過公用電子對連接的作用力(兩原子電子云的重疊)。絕大多數有機化合物的分子都是通過共價鍵組成的。共價鍵是一種比較牢固的化學鍵。
      ③金屬鍵力。金屬正離子之間由于電子的自由運動而產生的吸引力。金屬原子通過金屬鍵力連接成金屬晶體。


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