油墨用助劑
油墨用助劑
在印刷中或油墨配方中為改善油墨性能而附加的一些材料。又稱輔助劑、附加劑。常用的油墨助劑有催干劑、沖淡劑、減粘劑、稀薄劑、抗氧化劑、反膠化劑、消泡劑、表面活性劑、防針孔劑、爽滑劑、增塑劑、防腐劑和香料等。
目錄
催干劑 加在乾性植物油配製的油墨中以加速油墨結膜乾燥的助劑。又稱乾燥劑。簡稱干油、燥油。是由金屬和有機酸或無機酸構成的金屬皂類或鹽類。常用的金屬有鈷、錳、鉛、鋅、鈣、鈰、鋯和鋰。常用的有機酸有亞麻仁油酸、環烷酸、2-乙基己酸(簡稱辛酸或八碳酸)。常用的無機酸有硼酸。各種金屬催干劑有各自的獨特效果。
①鈷催干劑:屬氧化型催干劑。催干能力最強,表面乾燥快。常用的鈷催干劑是環烷酸鈷,含鈷7.3%。為了便於使用,常以200號汽油稀釋成含鈷3%的溶液,其用量,以金屬鈷計常為油墨的0.05~0.10%。
②錳催干劑:屬氧化型催干劑。但在促進油膜的表面乾燥方面遠不如鈷催干劑迅速,因此有利於底層乾燥。錳催干劑的結膜易變脆,且有泛黃傾向。常用的品種有環烷酸錳(含錳3%)和硼酸錳,而往往需要與鉛催干劑作為激活劑拼用。
③鉛催干劑:屬聚合型催干劑。能促進油膜底層乾燥,形成堅韌的干膜,附著力好。但其氧化催干能力極差,如單獨使用,表面長期不幹,因而宜與鈷、錳催干劑拼用,使表裡平衡乾燥。常用的鉛催干劑有環烷酸鉛(多用200號汽油稀釋至含鉛15%)和硼酸鉛。
鉛催干劑不適用於含有醇酸樹脂的油墨中,否則易產生苯二甲酸鉛而析出,在這種情況下可用鈰、鋯、鋰催干劑替代。
為了防止鉛毒,目前國際上大力推薦無鉛催干劑,例如金屬含量比較高的鈷、鋯催干劑。
在拼用催干劑時,鉛、錳比常為7.5:1,鉛、鈷比為10:1,鉛、錳、鈷比為0.5:0.05:0.01,鈷、鋯、鈣比為0.05:0.3:0.1。
沖淡劑 用以沖淡油墨的顏色,但基本不改變油墨的粘性、流變性和印刷適性。由於在四色版油墨尚未普及的地方,平版油墨還是採用六色,即紅、黃、藍、黑之外,還須加印“小紅”、“小藍”以調節層次色調,這種油墨就是用沖淡劑分別加以紅、藍原墨配製而成,所以沖淡劑是目前平版油墨中用量比較大的一種助劑。
油型油墨的沖淡劑一般為透明油和白油,樹脂型油墨的沖淡劑則與上述不同。
②白油:有油型和水型之分。油型白油是用地蠟、氫氧化鋁、硫酸鋇、少量的鈦白粉和聚合油等配製分散而成;水型白油是用鹼液將植物油乳(皂)化后加入碳酸鎂、氫氧化鋁和地蠟等配製分散而成。後者成本低但不很穩定,性能差。
減粘劑 用以減低油墨的粘性而不影響油墨身骨的助劑。又稱撤粘劑。在平版和凸版印刷過程中,由於紙張纖維結合不良,耐水性不夠,紙的表面塗層欠佳,以及油墨粘性過大,催干劑過多,印刷車間氣溫過低等原因發生拉紙毛現象,導致堆版、糊版等弊病的出現。這時適當加入減粘劑可以克服拉紙毛的問題。用量一般為油墨量的3~5%。
減粘劑多以乾性植物油、高沸點煤油、蜂蠟和硬脂酸鋁煉製而成。
稀薄劑 用以降低油墨的粘稠度,從而增加油墨流動性的助劑。在印刷過程中,往往由於油墨的粘稠度過大和紙張質量欠佳而產生拉紙毛、掉版等現象。在這種情況下,除用減粘劑減低油墨的粘性外,有時還須加入稀薄劑。
油型油墨一般採用五、六號聚合油(又稱調墨油)作稀薄劑,溶劑型凹版和凸版油墨則可用甲苯、二甲苯作稀薄劑;水型凹版油墨可用水或乙醇、異丙醇作稀薄劑。樹脂型油墨的稀薄劑由乾性植物油、高沸點煤油和松香改性二酚基丙烷樹脂煉製而成。粘度為 0.3~0.5Pa·s(20℃)。
抗氧化劑 俗稱防干劑、防結皮劑、反乾燥劑。當油墨配方中採用了某些幹性油料和某些無機顏料如鉛鉻黃、鐵藍等,由於這些材料易產生氧化聚合作用或具有催干作用,致使油墨在存放過程中出現墨面結皮,有時甚至干固不能使用;在印刷過程中,氧化結膜乾燥型油墨也有因停機時間過長而在機上結皮干固。為了克服這些問題,可在這類油墨中加入適量的抗氧化劑,以延緩乾性油的氧化聚合。
反膠化劑 油墨在存放中,其粘稠度有時會不斷地增長,並隨周圍溫度的升高而加快粘稠度增長,逐漸變硬,甚至不能使用,這種現象稱為油墨膠化。在膠化了的油墨中加入5~10%的反膠化劑,有時可克服膠化現象,使油墨即刻能用。反膠化劑多數是以松脂酸鈣(酸值在65左右)或高酸值的順丁烯二酸酐樹脂溶於亞麻仁油中煉製而成。
消泡劑 主要用於比較稀的油墨中。這類油墨大多可用泵來輸送,在印刷過程中從版上刮下來(如影印油墨)或從輥子上流下來(如柔性凸版油墨)時,由於油墨間的撞擊,空氣混入其中,而產生氣泡。芳烴型、醇型、水型的油墨都有此種現象,而以水型為最嚴重。墨中有氣泡,會使印品質量下降,嚴重時墨斗中充滿氣泡,使印刷無法進行下去。好的消泡劑在各種液體中的溶解度很低,並可明顯降低液體表面的張力。硅油類如二甲基硅酮油的表面張力約為 20達因/厘米,在油墨中加入百萬分之幾即可起很好的消泡作用。這類消泡劑可以直接使用,也可製成乳劑或溶液使用以提高消泡效果。例如將硅油用汽油調整至比重為1,再加5%的乳化劑(如吐溫80)和1倍的水,進行高速攪拌,使其充分乳化、分散,用於水相系統中有良好的消泡作用。也可將硅油溶於汽油、煤油、甲苯、二甲苯、二氯甲烷或三氯乙烯中以提高其在非水相系統中的分散性。消泡劑在制墨時加入比在印刷使用時加入的效果為好。在印刷時加入容易使印品出現斑點。
表面活性劑 油墨業僅選用能使起乳化或潤濕作用的表面活性劑。選用時可根據其親水基團和親油基團平衡值(即H.L.B.值)來定。油墨一般是油包水型乳液,因它的印刷適應性較好,存放穩定時間較長,因此一般選用H.L.B.為4~6的乳化劑。常用的品種有斯盤(失水山梨醇和各種脂肪酸合成的酯類)和吐溫(斯盤和環氧乙烷的加成物)等。
防針孔劑 用於稀墨和塗料的助劑。有時在印品的結膜上出現許多很小透底的凹陷眼孔,稱為針孔。柔性凸版油墨、照相凹版油墨、軟管輥塗油墨、印鐵內外塗料和罩光油都容易引起針孔。針孔現象應按其成因加以處理克服。例如由於氣泡進入油墨油,在乾燥時氣泡破裂而形成小孔。稀墨和塗料表面張力過大,潤濕性差,不能完全潤濕承印物體原因造成的針孔,可加入一些磷酸三辛酯、磷酸三丁酯或硅酮油類等以降低體系的表面張力,更好地潤濕承印物體。
爽滑劑 用以增加油墨結膜的爽滑性和耐摩擦性,有利於墨膜的附著和硬度的助劑。又稱增滑劑、抗擦劑。這類助劑大多以蠟類為主體。在油墨中含有1~3%的蠟,就能顯著增進印品的爽滑性和耐摩擦性。在溶劑型油墨中最常用的是脂肪酸醯胺,在膠、鉛印油墨中最常用的是低分子聚乙烯(又名聚乙烯蠟),往往先把低分子聚乙烯在120~150℃下攪拌溶化於高沸點煤油中,然後經過三輥機以保證其分散均勻。微晶蠟(細顆粒的低分子聚乙烯)可直接用以配製油墨。
增塑劑 能增加高分子物質塑性的助劑。可使印膜柔軟,也可增進對承印物面的粘附性。以硝酸纖維作連結料的溶劑型油墨中加入 3%的苯二甲酸二丁酯,乾燥后墨膜的堅牢度較好。如印品印刷后就急於使用,則可在油墨中採用蒸發較快的苯二甲酸二甲酯增塑劑。在照相凹版油墨(尤其是凹版印刷的塑料油墨)和柔性凸版油墨中加些增塑劑是有益的,用量一般為油墨的1~2%。
香料 加於油墨中主要是為了遮蓋油墨的不愉快氣味。在凸版印報油墨中經常加有紫丁香香料,有些膠、鉛印油墨中加有丁香油。這些香料既能幹擾嗅覺並能起防偽、防結皮的作用。在某些高級印件中在印刷鮮花、水果的圖畫時,把相應香型的香料加入油墨中進行印刷,可使畫面的形、色、香與真物相似。