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            絲印油墨的性能
            作者: 訪問量:2838 日期:2018/10/13 8:45:56

               

            1.粘度

            粘度,又稱內摩擦,是一層流體對另一層流體作相對移動時所產生的阻力。它是流體內部阻礙其流動的一種特性。油墨粘度一般用“泊”、“厘泊”來表示。絲印油墨粘度約在400012000厘泊之間。 
            粘度過大油墨對承印物潤濕性差,不易通過絲網轉移到承印物上。造成印刷困難,印跡缺墨。 
            粘度過小,會造成印跡擴大,致使印刷品線條合并,成為廢品。 
            粘度指標可以使用粘度計進行測量。 

            粘度變化與印刷造性的關系是:

            油墨在印版上,粘度愈穩定愈好,但轉移到印件上后,粘度變大愈快愈好。觸變性則對前者不利,對后者有利,因此適當地觸變性是可取的,而剪切變調對印刷有害無益。 加溶劑、稀釋刑或增塑劑,可降低粘度;加填料、顏料、硅化物,能提高粘度。 


            2.觸變性

            觸變性是指液體由于應力粘度降低而后又恢復其原來粘度的能力。在絲印過程中,表現為油墨在靜止一定時間后變稠,粘度變大,攪動后又變稀,粘度也變小的一種可逆現象。

            因為,油墨中顏料顆粒的外形是不規則的,盡管吸附了一層連結料,也是一種不規則的圓球。

            所以,在靜止一定時間后,顏料顆粒就會接觸或相距很近,造成相互吸引,阻礙顆粒的自由活動,油墨就變稠、變粘。

            然而,這種暫時穩定的結構,被外力攪動后,很快被破壞,解除了顆粒之間的相互吸引力,顆粒的自由運動又得到恢復,流動性提高了,油墨變稀,粘度下降?!?

            絲網印刷油墨的觸變性越小越好。為消除這種不利因素,在印刷之前,要充分攪拌油墨,使之恢復常態,然后進行印刷。 
            油墨中的顏料顆粒越木規則,多角多孔,如黑墨,其觸變性就大。反之,如黃墨,其觸變性就小。油墨中連結料多,顏料少,觸變性也小,反之則觸變性大。另外連結料的不同對觸變性影響也很大,如聚合植物油所制作的油墨,其觸變性小,如高分子樹脂作連結料,其觸變性大。 


            3.屈服值

            屈服值是指對流體加一定外力,從彈性變形到流動變形的界限應力,也是油墨開始層流時必須施加的最低應力。

            屈服值太大,油墨發硬,不易打開,輸墨不便,流平性差;屈服值太小,印刷細線和網點再現性差。絲印墨層較厚,故屈服值不能太小。

            絲印油墨根據不同要求,屈服值可由1000dyncm23000dyncm2,印刷精細線畫時,屈服值宜取高值。 


            4.流動度

            流動度是粘度的倒數。即:粘度大,流動度??;粘度小,流動度就大。 
            油墨的流動度可以看作是在無外力作用下,一定量的油墨在一定時間內和一定的平整面上自然流動的程度。油墨的流動度可以衡量油墨的稀稠。在絲印油墨中其流動度一般控制在3050mm。

            測量方法是取一毫升油墨,在250克的壓力經15分鐘后,測量其直徑即可。 
            油墨的流動度大,印跡易擴大,使間隙小的細線條分辯不清以至合并;流動度小,印跡中線條易斷線缺墨,印刷也困難。 


            5.可塑性

            可塑性是指受外力作用變形后,能完全或部分保持其變形的性質。 
            絲印油墨是介于流體和半固體之間的濃調懸浮膠體,所以它既有流動性,也有可塑性。顏料和其它固體含量高,油墨就顯得稠,可塑性就大;顏料和其它固體含量低,油墨就稀薄,可塑性就小。

            絲印油墨要求有一定的可塑性,以保持印刷的精度,否則印刷的線條極易擴大。

                


               

            6.表面張力

            油墨的表面張力關系到油墨的轉移性能和印跡在承印面上的穩定性。這種關系,在光面材料,特別是塑料表面上印刷時,顯得更為突出。

            例如,當油墨的表面張力大于承印面的表面張力較多時,印跡會收縮,甚至出現魚眼狀的小孔;若承印面與油墨的表面張力相近,而網版的表面張力又大于承印面的表面張力時,印刷會出現堵網現象。這些情況,可借添加表面活性劑、微晶石蠟、硅化物等加以調整,使油墨的表面張力等于或小于承印面的表兩張力,以獲得良好的印刷效果。 


            7.細度

            細度是表示油墨中顏料及其它固體原料顆粒的大小,及其這些顆粒在連接料中分布的均勻程度的指標??捎眉毝扔嫲堰m當調稀后的油墨從細度計凹槽的最深處刮到平處,立即對光傾斜15現察??从湍蓄w粒至少15個在某一刻度范圍內,其值即為該油墨的細度。 
            絲印油墨的細度一般在1545微米之間。細度太粗,在印刷中會產生糊版,印不出圖案。如絲網較粗,細度也可相應加粗。一般最粗的顆粒應低于網孔面積的四分之一。 
            油墨的細度與固體粉末的細度是不一樣的,后者指粉末的基本顆粒尺寸,它是很小的。其中一般顏料的基本顆粒尺寸小于l μm,實際上顏料是以若干基本顆粒粘連在一起的聚集狀態(尺寸可達50μm)加入到油墨連結料中的,經研磨,聚集體分散開,分散得愈好,油墨顆粒(細度)愈小。一般油墨的細度為5μm左右,特細的可達12μm。細度會影響到墨膜的光澤及油墨的流。

             

            8.粘彈性

            粘彈性是指油墨受利板壓力后被剪切斷裂,絲網版彈起,油墨迅速回彈的性能。油墨和承印物粘接,和絲網脫離,出現迅速縮回的現象,是典型的油墨粘彈性現象。 
            油墨的粘彈性,對絲印影響較大的是出現拉絲現象。拉絲現象就是當刮墨板刮過,網版彈起瞬間,在網版與承印物之間出現很多油墨細絲。這是絲印中最忌的現象,不僅易使印刷品和網版粘臟,甚至會使印刷無法進行。 
            拉絲長短與油墨的粘度有關。粘度大,墨絲長;反之則短。為此常加減粘劑或降低樹脂的分子量等來降低油墨粘度,改善油墨粘彈性,減少拉絲現象。 
            拉絲現象還與作用力的時間有關。同一油墨,若分離速度很快呈彈性分裂,則墨絲短;分離速度很慢,則油墨像純液體一樣完全流下,不成絲。

             
            9.干燥性

            絲網印刷既要求油墨在網版上能夠較長時間不干燥結膜,又要求在印刷后,在承印物上干燥越快越好。這樣可以保持印跡的清潔,節省場地,加快印刷速度,提高質量。 
            絲印對油墨的干燥性要求,在多色連續套印時尤為突出。一般采用的干燥方法有自然干燥、熱風干燥、紫外線干燥、電子束照射干燥、紅外線干燥、微波干燥等多種形式。 
            測定油墨的干燥程度,可采用簡易方法。即制作一塊寬1.5cm、長4cm。曬好圖像的絲網印版,將油墨印在承印物上。觀察油墨,以不粘紙為標準,計算自印刷后多長時間不粘紙,便可測定出這種油墨在此種承印物上的干燥時間。 
            對于絲網印刷來說,網上慢于及印跡快干的油墨,才是理想的絲網印刷油墨,光固、熱固及熱印冷固等油墨就是因此而產生的。 


            10.硬度

            指墨膜受壓變形的程度,可用油漆及涂料工業用的硬度計測量。從印品應用出發,硬度也可用耐劃破性度量,如用相同的力,以不同硬度(H)的鉛筆刻劃充分干燥(印后48小時)的墨膜,以能刻破墨膜的鉛筆的H值為所測油墨的硬度。硬度對金屬、硬塑及玻璃等剛體的裝演印刷甚為重要。

             
            11.耐光性

            是指油墨印跡在目光照射下色澤穩定程度的一種性能。它取決于顏料的耐光性、墨層厚度、連結料及填充劑等的性能。包裝印刷和室外廣告對油墨耐光性的要求甚高,室外廣告常要求歷時35年,印品色彩無明顯變化。光的照射會使顏料發生化學(如氧化或還原)反應和物理(晶體)變化,導致顏料變暗、變淡以至完全退掉。 
            耐光性的測定常用“8級日曬牢度藍色標準”與印樣一起放于退色僅中曝光若干小時(2040),然后取出比照,找出試樣與哪級標準接近,該級號即為試樣的耐光水平。

            8級日曬牢度藍色標準”是在羊毛織物上,染以8種不同牢度、相同濃度的藍色染料,它們在等量光照下,會出現8種不同的退色情況,1級退色最嚴重,8級最不易退色。 


            12.耐效性

            視熱加工要求而異,印品的油墨應在熱壓中不被拉脫。檢測方法是將一片印刷品與一張潔凈鋁箔疊合在一起,用實際生產時的溫度、壓力和時間處理之,冷卻后分開印品與鋁箔,觀察油墨轉移到鋁箔上的情況。 


            13.耐化學力

            油墨的耐水、酸、堿及溶劑的能力,統稱為耐化學力,其測定標準與方法要從應用目標出發,目前常用的有浸泡法和濕擦法。 
            浸泡法是將干燥后的印品,浸泡在選定的水、酸、堿及溶劑中,經一定時間后取出,比較印品浸泡前后的變化程度。

            濕擦法是將布用選定的溶液浸濕后,在干燥后的印品上往返濕擦若干次(50100),再比較印品濕擦前后的差異。 
            其它如油墨的顏色、光澤度及透明度(或遮蓋力),分別用色度儀、反射光澤度計及密度計(或遮蓋力儀)予以測定。 

             



            14.絲印油墨的固著牢度

            油墨是絲網印刷中最重要的材料,在整個印刷過程中占有極其重要的地位。因為絲網印刷的對象相當廣泛,如紙張、金屬、塑料、玻璃、木材、陶瓷和各種紡織品等等。所以正確掌握油墨的性能,是順利進行絲網印刷的必不可少的條件。 
            絲印油墨最突出的一個問題是印刷后油墨在承印物上的團著牢度。沒有固著牢度,就等于沒有印刷,還會造成很大的浪費。固著牢度問題涉及到油墨和承印物的粘結機理。

             

            目前一般認為影響油墨固著牢度的原因有以下幾點。 
              
            ①樹脂的影響  樹脂是構成油墨連結料的主要成分,油墨的固著效果與樹脂性能有密切關系。 
              a. 分子量。若樹脂的分子量與承印物的分子量太接近,油墨溶劑不易選擇。若樹脂的分子量太大,為使油墨達到絲印要求的粘度,則油墨中固體(樹脂)含量就太少,造成溶劑浪費。分子量高,溶點亦高,在溶劑中難溶解,對附著效果不利。若樹脂分子量太小,則內聚力與相容性太差,附著效果就差。配墨樹脂的分子星選擇是重要的,必須適宜。 
              b. 玻璃化溫度。高分子鏈段運動只有在玻璃化溫度以上,才具有顯著的擴散速度。整鏈運動只有在更高溫度下才能進行。對室溫固化油墨其樹脂的玻璃化溫度應很低,這顯然對附著效果有利。對于熱固化油墨,加熱溫度應高于玻璃化溫度,低于承印物的熱形變溫度。附著效果與操作(干燥)溫度有關。

                   c. 樹脂的組分。樹脂分子中的官能團、支鏈結構等直接影響油墨在承印物上的固著效果,因此絲印專用油墨對不同承印物越來越專一。單一樹脂往往滿足不了專用絲印油墨的需要,事實上,采用兩元或三元共聚樹脂、混合樹脂,對樹脂改性等方法能配制出質地優良的油墨。選擇合適的樹脂組分對固著效果有利。 
              d. 樹脂單體的元素含量。合成樹脂單體某元素含量的改變,使樹脂的性能也隨著變化。設計油墨配方時,合成一些特殊的樹脂,將大大改進油墨性能。樹脂單體某一元素含量的改變,將導致樹脂某一特性的突出變化。 
              e. 樹脂的極性與結晶性。極性的存在利于固著效果,但高極性的線型聚合物,結晶性也高,可采用共聚和接技對樹脂改性來破壞結晶性,保持極性。 
              實踐表明,環氧樹脂對木材、金屬、某些塑料等許多物質能產生化學鍵,故許多專用絲印油墨常采用環氧樹脂來配制,以期達到理想的固著效果。

             
              ②溶劑的影響 配制油墨的溶劑也影響固著效果。我們知道,采用的樹脂和溶劑的溶解度參數相近是合適的,對于承印物溶解度參數也要同時考慮相近。但是對于塑料絲印油墨還要從其它絲印效果來通盤考慮(其它專用油墨也應這樣)。 
              a. 樹脂和溶劑的溶解度參數相近,利于溶解。 
              b. 塑料和增塑劑的溶解度參數相近利于增塑。 
              c. 油墨的溶劑與塑料的溶解度參數相近對固著效果有利,但要防止塑料表面過于受油墨溶劑的侵蝕(甚至引起塑料產生形變)。 
              d. 油墨溶劑、塑料增塑劑的溶解度參數相近易造成增塑劑被萃取或抽出。 
              e. 高沸點溶劑使用過多固著效果下降。 
              f. 溶劑選用不當固著效果差。溶劑的使用要從多方因素來考慮,所以油墨溶劑常使用三種以上的混合溶劑。

                   g. 油墨中的溶劑和連結料(高分子聚合物)和承印物接觸,對承印物表面進行溶脹和溶解,使承印物和油墨中的連結料相互擴散,形成一層混合后線的中間層,導致了界面的消失,形成油墨和承印物的牢固結合。 
              擴散過程是油墨溶劑對承印物表面溶解的過程,而承印物的溶解與否,則決定于油墨中的連結料和溶劑的極性。只有油墨和承印物的極性相似時才能溶解,才具有粘合牢度。 
              油墨中的連結料一般是線型結構的大分子聚合物,其分子兩端很容易向承印物內擴散,短側鏈不利于擴散,大支鏈有利于擴散。 
              連結料的分子量大、鏈長,其滲透慢,擴散也慢。分子量小,則滲透快,粘結力大,但本身內聚強度小。因此作為連結料的高分子聚合物需要有一最佳分子量,既利于擴散,又有一定內聚強度。 
              連結料在向承印物擴散過程中對溫度較敏感,提高溫度能促進大分子的布朗運動,有利于擴散的速度和能力,也有利于油墨的粘結牢度。

             

              ③添加劑的影響 種類繁多的添加劑,將大大改善油墨的性能。對固著效果有作用的添加劑有: 
              a. 交聯劑。交聯劑不但可提高油墨的固著效果而且能大大提高油墨的硬度、耐溶劑性能、耐水性能及干燥速度等。 
              b. 偶聯劑。偶聯劑促使油墨中樹脂及高分子承印材料產生偶聯作用,可提高油墨的固著效果。 
              c. 增塑劑。增塑劑可使墨膜的柔軟性得到改善,同時對固著效果也有利。 


              ④油墨性能的影響 油墨的潤濕性好,對固著效果有利,若承印物還沒浸潤,油墨已經干燥或固化,則固著效果差,這涉及油墨的流動性能問題。流動性能還和絲印的其它因素有密切關系,這里僅著重討論固著效果。

                   a. 配制油墨,必須控制溶劑的揮發速度,高沸點溶劑的存在利于流平。 
              b. 采用適當分子量的樹脂來配制油墨,樹脂的粘度越高越不利于油墨流平。 
              c. 油墨中添加適當的流平劑。 


              ⑤承印物的影響 承印物材質直接影響著絲印油墨的固著效果。針對不同承印物配制專用油墨,是克服這一影響的一個辦法。通過對承印物的改性、表面處理等辦法,也可改進油墨在承印物上的固著牢度。 
              a. 通過對承印物的改性能提高油墨的固著效果。如果對難于絲印的烯烴類加入某些填料,如在聚丙烯樹脂中加入些BaSO4,同時再混入些無規聚丙烯,其制品對油墨的固著效果將會有較大提高。 
              b. 對承印物表面進行清潔處理,也能提高油墨在其上的固著牢度。承印物表面的灰塵、油脂、污物的存在使油墨難以固著,必須清除。 
              c. 對承印物表面進行氧化、改變承印物的表面狀態等,將極大地提高油墨的固看效果。通常難于絲印的烯烴類,經化學處理、火焰處理、電子沖擊等處理就能較順利地進行絲印。 
              d. 用偶聯劑對承印物進行預處理,促使表面基團的活化,也能改善油墨在承印物上的固著效果。

             

             

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