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丝网印刷概述(四)——油墨

 喜木小波 2010-10-24

丝印油墨

由于丝网印刷的承印材料种类众多,且物性、用途各异,所以其印刷所用油墨种类也有很多。因此,在印刷时,切实把握好油墨的性能,进行正确选择是很重要的。
只有很好地掌握油墨的印刷适性,印刷才能取得好的效果。为此必须注意油墨的印刷适性,特别是在承印物上的固着性。如果印刷材料是纸的话,那么一般的油墨即使不是为印纸用的油墨也可使用。但纸的表面有涂塑层时,则必须进行适性试验之后才能决定使用什么油墨。如印刷在室外展示的海报,所使用的油墨必须选择耐光性能好的。因此,使用哪种油墨要根据不同的要求进行选择。
一、丝印油墨的组成
油墨是由色料、连结料和助剂等按一定的比例经混合、研磨等工艺加工制成的。其工艺过程大致如下:
准备→配料→搅拌→轧墨→检验→包装
1.色料。色料包括颜料和染料。油墨色料主要为颜料,染料只用于特殊场合。
①颜料。颜料在油墨中除了显色作用外,还使油墨具有遮盖力。另外,对于油墨的耐光性、耐热性、耐溶剂性、耐药品性也有影响。颜料分无机颜料和有机颜料,两者的比较如表3-2列。

32 无机、有机颜料的比较

比较项目

无机颜料

有机颜料

色相
着色力
遮盖力
耐热力
耐溶剂性
耐光性
价 格
耐药品性






变色 、退色少

少数优






变退色

多数优


无机颜料主要有氧化钛颜料、铅黄、群青、炭墨等。
有机颜料有许多种类,其性质也多种多样,用途之泛。表3-2是一般常识性的比较,高级有机颜料,具有很好的耐光性、耐热性。
颜料的许多性质,如分散度、着色力、遮盖力、吸油性、视比容等。对油墨的性能都有直接的影响,下面作些简单介绍。
颜料的分散度,是指颜料颗粒在连结料中分散的难易程度,它主要与颜料的颗粒细度有关。油墨中的颜料颗粒,在印刷时必须完全浸没在墨膜内的连结料中,颜料颗粒的大小不能超过墨膜的厚度,不然会影响到印品的光泽。颜料的颗料越小,即颜料的分散度越高,油墨的色彩饱和度也就越大。
颜料的着色力,是指某种颜料在与标准白色颜料混合后,对混合颜料颜色的影响能力,凡是与白色物质调合而很容易变淡的颜色,其着色力弱。配制油墨时,应选择着色力强的颜料,用来印刷可以达到用墨量少、干燥快的效果。
颜料的遮盖力,是指颜料遮盖底色的能力。油墨是否具有遮盖能力取决于颜料的折射率与连结料的折射率之比。当这个比值为1时,颜料是透明的;这个比值若大于1,则颜料是不透明的,即具有遮盖力。颜料的折射率又取决于颜料的分散度以及颜料与连结料折射率的差值。颜料的分散度越高,上述差值越小,则颜料的透明度越好。不同的印品对颜料的遮盖力有不同的要求,印铁油墨要求颜料有较强的遮盖力,防止底色外露;四色叠印油墨要求颜料有较高的透明度,使叠合在一起的油的达到较好的减色效果。
颜料的吸油性是指颜料吸收油的能力,用吸油量来表示。颜料的吸油量等于将颜料制成浆状体所需加入的油重量与颜料重量之比。吸油性差的颜料,配制油墨时用量就多,致使油墨的遮盖力强、稳定性差,印刷时容易堆版,也容易被乳化。
颜料还有许多性质对于配制油墨也很重要,诸如耐光、耐水、耐酸、耐碱、耐醇等性能,这里不再—一赘述。
a.无机颜料。无机颜料一般为简单的金属氧化物和无机盐,大多是地表面的天然有色物质,如高岭土、白垩土、浓黄土、赭石和棕土等,古代丝印用的色料,主要来源于此。但现代丝印油墨,则尽量采用人工合成(即有机)颜料,因它的颗粒尺寸和表面特性易于控制。只有白色的、金属的和个别有色的(如铅铬黄、铁蓝和赭石)无机颜料,因性能和价格上的原因,尚未被有机颜料所替代。
白色颜料。有些无机白色颜料,因颗粒细(0.2~0.35μm)、白度高(反射率为80~96%)、遮盖力强(折光率为1.84~2.55),故被广泛用作遮盖性油墨,如铁皮、金属箔及塑料薄膜上的面积底色和暗底上印白等。可用的白色颜料有钛白、锌白及锌钡白。其中钛白的遮盖力最强,分散度大,耐光性、耐热性及耐碱性都较好,因此应用最多。
锌白的多数性能次于钛白,尤其是耐气候性较差,用它调配浅色油墨,耐光性差。但其价格低。故可有选择地应用。
锌钡白亦名立德粉,为硫酸钡和硫化锌的混合物。其白度尚好,价格低廉,但耐光性很差,见光后析出金属锌而变暗,丝印中可为色相标准不高的任务所使用。
钛白〔TiO2是白色的结晶粉末,是所有白色颜料中最不透明的,常用以配制遮盖性钛白、封面烫印箔或封面用油墨。
铝白〔AlOH3是纯白色的绒毛状的粉末,可用来制造透明白,在油墨中又可做透明的填充料,改进油墨的印刷适性。
钡白〔BaSO4化学性质不活泼,为白色粉末,价格低廉,一般作为油墨的填充料。
⑤金属颜料。丝印油墨的粒度范围较广,因此可用的金属颜料也较多。
铝颜料的组分是金属铝粉,习惯上称银粉,有粉状和浆状两种。浆状铝颜料约含65%的片状金属铝及35%的挥发性碳氢类溶剂。铝粉尺寸厚约0.1~0.2μm,直径约1~200μm。铝粉的尺寸分级常用标准筛的目数描述,如100目、200目…800目等,颗粒的大小,关系到油墨的着色力、遮盖力、亮度及透明度等。
铜颜料的组成是金属铜或铜锌合金,俗称金粉。铜粉对化学品的反应比较敏感,因此现已生产出一种铝金粉,即将铝银粉经氧化处理成金色后的一种产品。这种铝金粉的比重小,稳定性好,制成的油墨能长期存放。
⑤其他无机颜料。除上述介绍的白色颜料、金属颜料外,无机颜料被用于丝印油墨的尚有一些彩色颜料,如铬黄、铁蓝及赭石等。
b.有机颜料。有机颜料的品种有上干种,但油墨中实用的只有几十种。有机颜料鲜艳,着色力强,分散度较高,因而在油墨的配制中用量也较多。用来配制油墨的有机颜料,几乎都是人工合成的,结构比较复杂。其中使用最多的是偶氮颜料和酞青颜料。
①偶氮颜料。其分子结构中都含偶氮基团(-N=N-),颜色多为黄、桔黄和红色,如油墨中常用耐晒黄G、联苯胺黄、金光红、立索尔红等。
颜料坚牢橙和颜料猩红H是廉价的耐光颜料;耐晒黄又叫沙黄,是一种极耐光、着色力很强的优质黄色颜料;金光红呈鲜艳的金光红色,用来配制胶印和凸印油墨。联苯胺黄是双偶氮系颜料,分子中含有两个偶氮其,着色力极强,透明性很好,常用来配制透明的三原色黄墨。
⑤酞青颜料。有酞青铜蓝(C32H16N8Cu)、酞菁绿(C32HCl15N2Cu)等,其优点是色泽鲜艳,着色力高,化学稳定性好,耐光耐热,堪称品质优异。
上述偶氮颜料和酞青颜料,均不溶于其它有机溶剂,也称为色原颜料。
色淀颜料。色淀性颜料,是利用化学方法使有机染料的可溶性基团转换成不溶性的金属盐,或者经色淀化将它们附着在载体铝白或铝钡白上得到的不溶性颜料。色淀性颜料具有机颜料的许多性质。常用的色淀性颜料有酸性染料的二、三价金属不溶性盐及某些碱性染料的复合盐。金光红C和洋红6B是偶氮染料制成的色淀性颜料,色彩饱和鲜艳,透明性好,适于配制耐光性好、耐水性不高的红油墨。
三苯甲烷蓝,又名射光蓝,有很强的着色力,常用来制备印铁油墨或者作为提色剂加入黑墨中制造高级油墨。
用于油墨配制的色淀性颜料还有孔雀蓝、碱性玫瑰红色淀等。
c.炭黑。炭黑是碳氢化合物不完全燃烧或裂化分解而得到的炭素微粒。炭黑的碳晶格中还含有少量的氢、氧等元素。炭墨的等级是由它们的化学纯度(氧的含量)、表面特性、颗粒度、pH值及挥发性物质的含量等因素来决定的。油墨用的炭黑大体分四类:着色力和黑度高的色素炭黑,用于制作浆状油墨;溶剂油墨用的一般炭黑;专用炭黑如新闻印刷油墨用的低色素普通炉炭黑,成墨的相对粘度较高,适于疏松纸类的印刷,中结构的电阻油墨用的炭黑及高结构的导电油墨用的炭黑等;价廉质次的填料炭黑,只起填料作用。
d.体质颜料。体质颜料是指遮盖力和着色力很低的颜料。它们的折光指数在1.45~1.70之间,加入油墨中,对油墨的透明度和色彩几乎无影响,但能提高油墨的体质(身骨),如墨膜的厚度。耐磨性等,故称作质颜料。常用的有碳酸钙、硫酸钡、氢氧化铝、滑石粉、二氧化硅及陶土等。体质颜料在丝印中,还被用来调节油墨的印刷适性,如加入二氧化硅,可改变油墨的调度和拉丝现象。
②染料。染料是指能溶于水及溶剂中的色料。染料在织物、标牌及塑料丝印中都有一定的应用。选用染料时应注意有关特性,如染色机理、着色力、溶解条件、耐光、耐热、耐酸、耐碱及耐洗涤等性能。与丝印有关的染料有以下几种:
a.酸性染料。其分子中含有磺酸(-SO3H)、羧酸(-COOH)等基团,能与蛋白质分子上的氨基化合成盐类,故适于印染动物性纤维、尼龙、皮革及部分毛、皮等。
b.碱性染料。其分子中含有氨基或取代氨基,能与蛋白质分子上的按基化合成盐类。若要印染植物纤维,则必须使用媒染剂(如单柠酸等)先将纤维处理,方能与此染料形成色淀而着色,也可将媒染剂加入油墨中,进行直接丝印。
c.直接染料。它能直接染着于棉麻丝毛和粘胶纤维。大多是具有磺酸基的偶氮染料,能与蛋白质和纤维产生直接的结合力,常为织物丝印和铝标牌着色用。
d.不溶性偶氮染料。两个染料中间体在被染物上经偶联反应而生成不溶性偶氮染料,在染色过程中,常用冰降温至10℃以下,故又称冰染染料,用于棉制品印花。
e.还原染料。须先还原后染色的染料即为还原染料。它不溶于水,在碱溶液中还原成为隐色体的可溶性盐,被棉纤维等吸收后再氧化为原来的不溶性染料。用于棉麻及粘胶纤维的印染。
f.活性染料。含有化学性质活泼的基团而能与多种纤维发生化学反应的染料即为活性染料,它能与纤维素上的羟基、蛋白质上的氨基及尼龙纤维上的联胺基等生成共价键,故染色牢度较好。
g.分散染料。它在水中溶解很小,须用分散剂使其成悬浮状态而进行染色。适用于醋酸纤维、尼龙及涤纶等合成材料的染色,也可作升华转印油墨等用。
2.连结料和助剂。
①连结料。连结料是油墨中的流体组成部分。它起连结作用,使色料、填料等固体物质分散在其中,印刷时利于油墨的均匀转移。它的另一个重要作用,是使油墨能在承印物面上干燥、固着并成膜
连结料是决定油墨性能的关键因素,不同类型的油墨,常要用不同性质的连结料。连结料包括油脂、树脂及溶剂等。
a.油脂。油脂分动物油、植物油及矿物油三大类。以油膜在空气中的干燥状况又可分为干性油、半干性油和不干性油。
干性油。其脂肪酸中含有不饱和双键(-CH=CH-),易与氧结合而固化或高温活化双键而交联,常为加热干燥的丝印油墨所用。
不干性油。多为矿物油,系石油的高沸点馏分。高于320℃的馏分称机械油,与松香一类廉价树脂制成的连结料,制作快干性、渗透干燥型油墨,用以印刷疏松的纸类;250~300℃的馏分为煤油,为快固及热固型纸张油墨所用。
油型连结料中都含有微量的游离脂肪酸,它起着表面活性剂的作用,有利于颜料和连结料的混合。但游离脂肪酸过量又容易使油墨胶化结块变质。游离脂肪酸的多少用酸值的大小来衡量。酸值是二克植物油皂化脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数。
油型连结料的不饱和程度、双键数目,用碘值的大小来表示。碘值是1油所能吸收的碘的毫克数。碘值越高,所含双键越多,氧化结膜干燥越快。
油型连结料有良好的附着力和一定的抗水性,能形成较光泽的墨膜,但固着速度缓慢,干燥时间长。
油型连结料是将干性植物油加热至某一温度,并在此温度下保温而制成的。干性植物油是不饱和脂肪酸的甘油脂。干性植物油的脂肪酸有亚麻仁油酸、桐油酸、油酸、亚油酸。
常用的干性植物油如亚麻仁油、桐油等的分子呈均匀分布的三度空间结构,含有可以发生聚合反应的共轭双键和在加热的条件下可以异构成共轭双键的基团。平性植物油在加热时发生聚合反应,生成二聚体和三聚体;加热和保温时间越长,粘度越大。
连结料也叫调墨油。用亚麻仁炼制的调墨油,就是将精漂过的亚麻仁油加热到300~310℃,然后在295℃保温,得到6号油、5号油、4号油、3号油、2号油、1号外油。它们的保温时间分别是0.5小时、5小时、8.5小时、11小时、13小时、17小时。
b.树脂。树脂是有机化合物,具有复杂的结构和大的分子量。从物理性能上看,是一种“固态液体”,即非结晶态,只有软化点而无熔点,能溶解在有机溶剂中,其溶液在溶剂挥发后即成薄膜。
用于油墨连结料的树脂有以下两类:
天然树脂:包括松香、虫胶、生漆等;通过化学反应可以对天然树脂进行改性,使其更适宜制作连结料,改性天然树脂有改性松香等。
合成树脂:是油墨连结料中使用最多的树脂,大致可分为热可塑性树脂和热硬化性树脂。热可塑性树脂是遇热变软的树脂,是使用最广泛的。主要有塑料树脂、丙烯树脂、聚合树脂、聚酸胶树脂等。热硬化性树脂是困化学反应而硬化的树脂,有常温硬化型、加热硬化型、光硬化型等。主要种类有醇酸树脂、肢化树脂、环氧树脂、氨基甲酸树脂、光硬化型树脂等。合成树脂还包括一些半合成树脂,如纤维素树脂、环化橡胶等。丝印油墨连结料所用主要树脂,如表3-3所列。

c.溶剂。溶剂的作用是溶解树脂,制成连结料。印刷后,通过挥发逸出墨膜。用于丝网油墨的主要溶剂如表3-4所示。
溶剂按沸点分类有:
低沸点溶剂  100℃以下;
中沸点溶剂  100~150℃;
高沸点溶剂  150~200℃。
在丝网印刷中,主要使用高沸点溶剂。沸点与蒸发速率严格讲是不一致的。表3-4中的蒸发速率是把醋酸乙酯做为1,比1数字大的,蒸发就快,比1数字小的就慢。例如,二甲苯(0.7)比环己酮(0.3)的蒸发速度要快2.3倍。
溶剂的溶解力(溶剂力),常用溶解性参数和氢键指数的差值来分析。溶解性参数是对一个体系(溶剂、树脂)的溶解性作特性表示的,它是这个体系粘附能密度的平方根。氢键指数即氢键强度指数,是用来描述氢键强度的。当两者的差值很小或两值近似时,其溶解性良好,反之则差;差值相当大时,则不溶解;介于两者之间时,则发生部分溶解或泡胀。这种分析方法,对丝印者正确使用稀释剂,以及分析油墨与承印面的粘附牢度是很有用处的。
一般情况下,极性较强的体系(如氢键生成体系),若两种物质的溶解性参数相近且氢健属同一等级强度时,可望相溶;非(或弱)极性体系,只要两种物质的溶解性差小于1.5,即可相溶。从溶剂对树脂的溶解性能看,溶剂可分为活性溶剂、惰性溶剂及稀释剂三种。活性溶剂的溶解力最强;惰性溶剂次之;稀释剂对树脂则无溶解力,但能与其他两种溶剂混拼,起到稀释作用。
就油墨体系而言,除用活性溶剂使树脂获得最好的溶解外,考虑到油墨的粘度、挥发速度、除低成本和改善其他一些特性的需要,尚须加入惰性溶剂及稀释剂,使配方中溶剂组分配合得当,求得各种性能的平衡。
②助剂。色料和连结料通称为丝印油墨的主剂,但单由色料和连结料所配制成的油墨,并不能满足丝印工艺对油墨的多种多样的要求。所以油墨总少不了这样那样的添加剂作为助剂用于改善油墨的性能,调整印刷油墨的适性。
助剂是为了提高油墨的各种印刷适性而添加的各种辅助剂。主要有消泡剂、稀释剂、增塑剂、紫外线吸收剂,干燥调整剂等。
在印刷时通常只加入少量的助剂,便可使印刷适性大为提高。
a.增稠剂。它是能增加油墨体系调度的物质。有的使油墨体系结构网状化而增稠,如在矿油精中只加入2%的气相硅即成胶;有的人工合成有机增调剂(如PTF增稠剂),能使水增调1500倍。
b.减粘剂。主要起改善油墨的流动性和拉丝性的作用。适量增加减粘剂可提高油墨印刷操作适性,使图像再现性良好。但若过量添加,会使油墨的均匀度变差,影响再现性能。
c.干燥剂。它是促使油墨干燥的物质,又名燥油。对于氧化聚合型油墨,干燥剂的加入,能使具有不饱和双键的物质加速结膜的过程。此类干燥剂多是金属氧化物,催干性能与金属类型有关。钻燥油催于最快,且由表及里地干燥;锰燥油催干一般,表里同时干燥;铅燥油催干最慢,由里及外地干燥。
d.增塑剂。是使墨膜柔软的助剂,对挥发干燥型油墨有很好的效果,但添加过量会使树脂软化,导致承印物粘连。增塑剂对反应型油墨没有效果。以硝酸纤维为连结料的丝印油墨中常加入邻苯二甲酸二丁酯,油基油墨中加蓖麻油,水溶性油墨中加甘油等,都能改善它们在某些承印面上印迹的固着性。在软塑料丝印中,增塑剂的采用更为普遍。增塑剂的选用应注意与油墨体系的相溶性及耐久性,后者又与其挥发性、抗迁移性、耐光性、耐热性及耐寒性等性能有关。
e.消泡剂。包括硅系和非硅系。前者用途广泛。硅系消泡剂虽然有较好的效果,但过量使用会导致油墨的粘着不良。
气泡的消除有两种方法,一种是通过化学反应,如酸和钙盐能破坏皂膜;另一种是通过“顶走”成泡剂的办法。后者的消泡剂,其表面张力应小于成泡剂的表面张力,在油墨中很少溶解,表面的铺展性好,且不足以形成坚固的膜。消泡剂也视油墨性质而异,如水性油墨常采用正辛酯、仲辛醇及丙三醇;非水性油墨则采用磷酸三丁酯。聚二甲基硅氧烷(分子量为1200~2700)对两类油墨都有效,成为油墨中应用最广的消泡剂。消泡剂的用量要严格控制,尤其是桂油类消泡剂,一般为油墨的3%。
f.分散剂。是促进颜料在连结料中分散的助剂。颜料分激得好,会提高油墨的浓度和鲜明度,使均匀度较好,减少斑点的发生。
g.均匀剂。均匀剂是改善墨股平滑性的一种助剂。虽然没有万能型的均匀剂,不过可根据油墨不同种类的要求添加不同的均匀剂,起到均匀墨膜的效果。
h.牢固剂。是一种能提高墨膜牢固性、耐磨擦性的助剂,主要使用蜡类。
i.颜色分离防止剂。单一油墨中使用两种以上的颜料,在混合油墨时为防止颜色分离而添加的助剂。
j.沉淀防止剂。油墨中颜料比重大时,为防止在贮藏过程中颜料沉淀而使用的助剂。
k.抗静电剂。它是为消除网版上因印刷引起的静电荷使用的化学物质。此剂多属于表面活性剂,在印刷过程中加入油墨内,用量约为油墨量的l~3%。另一种为喷雾剂,印刷中将它喷到网版、油墨、印件及印台上。
l.防结网剂。印刷中断时,为防网版上的油墨干结,将防结网剂喷于油墨面上,能使挥发干燥型双氧化干燥型油墨保持24/小时不干结,但对二液反应型油墨无效。
m.偶联剂。在印刷油墨较难附着的承印材料,如玻璃上印刷时,在油墨中添加偶联剂。由于偶联剂的界面作用,可改善油墨的附着性能。
n.紫外线吸收剂。紫外线吸收剂可吸收紫外线,提高油墨的耐气候性。特别是对在室外使用的耐光性较弱的荧光油墨印刷品,使用时会有很好的效果。  
O.消色剂。浆状的消色剂是用粉末消色剂在连结料中炼制而成的。  
P.稀释剂。它是用以改善油墨的粘度和流动性的一种液体。使用时还应考虑挥发速度、安全性以及与连结料混溶性等需要,因此稀释剂常随油墨类型和印刷环境而异。为适应不同的气候及印刷条件,同类稀释剂常分三种规格,即标准型、快干型和慢干型。如PVC-PVAC共聚树脂油墨,其冬季和夏季用的稀释剂配方分别为:
环己酮  20份   二甲苯  40份 快于稀释剂(冬季用)
醋酸丁酯  30份
环己酮  30份
二甲苯  40份 慢干稀释剂(夏季用)
乳酸丁酯 30份  

二、丝印油墨的分类介绍

目前国内使用的印刷油墨,主要是按使用油墨的印版结构进行分类,主要有凸版印刷油墨、胶印印刷油墨、凹版印刷油墨、特种印刷油墨等。  
丝网印刷油墨是印刷油墨的一种,其品种繁多,分类方法也是多种多样的。但主要分类方法有以下几种。
根据油墨的特性分类:可分为荧光油墨、亮光油墨、快固着油墨、磁性油墨、导电油墨、香味油墨、紫外线干燥油墨、升华油墨、转印油墨等。
根据油墨所呈状态分类;胶体油墨,如水性油墨、油性油墨、树脂油墨、淀粉色浆等。固体油墨,如静电丝网印刷用墨粉。
根据承印材料分类:
金属用油墨:铝、铁、铜、不锈钢等不同金属专用油墨。   

塑料用油墨:聚氯乙烯用油墨、苯乙烯用油墨、聚乙烯用油墨、丙烯用油墨等。
印刷线路板用油墨:电导性油墨、耐腐蚀性油墨、耐电镀及耐氟和耐碱性油墨。  
本书依丝印油墨的干燥类型为主,分类介绍丝印油墨如下。
1.依于操形式分类的丝印油墨介绍。
①挥发干燥型油墨。墨膜的成分主要是高分子物质,印刷后溶剂挥发,其高分子物质就形成墨膜。墨膜形成的过程是:从溶剂分离的分子有数个聚集,形成核;其核集结成分子(成长);继续成长,形成干燥小粒;干燥小粒凝集形成膜。
这种挥发干燥的变化是可逆的,即干燥墨膜可使用溶剂再溶解,如图3-37所示。


337挥发干燥型油墨


油墨转移到承印物上后,含溶剂的油墨墨膜首先发生溶剂的挥发,其挥发过程如3-38所示。油墨中的溶剂因蒸气压的作用扩散在大气中,在墨膜表面形成液膜,然后通过液膜挥发。

在这一过程中,油墨表面因溶剂的挥发其粘度必然上升,同时因溶剂挥发,热量扩散,温度下降,然后粘度再上升。其结果是墨膜内部的溶剂挥发慢慢变得因难,这时干燥的进行,需要热量和风。热量可使溶剂分子运动活跃,使油墨表面的粘度降低,对加速溶剂的挥发有很好的效果。另外,在油墨表层,挥发层(气膜)若停滞时,会防碍挥发,因此要送风,吹去这一气膜层,加速干燥的进行。
一般,溶剂的挥发速度是由溶剂的蒸气压,溶剂和空气的温度差,以及在其表面流动的空气速度来决定的。当然,对于这种油墨,其溶剂的挥发速度除上述的要素外,也会因溶解的树脂种类及颜料浓度发生变化。单独存在的溶剂和在油墨中存在的同一种溶剂的挥发区别如图3-39所示。


339油墨溶剂的挥发速度
左一单独溶剂 左一油墨中的溶剂


单独溶剂的挥发时间和挥发量是成一定比例的,但油墨随时间增加而挥发量减少,到完全挥发需要很长时间,这是可以测定出来的,因此墨膜中的溶剂会长时间的残留。在丝网印刷中,由于使用挥发慢的高沸点溶剂,残留溶剂问题需特别留意。墨膜中的残留溶剂起增塑剂的作用,使墨膜软化,并带来其它许多不良影响。
挥发干燥型油墨的溶剂,易使用,具有快干性,因此被广泛使用。其缺点是过量使用会降低耐溶剂性、耐热性。
②反应干燥型油墨。这种油墨的墨膜形成时的分子量较小,即呈预聚物状态,然后在空气中氧化,通过热、光或反应性物质的化学反应而高分子化,形成墨膜。这时在树脂间产生交联,新的树脂形成交联结构,如图3-40所示。交联后其性质变得稳定,具有更好的物理性能。


340反应型油墨的交联


这种化学反应的速度,其反应物质的浓度越高就越快,另外可通过催化剂的添加,以及热、光的作用而加快反应速度。在使用反应型油墨时,加热对于加速硬化最有效果。也有不加热就无法硬化的类型。但是,由于有的承印物加热变形及油墨中的树脂、颜料的耐热性的强弱木同,在加热时要注意温度的调整。
挥发干燥型油墨,油墨和干燥墨膜之间是可逆的,但反应型油墨则无可逆性。
溶剂的蒸发温度同挥发干燥型油墨一样,因反应形式不同。油墨发生的变化也不同。
a.氧化聚合型油墨。氧化聚合型油墨是以油改性醇酸树脂为主要成分的油墨。

b、加热固化型油墨。指印刷后需经加热才能发生缩聚反应而固化的油墨。此墨亦用环氧树脂作连结料,但与二液型环氧墨不同,此墨为内含催化剂的一液型油墨,在加热下才能固化。其优点是一液型,无溶剂,加热前粘度稳定,印品粘附牢度及耐抗性好;缺点是能耗大。此墨的固化速度取决于催化剂的含量和加热温度。不加催化剂时,油墨需要在高于150℃的高温下固化,加入催化剂后在中温下就能固化,但催化剂含量大,不利油墨的保存。这种油墨的硬化墨膜的诸物理性能非常好,主要用于金属印刷,一部分也用于塑料印刷。
c.二液反应型油墨。指主剂和固化剂分别制备,印刷时再混合使用的油墨。主剂中的连结料多由环氧树脂及肢基树脂等组成,在添加固化剂后发生缩聚后应而固化。此墨的优点是不含溶剂,对多数材料具有优良的粘附性;墨膜光泽、强度及耐抗性都好。缺点是两种组分混合后就开始编聚后应,因此油墨粘度会随时间而变。油墨增粘,不仅引起印刷时起泡,还会降低粘附性,因此,双组分的混合墨量应控制在使用时限内用完,否则造成浪费。此类油墨的干燥速度慢,常温(20℃)下指触干燥要2小时,固化要20~30小时,80℃时,加热干燥需要40分钟,这些弱点影响了它的广泛使用。
二液反应型油墨,通常用于挥发干燥型油墨较难粘着的承印材料的印刷。其硬化墨膜,特别是加热硬化的墨膜的诸物理性能优良。二液反应型的典型油墨有环氧系、氨基甲酸酯系的油墨,多应用于金属表面涂装,热硬化树脂制品、玻璃等的印刷。
d.紫外线硬化油墨(UV油墨)。紫外线油墨是能产生光化学反应,在很短的几秒钟内即可固化的油墨。油墨的主要成分是光聚合性树脂、光聚合引发剂、色料及助剂,原则上不含有机溶剂。
在丝网印刷领域中,研究探讨紫外线硬化油墨已有十数年之久,并越来越实用化。特别是在印刷线路板中UV油墨已进入实用阶段。
UV油墨的优点不单是速硬化,墨膜物性好,它还具有溶剂型油墨所没有的功能。当然UV油墨并不是万能油墨。下面对UV油墨做简单介绍:
⑤紫外线油墨的组成。紫外线油墨的组成一般为:光聚合性树脂一低聚物及反应型稀释剂;光聚合引发剂;颜料;助剂;聚合抑制剂。
紫外线油墨和溶剂型油墨的组成比较如表3-5所示。

35 油墨成分比较

UV油墨

比较项目

溶剂型油墨

高粘度齐聚物

连结料

热可塑性树脂

低粘度齐聚物单体类

各种溶剂

光聚合引发剂

催化剂

颜 料

色料

颜料

消泡剂、各种调整剂

助剂

消泡剂、各种调整剂

聚合抑制剂

其他


我们可以看到,溶剂型油墨通过溶剂可调整粘度,而紫外线油墨是通过觉粘度的齐聚物及单体等反应型稀释剂调整粘度的,所以这是百分之百不择发油墨对VV油墨分一液型和二液型。二液型的颜料在低粘度的单体及低聚物中分散、成为原色浆,与涂料相混合后使用。
a)光聚合性树脂。照射紫外线进行聚合的技术从1940年开始就已研究,当初使用的树脂是不饱和聚酯系。其后随着光硬化型树脂的用途的不断扩大,又开发使用了性能更好的丙烯系树脂。这些光聚合性树脂分为低聚物和反应型稀释剂。
低聚物是几种基本分子相聚合,有低粘度液状、高粘度液状和半固体状,是一种决定紫外线油墨的基本物性的树脂,主要品种有聚酯丙基酯盐、环氧氨基甲酸乙酯丙基酸盐等。
反应型稀释剂一般使用低粘度、高沸点的单体和聚合物。反应型稀释剂用于油墨粘度的调整,促进硬化和附着性能。
b)光聚合引发剂。光聚合引发剂在紫外线照射下产生原子团,与单体反应产生聚合。光聚会引发剂有驻基化合物、硫化物、偶氮化合物、有机过氧化物等,主要使用竣基化合物。
c)颜料。一般使用不阻碍油墨硬化和稳定性好的颜料。
d)助剂。与溶剂型油墨的助剂相同。
e)聚合抑制剂。为防止油墨的暗反应而少量添加。
硬化机理。如前所述紫外线油墨因紫外线的作用而产生反应,紫外线是光的波长域的一部分,是电磁波的一种,其光具有粒子性。
光聚合型树脂的反应首先是光聚合引发剂吸收紫外线的能量,生成游离基,其原子团作用于低聚物及单体,并开始聚合。然后通过连锁反应不断重复成长反应和连锁移动反应。最后以停止反应而终结,在瞬间形成硬化墨膜。
关于硬化性。在实际使用紫外线油墨时,与粘合性能有很大关系的是硬化性能。关于硬化效应的产生原因,说明如下。
a)表面硬化性和内部硬化性。表面硬化性是指印刷墨膜表层的硬化性能。墨膜表层受空气中的氧气的影响,原子团减少,聚合速度变慢。因此容易产生硬化不良,在油墨表面上产生后效粘性。
内部硬化性是不受空气中氧气影响的。紫外线强度在墨膜底部变弱,聚合速度变慢,若硬化不足便会发生粘着不良现象。改善粘着的关键是要改善内部硬化性,但内部硬化性若过强,其内应力会变大,也会导致附着变差。
b)膜厚和颜料浓度。妨碍紫外线透过油墨的主要是颜料。油墨中的颜料浓度是根据其硬化性能而决定的,因提高浓度而膜厚增加时,墨膜底部的紫外线强度会减低。
c)印刷材料。透过墨膜的紫外光在材料表面形成反射,其散射光影响膜内聚合。即使在同一条件下,印刷材料若不一样,也会因材料对紫外线的吸收和反射不同而导致硬化性能发生变化。
粘着性。与紫外油墨完全粘着的材料在现阶段还很有限。影响紫外线油墨的粘着性的原因有许多,主要是油墨对承印物润湿差和承印物因油墨硬化体积收缩而带来的不良影响。在实际印刷中,改善其粘着性能有以下有效方法:
a)在粘着较难的材料上涂上填充剂作为底涂层,使紫外线油墨容易粘合。
b)在紫外线照射前把紫外线油墨进行须加热,以此来提高紫外线油墨对材料的湿润,同时缓和照射后的应力,提高粘着性。
c)紫外线照射后的后加热也可缓和残留应力,提高粘着力。
d)进行火焰处理和电晕放电处理等表面处理。
紫外线油墨的使用方法。
a)印刷环境。紫外线油墨因温度原因粘度变化很大,所以要调整室温。一般15~25℃较合适。要注意印刷时不能受到直射阳光的照射,也不要接近荧光灯及水银灯等。
b)印刷条件。关键是控制墨膜厚度,为此需要设计与油墨性能相适应的版膜厚度。在印刷着色油墨对,使用300目以上的丝网。刮板以硬度65度以上的氨基甲酸酯利权为最好,刮板尖端要经常保持锐利状态。
一液型的油墨,一般具有立即印刷的粘度,如果要降低粘度需添加10%以下的专用减粘剂,若提高其粘度,要加入增粘剂。
c)预备试验和照射条件。在决定紫外线油墨的照射条件时,必需通过预备试验,试验用印刷材料要用生产中实际使用的材料。预备试验通过设定的照射条件使油墨硬化后,再进行印刷面的后效粘性、附着性、耐挠性、弯曲性等实验。为满足这些实验,需要再调整照射条件。照射条件主要指;灯的亮度;灯的个数;照射距离;传送带的速度;是否需预热及预热条件。
d)油墨的安全性。紫外线油墨由于没有挥发物,所以可不必担心人体呼吸。但对皮肤有轻微刺激性,所以在使用时要小心。
皮肤刺激性是由于单体低聚合物而引起的,最近产生了许多指数接近于零的产品。在使用紫外线油墨时,要带防护手套,注意不接触到皮肤,如果皮肤沾上了油墨,要用肥皂水洗净。
e)贮藏的稳定性。紫外线油墨在贮藏中即使不受到阳光的照射也会产生暗反应。这是由于单体及填充剂因热而产生原子团聚合造成的,所以紫外线油墨最好在冷暗室中保管。并且要经常搅拌油墨,把油墨中产生的原子团通过空气中的氧气而非活性化。如果贮藏慎重,可保存2年。
①紫外线油墨的理化性能。紫外线油墨的性能由油墨成分、种类及硬化条件来决定,举例如表3-7所列。


37UV油墨的理化性能

试验项目

方法与条件

结果

粘着性

横割、剥离

优100/100

耐划伤性

划伤

硬 度

JIS K-5400 6-14铅笔硬度

3H

耐折性

JIS k-5400 6-15弯曲试验机 弯折心棒径3mm,180度

叠印性

双色的叠印性和耐折性

耐酒精性

用布浸100%的酒精往返涂100次

正常

耐汽油性

用布浸汽油往返涂100次

正常

耐溶剂性

用布浸醋酸往返涂100次

正常

耐酸性

在10%的盐酸中浸24小时
在10%的硫酸中浸24小时

面粗
正常

耐碱笥

在5%苛性碱中浸24小时

正常

耐粘页性

在印刷面上加200g/cm2负荷,70℃,1小时

正常

耐粉化性

负荷500g/cm2,往复3次

5级(无色转移)

耐磨擦性

负荷500g/cm2,研磨机往复300次

耐气候性

耐气候牢度试验400小时

正常


注:承印物:硬质乙烯、乙烯胶纸。印版:直接制版法,350目聚酯丝网,版膜厚:15μm。硬化条件:120W/cm2,灯一盏,速度10m/min。
UV照射机。UV照射机由UV灯、照射装置、电源等构成。其机构有很多形式,在选择时必须考虑印刷目的、机构及操作环境。
a)灯的种类。主要有高压水银灯和金属卤化物灯。其它的还有超高压水银灯、氙灯,但从灯的寿命,紫外线量方面考虑不太实用。
对油墨硬化性能产生影响的是灯的发光光谱。高压水银灯和金属卤化物灯的发光光谱如图3-41、3-42所示。在紫外线中,对紫外线油墨的硬化最有效的波长域是350~420nm,这是因为紫外线油墨的颜料在照射365nm波长的光时,具有最大的透过率。在墨膜较厚的丝网印刷中,波长长的、发光量多的金属卤化物灯对墨膜内部硬化有利。


341 金属向化物灯的发光光谱


342 高压水银灯的发光光谱


b)照射机和冷却方法。灯的温度很高,电极式灯可达800℃以上,冷却方法有空冷和水冷,表3-8是两种方式的比较。
由于紫外线灯的辐射热,耐热性低的印刷材料会发生变形,


38 水冷和空冷的比较

水冷方式

比较项目

空冷方式

少(40~50%热切断)

热量对印刷材料的影响

60℃左右

炉内温度

80℃左右

稍 低

紫外线能量

比水冷稍大

热量影响少,比空冷稍差

硬化速度

热量影响多但良好

照射面积大

套印适性(层间剥离)

表面硬化非常好照射面积受限制

高(循环水冷却器)

设备费

比较高

运输成本

比水冷低

难(水冷系统)

维修

容易

水冷有套管保护

灯污

受空气环境影响表面易污

有吸音器

过转噪音

有排气的声音

因此为了减少辐射热需要采取很多措施。其中具有代表性的装置是冷反射方式。致冷可在玻璃上蒸镀氧化铝,使之成为半反射状,具有只反射紫外线,可透过红外线和几乎所有的可见光的性能,并利用这一性能,控制热对印刷材料的影响。除此之外还可使用红外切换滤光器或水冷交换器。
③其他干燥型油墨。
a.熔固型油墨。指在熔融状态下固化的油墨,亦称熔胶油墨,其组成为:树脂粉十增塑剂十色料十助剂一浆状油墨。通常油墨连结料中的树脂都呈液状,而熔胶油墨中的树脂(氯乙烯均聚物及共聚物)以固体颗粒分散在液体(增塑剂)中。印刷后,当加温至熔融点并经过一定时间,树脂颗粒即融化,且与增塑剂融合,其分子空间增大,结构变松,成为固相弹性膜而干燥、固着。就干燥机理来说,热固油墨的树脂分子吸收热能后发生化学变化——聚合反应;熔固油墨的树脂分子吸收热能后仅产生物理变化而固化,这种干燥机理颇具新意。
b.热印冷固型油墨。如玻璃印刷中所用的热印色釉,系由高级脂肪酸、树脂及色釉粉组成,在常温下为蜡状固体,加热至75~85℃时成浆状,只要用电或红外线加热印版,即能印刷,而印迹遇冷能当即凝固,故能适应多色连续印刷。
④干燥形式与树脂的关系。根据树脂的种类,还可以确定油墨的干燥形式和干燥方法,参见表3-9“油墨的干燥形式和树脂的关系”。
2.依承印物种类分类的丝印油墨介??油墨与承印物的匹配,主要由粘着性、干燥性和应用功能所决定。常分为下列类型:
①塑料油墨,塑料印刷的难点是油墨的粘着性问题,由于不同塑料的表面性能差异很大,因此也有不同性能的塑料油墨,如聚氯乙烯(PVC)用油墨,处理聚乙烯(PE)及聚丙烯(PP)用油墨,未处理PP用油墨,ABS、有机玻璃及聚苯乙烯(PS)用油墨,胺基塑料用油墨,聚酯(PET)用油墨,防水尼龙布用油墨,人造革(PU)用油墨,聚碳酸酯(PC)及乙酸丁酸纤维用油墨,防皱超薄型塑料用油墨,真空成型加工塑料用油墨等。下面简单介绍两种用于乙烯制品的油墨。

a.软质乙烯制品用丝网印刷油墨。软质乙烯制品用丝网印刷油墨主要由乙烯系树脂、酮系溶剂、芳香族溶剂、颜料经调合而成。
软质乙烯制品用丝网印刷油墨,印刷后油墨膜墨具有优良的性能,油墨的耐酸性、耐碱性、耐油性良好,耐磨擦性强。
由于这种油墨多使用酮系溶剂,对丝网印版版膜和刮板有一定的侵蚀,丝网印版和刮板受侵蚀后,精度将降低,从而导致印刷质量下降,达不到所要求的印刷精度。所以在制作丝网印版时,注意选用耐酮性溶剂好的制版材料。在印刷时注意选择耐酮性溶剂好的刮版,以保证印刷精度。
b.硬质乙烯制品用丝网印刷油墨。硬质乙烯制品是丝网印刷中常见的承印物。硬质乙烯制品在丝网印刷时所用油墨主要有三种:无光型软质丝网印刷油墨;以乙烯树脂为主要成分的光泽型油墨;以其它树脂为主要成分的光泽型油墨。
在印刷时,通常根据承印物的使用要求及印刷条件选择印刷油墨。硬质乙烯制品用丝网印刷油墨主要用于塑料板、塑料显示板以及塑料成型物等的印刷。
②金属丝印油墨。如热固型金属油墨,铝阳极氧化室温干燥油墨等。对金属油墨性能的主要要求是耐摩擦。
金属用丝网印刷油墨与其它丝网印刷油墨有着很大差异。金属印刷所使用的油墨有氧化聚合型、蒸发干燥型、热反应型及特殊油墨。
a.氧化聚合型油墨。这种类型油墨具有印刷容易,耐光性、附气候性强及色泽好等优点,不足之处是干燥较慢,耐溶剂性、耐热性较差。
使用这种类型油墨印刷后,可采用自然干燥或加热干燥、自然十燥在室温下约需4~6小时。加热干燥时在80℃下,约需30分钟。这类油墨适用于铝、铁、铜及铜合金等材料制品的表面印刷。 b.蒸发干燥型油墨。还种类型油墨是以硝化纤维树脂和聚酯树脂为主要成分的。采用这类油墨印刷后,用加热干燥,干燥时在常温下约需20~4O分钟。这种油墨除红色以外,其它颜色油墨具有耐气候性较强的特点,多用于金属板、箔片以及金属涂料面等材料的印刷。
c.热反应型油墨。这种类型油墨有单液型和双液型两种。这两种油墨都以环氧树脂为主要成分,也有用尿素树脂、聚酯树脂、蜜胺树脂的。
双液型油墨的优点是:储藏稳定性好,在低温条件下也能固化。耐光性、耐气候性优良。其不足之处是:在印刷中由于油墨粘度逐渐升高,因而不能保持均衡稳定性。这种油墨现用现配,所以损耗较大。
单液型油墨的优点:与双液型相比成本较低、粘度变化小。其不足之处是:必须通过高温固化。耐久性差,储存稳定性差。
热反应型油墨多用于电子元件、金属标牌、印刷线路板等金属材料制品表面的印刷。
d.特殊油墨。这类油墨主要指紫外线干燥油墨等。适用各种金属材料的表面印刷。
综上所述,金属用丝网印刷油墨必须具有优良的耐热性、耐药品性、耐酸性、耐碱性、耐溶剂性、耐水性,要有较强的绝缘阻抗性及附着力。
3.依功能分类的丝印油墨介绍。印刷油墨是用印刷方法在承印物上表现图像、文字的材料。在此基础上再具备其它物理、化学功能的油墨,就叫作“功能性油墨”。
功能性油墨大体分为化学性功能油墨和物理性功能油墨。
a.物理性功能油墨:
光学功能(发光、液晶等);
电气功能(导电、绝缘等);
热功能(示温、发泡等);
耐外力功能(喷砂遮蔽、耐腐蚀等);
转印功能(各种转印)
b.化学性功能油墨:
耐化学药品功能(耐腐蚀等);
反应功能(氧化还原、热分解等);
生物化学功能(氧化作用)。
c.表面装饰功能油墨:仿压花、无光、细线、绒面等装饰加工用的印刷用墨。
下面对各种功能性油墨做简要介绍。
①抗蚀油墨。抗蚀油墨是具备耐化学腐蚀特性的油墨。其作用是在工件的不需处理(腐蚀、电镀、焊接等)部分预先进行印刷,形成耐腐蚀(或耐电镀、阻焊)膜层。代表性的油墨有用于制作印刷电路板的耐腐蚀油墨、耐电镀油墨、阻焊油墨等。
a.耐腐蚀油墨。这是一种耐酸性的抗蚀油墨,有UV型、溶剂型和水性型。UV油墨因印刷作业效率高,现已成为主流。在印刷后,进行UV固化,并用氯化铁和氨化铜腐蚀,然后再用稀碱将抗蚀油墨溶解剥离或膨润剥离。水性型一般作为铝蒸镀膜的耐腐蚀膜。
b.耐电镀油墨。制作印刷电路板时,在电镀工序中,不需电镀部分印刷的油墨就是耐电镀油墨,有溶剂型耐电镀油墨和UV型耐电镀油墨。
c.阻焊油墨。阻焊油墨是在做好线路和图形的电路板上印刷的油墨,其作用是防止电路腐蚀,防止由于潮湿引起的绝缘性能下降,防止焊锡粘附在不需要的部分,防止铜对焊锡槽的污染等。这种油墨有热固型和UV型。
②导电油墨。导电油墨是将金、银、铜、碳等导电填料分散在连结料中制成的糊状油墨,俗称糊剂油墨。金系导电墨?⒁档嫉缒⑼档嫉缒⑻枷档嫉缒纫汛锏绞涤没糜谟∷⒌缏贰⒌缂⒌缍频撞恪⒓探拥恪⒂≈频缱璧炔牧稀?
a.金系导电墨。金粉化学性质稳定、导电性能好,但价格昂贵,用途仅局限于厚膜集成电路。
b.银系导电墨。大量用于薄膜开关的导电印刷。当承印材料为聚酯时,可将银粉分散到聚酯树脂连结料中,即可做成糊状导电油墨。当油墨膜干燥不良时,电阻值会下降,最好用远红外干燥机在120~130℃下烘干。
c.铜系导电墨。铜比银价廉,但存在易氧化的缺点。现在多使用经过防氧化处理的铜粉,使用这种油墨印刷的电路不易被氧化,但缺点是一经高温处理,就会失去防氧化效果。
d.碳系导电墨。碳系导电油墨中使用的填料有导电槽黑、乙炔黑、炉法碳黑和石墨等,电阻位随种类而变化。多用于薄膜片开关和印制电阻,前者大都在聚酯基材上印刷,因此它和银系导电油墨相同,是以聚酯树脂为连结料的油墨。
③绝缘油墨。该油墨用于防止上述银系导电油墨的移位及污染。绝缘油墨有溶剂型和UV型。前者是以乙烯基树脂或聚酯树脂为连结料的油墨。UV油墨膜厚,对提高绝缘电阻,防止电路移位有利。
④发泡油墨。发泡油墨是在油墨的连结料中添加胶囊状的发泡剂而制成的。印刷后通过加热而发泡,使着墨部分的体积增大形成浮雕状的图像。发泡油墨的连结料有水性型和溶剂型。为把发泡剂胶囊化,一般使用水性连结料。发泡剂多为酸姘系化合物,其分解温度为100~200℃,一般使用100~150℃的,其发泡倍率,如果承印物是布或纸,可达100~500倍。发泡倍率增加,墨膜的附着性和强度就会降低。印刷时,一般使用 100目左右的丝网版,最好进行厚膜印刷。
由于发泡油墨中使用的是水性连接料,故使用方便,无污染。发泡油墨的丝网透过性及图像再现性均良好,其墨膜具有较好的财溶剂性、耐药性、耐磨性以及在重负荷下不变形等特点。
发泡油墨中的微囊发泡体是热可塑聚合粒子。呈“空心”状,一般用聚偏二氯乙烯或偏二氯乙烯和丙烯睛,或者是丙烯酸甲基和丙烯睛聚合而成。空心处含有挥发性发泡剂,发泡剂多为乙烷、丙烷、丁炼等的碳化合物。微囊直径一般在5~150微米之间。油墨中的微囊发泡体含量一般为5~50%,微球发泡体含量低,发泡效果不好,如果含量不高,则油墨流动性降低,使用墨膜不均匀。b
发泡油墨在印刷后要进行充分干燥,干燥分自然干燥和强制干燥。为使油墨在发泡后获得精美的印刷效果,发泡前如采用自然干燥的方法,干燥的时间应在24小时以上。强制干燥比自然干燥时间短,速度快。强制干燥时,要注意根据不同的印刷品以及不同的干燥热源,选择相应的干燥温度和时间。如果干燥时间和温度选择不当,就容易造成发泡不均匀,强制干燥温度在30~70℃之间。干燥后即可发泡,发泡温度控制在120℃左右,并考虑与之相应的发泡时间。发泡设备可采用烘烤箱也可采用烘烤机,发泡倍率可达8~15倍。
发泡油墨广泛应用于服装、纺织品的点缀,具有图案泡孔均匀,立体感强,手感舒适柔软,近似人工绣花、贴花,并具有耐磨、耐水洗等特点。发泡油墨还用于印刷盲文点字、图书封面装饰、商标包装装潢、建筑内装饰材料以及其他美术制品。
近年来,国内也开始引进、生产发泡油墨,如北京赛戈尔发泡涂料有限公司生产的赛戈尔牌发泡印花浆。该产品为乳白色,流动性、润滑性较好,具有无毒、不燃、无腐蚀等特点。其干燥温度为50℃以下,发泡温度为120±5℃,发泡时间为2~1Q秒,适用于140目以卜的丝网印版,可使用任何一种印染涂料色浆调色(加入量以2~5%为佳),并可在任何一种服装面料上印刷,亦可用于墙纸、墙布、图书封面、盲文点字、箱包装潢的印刷。
⑤液晶油墨。液晶即液态晶体,是某些有机物质在一定的温度范围内所呈现的一种中间状态。在这种状态下,物质分子的排列具有方位性。
在电及热的作用下,液晶的光学性质会产生变化。液晶是具有粘着性的液体,因有机溶剂会破坏其功能,所以在制造油墨时要进行胶囊化处理。液晶胶囊粒径为10~50μm,在连结料中添加量为25~50%。在液晶印刷时要使油墨形成均匀的膜厚,这对于其显色是非常重要的。
⑥荧光油墨。丝网印刷用荧光油墨是以荧光颜料作为着色料制做的油墨。荧光颜料是由荧光性的染料与合成树脂调制而成,粒度在5~15微米之间。
丝网印刷用荧光油墨适于纸张类和乙烯薄膜的印刷。纸张类荧光油墨有氧化干燥型和蒸发干燥型两种。乙烯薄膜用荧光油墨为蒸发干燥型。
使用荧光油墨时应注意以下几点。
a.由于荧光油墨的耐光性差,不适合在室外长期使用,因而在室外使用的丝网印刷品不宜选用荧光油墨。
b.荧光油墨适合于200目以下的丝网。
c.印刷品的着墨量在50~60克/平方米时,其发色和耐光性比较理想。
d.在承印物是透明物体时,印刷荧光油墨前应先印一次白色油墨,这样可提高荧光效果。
通常荧光油墨很容易与夜光油墨相混淆,一般可通过两种油墨的特征比较来加以区分。
⑦香料油墨。香料油墨也和液晶油墨一样,是将油性的香料微胶囊化,并分散在水性连结料中制成的油墨。印刷干燥后,用指甲或硬质物摩擦印刷部分,微胶囊被破坏,便散发出香味。
⑧闪光油墨。无规排列的片状颜料,分散在连结料中,即可制得闪光油墨。这种油墨中的片状颜料,对光线呈镜面反射,形成闪光效果。如珠光及彩箔等闪光油墨。
⑨反光油墨。由超微粒(粒径在0.125~0.177mm间)玻璃粉配成的油墨,借助透镜折射及凹球面反射的原理,使墨膜在灯光照射时,产生出高反射率的强光,较常现白墨的反射光高100~200倍,且不产生眩光,常用以印刷交通标志及服装等。
紫外线显色油墨。紫外线显色油墨在日光和一般照明下只能见到乳白色,当照射紫外线时,能发出鲜明的荧光。显色材料采用无机荧光体,按照用途分散在连结料中制成油墨。
这种油墨与一般的荧光油墨比较,耐热性、耐溶剂性、耐光性和耐化学药品性均好。分为溶剂型和水性型。使用时,溶剂型用100~200目的丝网版,水性型用80~100目的丝网版为好。
标准色有绿、黄、橙、红、粉红、紫、蓝、白,混合后可调合出多种颜色。
显色的光源有荧光管型、灯泡型和聚光器型。
紫外线显色油墨的用途是:显示广告牌、显示装置、室内装潢、紫外线显像纸、服装、文具、玩具、商标、防伪等。
③光致变色油墨。光致变色物质在光的作用下,可在两种颜色之间产生可逆变化,并相应形成不同的吸收光谱。
呈现光致变色现象的物质称为光致变色性色素,大部发是螺环毗哺系化合物。将这类化合物制成油墨,就是光致变色油墨。
其用途是调光(遮光、滤色)。可用于制作太阳镜、门窗玻璃,在工业及显示方面的应用正在发展。
光致变色油墨为溶剂型,能制成适应各种承印材料的油墨。缺点是耐光性差。
@转印油墨。转印方式有热转印,以及以水或溶剂为媒体的湿式转印和通过压力的压敏转印。热转印和压敏转印对湿式转印也可称为干式转印。
a.热转印。主要有把印刷墨膜的全部成分进行转印的热熔转印和把印刷墨膜的成分之一的染料进行升华染色的升华转印。在丝网印刷中,热熔转印较多。热熔转印油墨有塑料熔胶系、蜡系及热可塑性树脂系。
塑料熔胶。是以糊状树脂为主要成分的加热硬化型油墨。在转印纸上印刷。用100~120℃温度进行30~60秒加热,把油墨干燥。在转印时使用热压机,把布和转印纸重合,升温170~190℃,15~20秒热压。转印膜为厚膜,具有橡胶样弹性。热熔胶油墨可在布料上直接印刷。
蜡系。成分是蜡类的热熔胶连结料和颜料、调枯剂等。蜡类的品种很多,具有各自固有的融点和粘合性。调粘剂最好是能赋予油墨流动性,同时与蜡有很好的融合性能,并与织物有良好的粘合性能的。在转印纸上用印浆作为底层涂布,然后印刷油墨,最后再用印浆在外层涂布。把布和转印纸重合,用150℃电熨斗热压3~5秒钟即可转印。
反应系。这种油墨可用于布的直接印刷。热转印油墨作为植绒转印用的粘合剂而得到应用。不过植绒转印是价格较高的印刷方式。由于反应型油墨的粘合力和坚牢度良好而多被使用。
油墨是O/W型的乳剂,具有交联性能。把主剂和交联剂混合,按需要增加触媒,在植绒转印纸上进行印刷。把转印纸与布重合,在150℃下热压3分钟即可转印。
热可塑性树脂系。热可塑性树脂油墨是一般的挥发干燥型油墨,作为转印对象的塑料种类的选择要与油墨相适应。
这种转印,是在聚酯、聚乙烯等软片上用剥离性良好的油墨印刷图案,再在上面印刷转印印浆。然后把其放入模型中,再注入树脂液,从冷却后的模型中取出图案转印成成型品。用这种方法,即使复杂形状的成型品也可转印。其特点是对于粘合困难的塑料类也可进行转印印刷。
升华转印油墨。是一种以升华染料为色料的油墨,通过加热升华挥发,转印在纤维制品上。容易着色的纤维顺序是聚酯、尼龙、丙烯,但作为印刷材料,基本上是聚酯市。转印条件是200℃、30~40秒。转印压以0.l~0.2kgf/cm2为最合适。升华转印方式以胶印、凹印印刷为主流,丝网印刷较少。
b.压敏转印。也称作干式印字或干式转移印字。这种方法是在薄膜上印刷图案,然后再在图案上涂布压敏转印胶,转印时是把薄膜同纸重合,用工具加压把图案部分从聚乙烯薄膜上转印到承印物上。
c.湿式转印。湿式转印的转印媒体,一般使用水及酒精系溶剂。
水转印油墨有陶瓷器用及木器、塑料用等种类,我们在此只对木器、塑料用水转印墨做一说明。把糊精涂布在纸上做成转印用纸。转印纸用水润湿后糊精溶解,图案从转印纸上脱离,使图案滑动进行转印。因此水转印也叫滑动转印。油墨使用硝化棉油墨。印刷时按图案色序进行印刷。
溶剂转印是用酒精系溶剂取代水的方法。主要用于金属及涂装金属方面。转印纸上涂布了虫胶,能被酒精溶解。印刷方法同水转印法一样,油墨是耐酒精、耐气候性好的油墨。
功能性丝印油墨品种繁多,除上述外,还有印刷即开奖券的可剥性油墨、印刷示温器的热变色油墨等。至于由用户自己制作的印料,更是不知其数。如印刷硅橡胶按键用的硅胶丝印油墨、丝印超导元件用的超导浆、印刷糕点用的巧克力糊、印刷火柴盒用的红磷油墨等,本书不再一一介绍。
4.依连结料分类的丝印油墨介绍。油墨连结料中主溶剂类型对丝印工艺或应用特性影响较大,因此常将油墨分成水基和溶剂基两大类。

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