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水性油墨中如何選擇顏料及分散顏料色漿?

文章出處:原創網責任編輯:小莉作者:小莉人氣:-發表時間:2018-06-25 15:31:00

     在制造水性油墨時,選擇合適的顏料色漿是非常重要的,大多數制造商會提供幾種性能不同的顏料,這樣可以為特殊體系選擇顏料。色相是顏料選擇的首要考慮的因素,其次是光澤、化學耐性、易分散性及和其他組分的相溶性,最后是分散設備選擇,如果最有效的分散設備也不能達到合適的分散油墨,則可以考慮選擇濾餅或分散顏料作為色料。另外在選擇顏料時還要考慮經濟因素,對于油墨配方者來說,當所需要的油墨適性滿足后,價格總是選擇顏料要考慮的因素。大多數顏料制造商會公布他們產品的規格和技術參數,有助于油墨調配者選擇最佳的顏料。

 

 

01

 

水性體系中干顏料的選擇

使用干顏料既有優點又有缺點,關鍵在于顏料選擇,樹脂化,顏料與展色液的相溶性,易分散和處理。

 

 

 

顏料選擇

在配制一個油墨體系時,首先應該考慮所使用顏料的形式和長時間放置穩定性。可選擇的顏料形式有干顏料、濾餅和分散顏料。選擇干顏料的一個優點是干顏料是100%干產品,這樣就不用實驗顏料在油墨中的濃度了;而對于濾餅或分散顏料,則必須進行實驗以確定顏料在油墨中的濃度。而且干顏料也比其他兩種形式顏料易處理。干顏料在一定時間甚至幾年里其性質都不會改變,選擇干顏料的另一個理由是其制造商范圍廣。

①不透明顏料 在某些透明度要求不很高的水性油墨中可以使用不透明顏料。用于印刷紙張、紙板、聚乙烯、聚丙烯、瓦楞紙和標簽紙的水性油墨都可以使用不透明顏料。顏料的不透明性給顏料提供了很好的遮蓋力,因此不透明顏料配制的油墨常常用于瓦楞紙和包裝紙印刷中。不透明顏料粒子尺寸較大,容易分散,具有較好的耐曬和低流變性。

②透明顏料 印刷高質量的印品,如金屬箔片、標簽和紙張,需要透明和光澤好的印刷油墨,常常使用粒子學校的顏料做色料。在很多包裝領域,透明顏料可以提供更好的光澤、高印刷強度和染色強度。由于粒子尺寸小和透明性,透明顏料比不透明顏料具有更低的褪色性。

 

 

樹脂化

在配制水性油墨時,將顏料進行樹脂化是非常重要的。在顏料偶合過程中或之后加入樹脂能夠阻止晶體生長,從而有助于顏料的分散和透明。樹脂還可以將顏料粒子包裹,使顏料在預分散過程中更易分散。樹脂化的顏料與不樹脂化顏料相比,前者能夠制造出更透明的油墨。在水性油墨體系中發展出來的顏料可以給予優良的透明性、光澤和低流變性,但在溶劑墨中這些顏料卻不適用。

 

 

顏料/載色體的相容性和穩定性

在水性油墨體系中使用高樹脂化的顏料容易產生不穩定的流變性,主要是因為顏料制造過程中加入的樹脂和油墨研磨及配方中的丙烯酸樹脂不相容造成的。高樹脂化顏料如C.I.顏料黃83,應該慎重選用,以避免出現以上問題。在水性油墨體系中還能觀察到金屬偶氮紅鈣鹽顏料的不穩定性。如C.I.顏料紅48:2或C.I.顏料紅57:1,在這些顏料中,分子中胺質子是連在苯分子上,當晶體水從分子中脫去后,能夠觀察到變色。當這些顏料吸附水后顏色移向黃相,干燥時水脫去則移向藍相。如果顏料是穩定的,則應該色相返回原色。對于某些胺質子是連在萘分子上的顏料,如C.I.顏料紅49:2,其鈣鹽、鋇鹽和鍶鹽在水溶液中都是色相穩定顏料。

 

 

 

02

 

水性顏料的分散

水性顏料的分散雖然是一個新興領域,但已經在流變性、相容性和穩定性等方面取得了重要進展。色淀顏料的分散在某些方面已經使用,但通常利用的是非離子表面活性劑或乙二醇分散,降低了樹脂的干性。

水性柔板油墨和水性凹版油墨用的顏料在大多數情況下是以丙烯酸樹脂為黏合劑,根據顏料類型和濃度,加入某些陰離子、非離子或兩性離子表面活性劑或其復配物幫助分散。

從不同供應商得到的相同的C.I.號的顏料性能是一樣的,但因大多數顏料都是經過樹脂化處理的,所以在一個水分散體系中穩定的顏料在另一個體系中可能是不相容的。除了丙烯酸樹脂,其他樹脂如聚酯樹脂、環氧樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂等也可以制造水減少分散劑。根據樹脂體系,可以加進某些非氨溶劑配制油墨以避免有害味道和高揮發含量。還需注意,在一個樹脂體系中適用的顏料在另一個體系中不一定適用。

用于顏料分散的設備有高速分散機、帶有不同葉片的混合機、動力分散研磨機、球磨機或介質研磨機。

目前現代化的設備是利用不銹鋼或陶瓷的介質研磨機。分散質量取決于介質的大小、分散料中的介質比例,如果使用小粒子介質和高介質比例,則可以得到高質量的分散。

其他決定最終分散質量的因素是顏料、樹脂和分散劑等百分含量。通過配方實驗最終決定各種物質的比例,可以使用氨、苛性鈉、單乙醇胺或其他胺添加劑增加樹脂溶解性,水溶液pH值在8.5~9.5之間。低于8.2時,導致分散體系變稠,而且會產生展色料堵住噴嘴的缺點。高于9.5時,會產生大量泡沫。

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