做座塑料包装材料印刷用油墨的生产

塑料包装材料印刷用油墨的生产

塑料包材的印刷有三个主要的作用：(1)装饰美观。(2)传递信息。在包材上印刷商品名称、生产厂家、商标、生产日期、使用及保存方法、适用期、合格证、产品分成等，在商品生产者和消费者之间起桥梁作用。(3)功能性作用。例如，茶叶袋的满版印刷有遮光作用。

评判印刷品的优劣虽然同印刷图案的设计、印刷基材的选用和印刷设备有很大关系，但是同油墨的关系是十分重要的。例如，印刷的牢度、色彩的艳度、印刷品的耐候、耐热性、耐有机溶剂性等都同油墨的品种和质量有密切的关系。

油墨的品种随被印基材和印刷版材以及油墨的固化方式的不同而有很大的差异。按印刷基材来分有纸张印刷油墨、塑料印刷油墨、金属制罐油墨、陶瓷印刷油墨等；按印刷版材的不同可把油墨分成凹版印刷油墨、凸版印刷油墨、平版印刷油墨和丝印刷油墨；按油墨固化方式的不同分有紫外光固化油墨、加热挥发固化油墨、反应性固化油墨；按油墨中溶剂的不同来分有水溶性油墨、醇溶性油墨、有机溶剂油墨、无溶剂油墨。目前软塑包装中使用得最为普遍的是有机溶剂型油墨、凹版印刷油墨。凹印油墨中有使用在塑料膜表面印刷用的表印油墨和使用在复合多层塑料膜内层印刷用的里印油墨(又叫复合油墨)。

凹印油墨的主要要求是：(1)对被印刷基材有良好的附着力，印刷后用胶粘带贴合，以一定压力的钢辊来回压贴数次，然后用手撕剥，不应当有明显的油墨印刷面积被胶带粘走。(2)油墨应有一定的稠度，虽然凹版印刷时只需要秒左右的粘度(3#Zahn杯)，但是油墨的稠度应在60秒以上。(3)凹版印刷油墨是靠溶剂带着颜料等固体细微颗粒进入到凹板的凹眼中去后才获得了印刷的。为此，对于凹印油墨来讲，细度是十分重要的指标，凹印油墨的细度应≤15μm，这可以用细度板来测定。(4)透明性是凹印油墨印刷叠加层次版的重要条件，凹印的根据颜色成色叠加原理，透明性要好，为此，凹印油墨中应尽可能少加固体颗粒，尤其是不溶于有机溶剂的固体颗粒。为了达到油墨有良好的透明性，加入油墨中的各种改性剂颗粒必须和光线的波长接近，这样光线的透过才不会受到阻挡。为此，凹印油墨细度还同油墨的透明性有关，细度不够，光线不能衍射绕过固体颗粒，就会被阻挡，造成不透明性。(5)色相纯度要高，也就是说原黄、原青、原品红的色相不能有太大的差别，应批/批相似，每批都要严格把握住颜料的质量和用量。

溶剂挥发固化凹版油墨主要是由以下四种材料组成的：粘结料、溶剂、颜料及改性剂。

一、粘结性

粘结料的作用是把油墨中的所有固体成分和不挥发成分牢牢地粘附在被印刷基材上，形成印刷图案。作为粘结料，可以是天然的高分子材料，也可以是合成的高分子材料，甚至还可以是干性油，即分子中含有多个双键的可以在空气中氧化固化成膜的油性材料，例如酮油和梓油等。

油墨要能牢固地附着在被印基材上，由油墨必须同被印基材有良好的亲合性，油墨首先要能湿润被印基材表面。作为油墨粘结料的是天然橡胶及其衍生物、天然树脂，如松香、虫胶、桃胶、骨胶等，合成树脂中溶解性好的硝化棉、氯化聚乙烯、磺氯化以沃罗涅什工厂的TPE产能聚乙烯、过氯乙烯、氯醋树脂、聚酰胺、丙烯酸树脂等。这些树脂有良好的同不同塑料表面有亲合性。粘结料在油墨中的用量在%之间，过稀不利于油墨的粘着力，也容易产生沉降。

粘结料在油墨中的主要功能是把油墨中的成分牢固地附着在被印基材上。此外，粘结料也为油墨提供必要的粘度便于油墨的印刷。粘结料还起着保护着色剂的作用。油墨尤其是表印油墨的光泽性主要由粘结料提供，如果粘结料本身的光泽性不好，油墨的光泽性就不会好。粘结料质量的好坏还同印刷时产生的油墨不上版、透背、不干燥、干版、易蹭脏等问题有关系。因此，选择质量好的粘结料是油墨生产中很重要的一关。

粘结料的第一个性能是要有适当的粘度，可以用旋转式粘度计来测量粘结料的粘度，可以从旋转式粘度计上直接读出泊或厘泊数，测量方法简单，测量范围广，可以从1cP的溶液测到10万cP的高聚物。粘度也代表了固体物质内聚力的大小，固体物质分子间的吸引力大，内聚力大，可以把分子固定着，而液体分子内聚力比固体小，分子可以作相对运动。粘结料粘度过大，配制的油墨容易引起飞墨、拉纸毛，甚至撕破纸张等。粘结料粘度过低，同颜料一起研磨时，颜料不易研磨细，配制的油墨附着力低，成膜后的膜牢度差，耐性差，还容易产生糊版，甚至印刷后不成膜而成粉。粘度同油墨的流动性成反比。

粘结料干性也同油墨的干燥性能有密切关系，平版印刷纸张油墨大都使用干性植物油制成的，是一种氧化结膜干燥型油墨，因此，这类油墨干燥速度的快慢就由干性植物油的氧化结膜快慢来决定了。即使是平版型合成树2、实验机应水平安装脂油墨的粘结料中，是由合成树脂、矿物油、干性植物油和凝胶助剂等组成多重3D打印的另外一个挑战是能够同时控制多个打印头的路径的铝合金材料发展迈向航天，也仍旧是一个连结料的干性快慢的问题。

粘结料的色泽应愈浅愈好，这样对颜料的颜色影响就可以小一点，油墨的颜色就纯。测定粘结料色泽的方法是用比色计。碘量比色法是预先配制一套标准颜色溶液，分别放入10.75mL长度为115mm的比色无色玻璃试管中。这套标准颜色溶液是将磺量标准溶液与蒸馏水按表中比例配成。

表 碘量比色法标准颜色溶液的配制

颜色等级碘量标准溶液

mL 蒸馏水

mL 颜色等级碘量标准溶液

mL 蒸馏水

mL 1

2

3

4

5

6

7

81

1

1

1

1

1

1

189

79

69

59

49

39

29

199

10

11

12

13

14

15

16 1

1.5

2

3

5

6

7.5

纯碘量标准溶液9

8.5

8

7

5

4

2.5

碘量标准溶液的配制是：1g碘，12g碘化钾溶解于100mL的蒸馏水中而成。

粘结料不应当有气味，因为大多数软塑包装应用于食品及药品包装，为此粘结料气味应尽可能小；无毒无臭无味，有良好耐水性和耐热耐寒性。

作为油墨用的粘结料有以下几种类型：

(1)油性粘结料。由干性植物油炼制而成，分聚合油及氧化油两种。聚合油是油墨生产中常用的粘结料，凸版和平版油墨中多数采用聚合油配制而成，属于氧化结膜干燥型油墨，油墨中可适当加入钴、锰、铅等催干剂，可提高油墨的干燥速度。它是干性植物油加热聚合炼制而成，加热时植物油中的双键相互联结成二聚体、三聚体，及多聚体，粘度也随之愈来愈大。其规格是号外油粘度最大，0号油次之，6号油粘度最小。配制油墨时使用3号和4号聚合油，而用5号、6号聚合油为稀释剂供印刷厂印刷时稀释用。聚合油酸值一般在16以下，少量游离羧基的存在，有利于润湿，有利于颜料的分散和流动性，提高了油墨的疏水性。这种油墨印刷性好，但光泽性差。氧化油是用干性植物油在加热下吹入空气氧化聚合炼制而成。可用于雕刻凹刻印刷油墨生产。

(2)树脂型粘结料。它是由合成树脂、干性植物油和高沸点矿物油等炼制而成。可分高温树脂油、较低温树脂油和凝胶树脂油三种。高温树脂油在250℃以上的温度下使树脂溶解在植物油一矿物油体系中，并保温一定时间，使树脂分散均匀。这种油墨光泽性好，稳定性好，但固着速度慢。较低温度树脂油一般在180℃左右把树脂分散在植物油一矿物油体系中，这种油墨固着快，光泽较差。凝胶树脂油，又叫胶质油，是在上述树脂油中加入适量胶凝剂，如硬脂酸铝、八碳酸铝等铝皂和树脂油中某些活性基团形成螯合桥联而成的。凝胶树脂油可增进油墨粘弹性，纸上印刷点清晰、光泽好、抗水性强。

(3)溶剂型粘结料。由树脂同有机溶剂组成，是挥发干燥型油墨。

(4)水溶性粘结料。如聚乙烯醇等材料。

二、溶剂

溶剂在油墨中起以下几种作用：(1)溶解或分散油墨中的一切固体成分；(2)湿润被印基材的表面；(3)调节油墨干燥的快慢；(4)调节油墨的稠度，使之便宜于印版的着墨要求。

粘结料是否能溶解在溶剂中，要有以下几个方面来判断：

(1)极性相似原则。非极性溶质能溶于非极性或弱极性溶剂中，而极性溶质溶于极性溶剂中。各种溶剂的偶极矩如表所示。

表 各种溶剂在20℃下的偶极矩

溶 剂偶极矩,×-30cm溶 剂偶极矩,×-30cm苯0.0正丙醇5.53甲苯1.23异丙醇5.60对二甲苯0.0正丁醇