絲網(wǎng)印刷油墨的性能及應(yīng)用

油墨粘度的測量

液體粘度的測量方法很多，如毛細(xì)管法、同心圓法、落球法、旋轉(zhuǎn)法、漏斗法和一些專用的方法，這里主要介紹兩種測量方法：漏斗法和旋轉(zhuǎn)法。

漏斗法：這種方法的原理簡單，操作方便，在要求測量精度不高時(shí)使用，測量時(shí)以一定體積的油墨通過某一油墨直徑的圓孔所需要的時(shí)間表示相對粘度。

旋轉(zhuǎn)法：絲印油墨的粘度都比較大，要求嚴(yán)格，因此測量精度要高，常使用旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)，如美國BROOKFIELD型粘度計(jì)。

測量環(huán)境

油墨粘度的具體丈量應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下進(jìn)行，規(guī)定溫度25℃，以防止由溫度引起的偏差，溫度越高，粘度越低，反之越高（同一油墨）。

粘度與外力、溫度的關(guān)系

油墨具有非牛頓粘度，其固體微粒核團(tuán)的分散密度大到幾乎相互接觸。在和有機(jī)載體結(jié)合后可以形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此粘度很大，它一定是要在外力作用后才能破壞這種結(jié)構(gòu)，使粘度變小產(chǎn)生流動(dòng)，在除去外力作用后，粘度變大，又恢復(fù)原來的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。一方面因?yàn)橛袡C(jī)載體本身是高分子集團(tuán)膠體，溫度升高可以破壞其凝聚，使其變“稀”，另一方面因?yàn)楣桃合嘟M成的核團(tuán)在內(nèi)能增加后，其活動(dòng)能力增強(qiáng)，促使粘度發(fā)生變化，這種過程是可逆過程。

非牛頓粘度

不符合F=牛頓粘度關(guān)系式的稱為非牛頓粘度。是由于物質(zhì)結(jié)構(gòu)變化引起的，所以又叫結(jié)構(gòu)粘度。大部分膠體懸浮體為非牛頓流體。

絲印油墨的性能

1．粘度

粘度，又稱內(nèi)摩擦，是一層流體對另一層流體作相對移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的阻力。它是流體內(nèi)部阻礙其流動(dòng)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4000-12000厘泊之間。

粘度過大，油墨對承印物潤濕性差，不易通過絲網(wǎng)轉(zhuǎn)移到承印物上。造成印刷困難，印跡缺墨。

粘度過小，會(huì)造成印跡擴(kuò)大，致使印刷品線條合并，成為廢品。粘度指標(biāo)可以使用粘度計(jì)進(jìn)行測量。

粘度變化與印刷適性的關(guān)系是：油墨在印版上，粘度愈穩(wěn)定愈好，但轉(zhuǎn)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(dāng)?shù)挠|變性是可取的，而剪切變稠對印刷有害無益。

加溶劑、稀釋劑或增塑劑，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(yīng)力粘度降低而后又恢復(fù)其原來粘度的能力。在絲印過程中，表現(xiàn)為油墨在靜止一定時(shí)間后變稠，粘度變大，攪動(dòng)后又變稀，粘度變小的一種可逆現(xiàn)象。因?yàn)椋湍蓄伭系耐庑问遣灰?guī)則的，盡管吸附了一層連結(jié)料，也是一種不規(guī)則的圓球。所以，在靜止一定時(shí)間后，顏料顆粒就會(huì)接觸或相距很近，造成暫時(shí)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，被外力攪動(dòng)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(yùn)動(dòng)又得到恢復(fù)，流動(dòng)性提高了，油墨變稀，粘度下降。

絲網(wǎng)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?jǐn)嚢栌湍?，使之恢?fù)常態(tài)，然后進(jìn)行印刷。

油墨中的顏料顆粒越不規(guī)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(jié)料多，顏料少，觸變性也小，反之則觸變性大。另外連結(jié)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(jié)料，其觸變性大。氣相二氧化硅是一種很好的觸變劑，需要更高的觸變性時(shí)，則使用比表面積更大的氣相二氧化硅。氣相二氧化硅是四氯化硅在氫-氧焰中水解而成的：SiCl4+2H2+O2=SiO2+4HCl。

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(dòng)變形的界限應(yīng)力，也是油墨開始層流時(shí)必須施加的最低應(yīng)力。屈服值太大，油墨發(fā)硬，不易打開，輸墨不便，流平性差；屈服值太小，印刷細(xì)線和網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)性差。絲印墨較厚，故屈服值不能太小。絲印油墨根據(jù)不同要求，屈服值可由1000dyn/ cm2-3000dyn/cm2，印刷精細(xì)線時(shí)，屈服值宜取高值。

4．流動(dòng)度

流動(dòng)度是粘度的倒數(shù)。即：粘度大，流動(dòng)度小；粘度小，流動(dòng)度就大。

油墨的流動(dòng)度可以看作是在無外力作用下，一定量的油墨在一定時(shí)間內(nèi)和一定的平整面上自然流動(dòng)的程度，油墨的流動(dòng)度可以衡量油墨的稀稠。在絲印油墨中其流動(dòng)度一般控制在30-50mm。測量方法是取一毫升油墨，在250g的壓力下經(jīng)15分鐘后，測量其直徑即可。

油墨的流動(dòng)度大，印跡易擴(kuò)大，使間隙小的細(xì)線條分辨不清以至合并；流動(dòng)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(zhì)。

絲印油墨是介于流體和半固體之間的濃稠懸浮膠體，所以它既有流動(dòng)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(kuò)大。

6．表面張力

油墨的表面張力關(guān)系到油墨的轉(zhuǎn)移性能和印跡在承印面上的穩(wěn)定性。這種關(guān)系，在光面材料，特別是塑料表面上印刷時(shí)，顯得更為突出。例如，當(dāng)油墨的表面張力大于承印面的表面張力較多時(shí)，印跡會(huì)收縮，甚至出現(xiàn)魚眼狀的小孔；若承印面與油墨的表面張力相近，而網(wǎng)版的表面張力又大于承印面的表面張力時(shí)，印刷會(huì)出現(xiàn)堵網(wǎng)現(xiàn)象。這些情況，可借添表面活性劑、微晶石蠟、硅化物等加以調(diào)整，使油墨的表面張力等于或小于承印面的表面張力，以獲得良好的印刷效果。

7．細(xì)度

細(xì)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(biāo)。可用細(xì)度計(jì)把適當(dāng)調(diào)稀后的油墨從細(xì)度計(jì)凹槽的最深處刮到平處，立即對光傾斜15°觀察?？从湍蓄w粒至少15個(gè)在某一刻度范圍內(nèi)，其值即為該油墨的細(xì)度。

絲印油墨的細(xì)度一般在5-15μ m之間。細(xì)度太大，在印刷過程中會(huì)產(chǎn)生糊版，印不出圖案。如絲網(wǎng)較粗，細(xì)度也可相應(yīng)加粗。一般最粗的顆粒應(yīng)低于網(wǎng)孔面積的1/4。

油墨的細(xì)度與固體粉末的細(xì)度是不一樣的，后者指粉末的基本顆粒尺寸，它是很小的，見表1。其中一般顏料的基本顆粒尺寸小于1μ m，實(shí)際上顏料是以若干基本顆粒粘連在一起的聚集狀態(tài)（尺寸可達(dá)50μ m）加入到油墨連結(jié)料中的，經(jīng)研磨，聚集體分散開，分散得愈好，油墨顆粒（細(xì)度）愈小。一般油墨的細(xì)度為5μ m左右，特細(xì)的可達(dá)1-2μ m。細(xì)度會(huì)影響到墨膜的光澤及油墨的流變性。

表1 幾類顏料的顆粒尺寸

8．粘彈性

粘彈性是指油墨受刮板壓力后被剪切斷裂，絲網(wǎng)版彈起，油墨迅速回彈的性能。油墨和承印物粘接，和絲網(wǎng)脫離，出現(xiàn)迅速縮回的現(xiàn)象，是典型的油墨粘彈性現(xiàn)象。

油墨的粘彈性，對絲印影響較大的是出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象。拉絲現(xiàn)象就是刮墨板刮過，網(wǎng)版彈起瞬間，在網(wǎng)版與承印物之間出現(xiàn)很多油墨細(xì)絲。這是絲印中最忌的現(xiàn)象，不僅易使印刷品和網(wǎng)版粘臟，甚至?xí)褂∷o法進(jìn)行。

拉絲長短與油墨的粘度有關(guān)。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(xiàn)象。

拉絲現(xiàn)象還與作用力的時(shí)間有關(guān)。同一油墨，若分離速度很快呈彈性分離，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(wǎng)印刷既要求油墨在網(wǎng)版上能夠較長時(shí)間不干燥結(jié)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(jié)省場地，加快印刷速度，提高質(zhì)量。

絲印對油墨的干燥性要求，在多色連續(xù)套印時(shí)尤為突出。一般采用的干燥方法有自然干燥、熱風(fēng)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。

測量油墨的干燥程度，可采用簡易方法。即制作一塊寬1.5cm、長4cm，曬好圖像的絲網(wǎng)印版，將油墨印在承印物上。觀察油墨，以不粘紙為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算自印刷后多長時(shí)間不粘紙，便可測定出這種油墨在此種承印物上的干燥時(shí)間。

對于絲網(wǎng)印刷來說，網(wǎng)上慢干及印跡快干的油墨，才是理想的絲網(wǎng)印刷油墨，光固、熱固及熱印冷固等油墨就是因此而產(chǎn)生的。

10．硬度

硬度指油墨層受壓變形的程度，可用油漆及涂料工業(yè)用的硬度計(jì)測量。從印品應(yīng)用出發(fā)，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(shí)）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潢印刷甚為重要。

11．耐光性

耐光性是指油墨印跡在日光照射下色澤穩(wěn)定程度的一種性能。它取決于顏料的耐光性、墨層厚度、連結(jié)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(shí)3-5年，印品色彩無明顯變化。光的照射會(huì)使顏料發(fā)生化學(xué)（如氧化或還原）反應(yīng)和物理（晶體）變化，導(dǎo)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(lán)色標(biāo)準(zhǔn)”與印樣一起放于退色儀中曝光若干小時(shí)（20或40小時(shí)），然后取出比照，找出試樣與哪級標(biāo)準(zhǔn)接近，該級號即為試樣的耐光水平?！?級日曬牢度藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)”是在羊毛織物上，染以8種不同牢度、相同濃度的藍(lán)色染料，它們在等量光照下，會(huì)出現(xiàn)8種不同的退色情況，1級退色最嚴(yán)重，8級最不易退色。

12．耐熱性

視熱加工要求而異，印品的油墨應(yīng)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(shí)際生產(chǎn)時(shí)的溫度、壓力和時(shí)間處理，冷卻后分開印刷品與鋁箔，觀察油墨轉(zhuǎn)移到鋁箔上的情況。

13．耐化學(xué)力

油墨的耐水、酸、堿及溶劑的能力，統(tǒng)稱為耐化學(xué)力，其測定標(biāo)準(zhǔn)與方法要從應(yīng)用目標(biāo)出發(fā)，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(jīng)一定時(shí)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（50-100次），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（或遮蓋力儀）予以測定，讀者可參考有關(guān)印刷油墨的標(biāo)準(zhǔn)。

絲印油墨的固著牢度

油墨是絲網(wǎng)印刷中最重要的材料，在整個(gè)印刷過程中占有極其重要的地位。因?yàn)榻z網(wǎng)印刷的對象相當(dāng)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(jìn)行絲網(wǎng)印刷的必不可少的條件。

絲印油墨最突出的一個(gè)問題是印刷后油墨在承印物上的固著牢度。沒有固著的牢度，就等于沒有印刷，還會(huì)造成很大的浪費(fèi)。固著牢度問題涉及到油墨和承印物的粘結(jié)機(jī)理。目前一般認(rèn)為影響油墨固著牢度的原因有以下諸點(diǎn)。

1．樹脂的影響

樹脂是構(gòu)成油墨連結(jié)料的主要成分，油墨的固著效果與樹脂性能有密切關(guān)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(dá)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(fèi)，分子量高，溶點(diǎn)亦高，在溶劑中難溶解，對附著的效果不利。若樹脂分子量太小，則內(nèi)聚力與相容性太差，附著效果就差。配墨樹脂的分子量選擇是重要的，必須適宜。

b．玻璃化溫度。高分子鏈段運(yùn)動(dòng)只有在玻璃化溫度以上，才具有顯著的擴(kuò)散速度。整鏈運(yùn)動(dòng)只有在更高溫度下才能進(jìn)行。對室溫固化油墨其樹脂的玻璃化溫度應(yīng)很低，這顯然對附著效果有利。對于熱固化油墨，加熱溫度應(yīng)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(guān)。

c．樹脂的組分。樹脂分子中的官能團(tuán)、支鏈結(jié)構(gòu)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(shí)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(zhì)地優(yōu)良的油墨。選擇合適的樹脂組分對固著效果有利。

d．樹脂的極性與結(jié)晶性。極性的存在利于固著效果，但高極性的線型聚合物，結(jié)晶性也高，可采用共聚和接枝對樹脂改性來破壞結(jié)晶性，保持極性。

實(shí)踐表明，環(huán)氧樹脂對木材、金屬、某些塑料等許多物質(zhì)能產(chǎn)生化學(xué)鍵，故許多專用絲印油墨常采用環(huán)氧樹脂來配制，以期達(dá)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(shù)相近是合適的，對于承印物溶解度參數(shù)也要同時(shí)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(yīng)這樣）。

a．樹脂和溶劑的溶解度參數(shù)相近，利于溶解。

b．塑料和增塑劑的溶解度參數(shù)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(chǎn)生形變）。

c．油墨溶劑、塑料增塑劑的溶解度參數(shù)相近易造成增塑劑被萃取或抽出。

d．高沸點(diǎn)溶劑使用過多固著效果下降。

e．溶劑選用不當(dāng)固著效果差。溶劑的使用從多方因素來考慮，所以油墨溶劑常使用3種以上的混合溶劑。

f．油墨中的溶劑和連接料（高分子聚合物）和承印物接觸，對承印物表面進(jìn)行溶脹和溶解，使承印物和油墨中的連結(jié)料相互擴(kuò)散，形成一層無界線的中間層，導(dǎo)致了界面的消失，形成油墨和承印物的牢固結(jié)合。

擴(kuò)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(jié)料和溶劑的極性。只有油墨和承印物的極性相似時(shí)才能溶解，才具有粘合牢度。

油墨中的連結(jié)料一般是線型結(jié)構(gòu)的大分子聚合物，其分子兩端很容易向承印物內(nèi)擴(kuò)散，短側(cè)鏈不利于擴(kuò)散，大支鏈有利于擴(kuò)散。

連結(jié)料的分子量大、鏈長，其滲透慢，擴(kuò)散也慢。分子量小，則滲透快、粘結(jié)力大，但本身內(nèi)聚強(qiáng)度小。因此作為連結(jié)料的高分子聚合物需要有一最佳分子量，既利于擴(kuò)散，又有一定內(nèi)聚強(qiáng)度。

連結(jié)料在向承印物擴(kuò)散過程中對溫度較敏感，提高溫度能促進(jìn)大分子的布朗運(yùn)動(dòng)，有利于擴(kuò)散的速度和能力，也有利于油墨的粘結(jié)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(lián)劑。交聯(lián)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(lián)劑。偶聯(lián)劑促使油墨中樹脂及高分子承印材料產(chǎn)生偶聯(lián)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(shí)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(jīng)干燥及固化，則固著效果差，這涉及油墨的流動(dòng)性能問題。流動(dòng)性能還和絲印的其它因素有密切關(guān)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(fā)速度，高沸點(diǎn)溶劑的存在利于流平。

b．采用適當(dāng)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(dāng)?shù)牧髌絼?/p>

5．承印物的影響

承印物材質(zhì)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(gè)辦法。通過對承印物的改性、表面處理等辦法，也可改進(jìn)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。如果在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(shí)再混入些無規(guī)聚丙烯，其制品對油墨的固著效果將會(huì)有較大提高。

b．對承印物表面進(jìn)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(jìn)行氧化、改變承印物的表面狀態(tài)等，將極大地提高油墨的固著效果。通常難于絲印的烯烴類，經(jīng)化學(xué)處理、火焰處理、電子沖擊等處理就能較順利地進(jìn)行絲印。

d．用偶聯(lián)劑對承印物進(jìn)行預(yù)處理，促使表面基團(tuán)的活化，也能改善油墨在承印物上的固著效果。

油墨干燥的方式

a．揮發(fā)干燥型：油墨中的溶劑揮發(fā)后擴(kuò)散到空氣中，然后有機(jī)溶劑直接與人的皮膚和呼吸道接觸而造成危害。

b．氧化聚合型：靠油墨中的連結(jié)料吸收空氣中的氧氣而聚合干燥。由于空氣中氧氣的減少，會(huì)使環(huán)境品質(zhì)惡化。

c．二液反應(yīng)型：這種油墨用環(huán)氧樹脂作連結(jié)料，并加入硬化劑方能進(jìn)行印刷，在硬化劑的作用下使油墨固化干燥，因此要在120-270℃的溫度下進(jìn)行加熱烘干處理。在干燥過程中會(huì)產(chǎn)生大量蒸汽，蒸汽中的有機(jī)物質(zhì)以及材料本身的粉塵或內(nèi)含成分常有惡臭，導(dǎo)致空氣惡化。

d．紫外線放射型：運(yùn)用紫外線油墨印刷的條件配置是：紫外線油墨因溫度原因粘度變化很大，所以要調(diào)整室溫，一般為15-25℃較合適，要注意印刷時(shí)不能受到直射陽光的照射，也不要接近熒光燈及水銀燈等，對使用紫外線油墨尤要注意安全，雖然無揮發(fā)物，但要注意UV射線量的大小，因?yàn)閁V與空氣會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成臭氧（O3），少量的O3會(huì)起到凈化作用，但O3量過大，長期在O3過多的環(huán)境下工作則容易致癌，生產(chǎn)過程中不能長期用肉眼直接看紫外線，長此以往會(huì)導(dǎo)致白內(nèi)障；另外，UV射線對皮膚有輕微刺激性，所以使用時(shí)要小心，要帶防護(hù)手套，注意不要接觸到皮膚。

油墨界面學(xué)

油墨界面學(xué)：歸納可分為顏料在連接料的分散和油墨對承印物的附著。

1．顏料在連接料中的分散

顏料在連接料中的分散包括兩個(gè)內(nèi)容：

A．通過機(jī)械攪拌或研磨將顏料集體在連結(jié)料中破碎成所需細(xì)小顆粒分散于連接料中，分散過程一般分為3個(gè)階段。

a．顏料聚集體開始潤濕（攪拌、研磨）。

b．顏料聚集體破碎為小顆粒，即聚集體被分離（研磨） 。

c．用連結(jié)料置換顆粒表面空氣，即顏料顆粒表面吸附的空氣或水被潤濕介質(zhì)所取代。

B．保持分散體系的穩(wěn)定性，防止顏料在分散體系中絮凝、結(jié)團(tuán)、返粗或油墨膠化等現(xiàn)象。

C．顏料分散后形成的均勻分散體的穩(wěn)定性，主要取決于排斥的靜電子、吸引的范德華力和顆粒表面出現(xiàn)的不帶電基團(tuán)引起的“位阻”穩(wěn)定作用。

2．油墨對承印物的附著

與承印物相應(yīng)的油墨必須滿足兩個(gè)條件：

A．油墨與承印物之間必須是潤濕狀態(tài)。

油墨與承印物之間形成潤濕狀態(tài)的先決條件是承印物表面能高于油墨的表面張力。

如果固體是低表面能固體，其吸引力低于液體相分子的吸引力，則界面區(qū)的液體分子，有一種向液體內(nèi)部收縮的張力，那么接觸角大于90°，表示液體對固體不潤濕，硅橡膠等有機(jī)物表面自由能比無機(jī)物要低。

B．油墨與承印物之間必須產(chǎn)生一定的附著力

油墨與承印物之間產(chǎn)生的附著力主要包括化學(xué)鍵力（原子間的作用力、分子間的作用力、氫鍵力和范德華力）、界面靜電引力和機(jī)械作用力。

a．化學(xué)鍵力包括離子鍵、共價(jià)鍵和金屬鍵，油墨與承印物之間形成化學(xué)鍵的情況是少數(shù)，它們之間的附著主要是分子間的作用力。

b．機(jī)械作用力

油墨在印壓的作用下，充滿印物表面的縫隙或凹凸之外，固化后在界面區(qū)產(chǎn)生嚙合力。

有機(jī)溶劑

A．芳烴類溶劑：主要有苯、甲苯、二甲苯。

a．苯(C6H6)揮發(fā)快，沸點(diǎn)80.1℃，毒性大，能溶解植物油及多種樹脂。

b．甲苯(C6H5CH3)揮發(fā)比苯慢，沸點(diǎn)110.6℃，毒性比苯小得多，對多種高聚物溶解力比苯強(qiáng)。

c．二甲苯[C6H4(CH3)2]混合二甲苯（鄰、間、對）的沸點(diǎn)約為140℃左右，它的揮發(fā)速度比甲苯大約慢1倍，比汽油大約慢3倍。

B．礦物油：從石油分鎦而得的系列溶劑的總稱，例：汽油、高沸點(diǎn)墨油等。

高沸點(diǎn)煤油：一般要求鎦程為270-310℃，主要成分為十烷至十八烷，而且含蠟量要低，在-5--10℃不析出。

油墨油之所以要求較狹的鎦程，其原因：初鎦點(diǎn)不能過低，否則揮發(fā)過快，影響油墨在印刷機(jī)的穩(wěn)定性，終鎦點(diǎn)不能過高，否則滲透過慢，影響油墨在紙上的固著速度。

C．醇類溶劑：主要有乙醇、異丙醇、丁醇等。

a．乙醇（C2H5OH）沸點(diǎn)為78.3℃。

b．異丙醇[(CH3)2CHOH]沸點(diǎn)為82.3℃。

D．酮類：主要為丙酮、丁酮等。

a．丙酮又名二甲酮，沸點(diǎn)56.1℃，溶解力強(qiáng)、毒性小、價(jià)格低，但揮發(fā)太快。

b．丁酮又名甲乙酮，沸點(diǎn)79.6℃。

c．環(huán)己酮（C6H10O）沸點(diǎn)155.65℃。

溶解力只是選擇油墨所用溶劑的許多指標(biāo)之一，溶劑的揮發(fā)速度也是溶劑選擇時(shí)的一個(gè)重要因素，為了獲得預(yù)期的蒸發(fā)速度，常常采用混合溶劑，溶劑的種類很多，從沸點(diǎn)說可有低沸點(diǎn)（低于100℃）、中沸點(diǎn)（100-150℃）和高沸點(diǎn)（150-225 ℃）三類，其中高沸點(diǎn)溶劑常用作增塑劑。

在油墨中添加增塑劑能使原先發(fā)脆的墨層具有比較好的韌性，并使油墨墨層與承印材料之間有比較好的粘合力，為了使增塑劑能完成這些功能，增塑劑分子必須滲入到樹脂連結(jié)料的長鏈分子間，起到一種類似潤滑的作用，使連結(jié)料的長鏈熱運(yùn)動(dòng)比較自由，聚合物變得柔軟而有塑性。

油墨制造工藝

由于顏料原料是由許多細(xì)小的微粒粘在一起的團(tuán)狀材料，制造油墨時(shí)需把顏料分散在連結(jié)料中。

一般先用連結(jié)料初步潤濕顏料團(tuán)塊，再將顏料團(tuán)塊打開，使顏料粒度達(dá)到最低允許程度，排出顏料團(tuán)粒表面的空氣，使連結(jié)料包圍在每一個(gè)顏料顆粒周圍，使連結(jié)料和顏料混合物成為穩(wěn)定的懸浮物，這就是油墨制造的全過程。

絲印油墨的組成

油墨是由色料、連結(jié)料、助劑等按一定的比例經(jīng)混合、研磨等工藝加工制成的。

A．色料：包括顏料和染料。油墨色料主要為顏料，顏料的許多性質(zhì)，如分散度、著色力、遮蓋力吸油性、視比容等，對油墨的性能都有直接影響。

a．顏料的分散度：指顏料顆粒在連結(jié)料中分散的難易程度，它與顏料的顆粒細(xì)度有關(guān)，顆粒越小，即顏料的分散度越高，油墨的色彩飽和度也就越大。

b．顏料的著色力：指某種顏料在與標(biāo)準(zhǔn)白色顏料混合后，對混合顏料的影響能力。

c．顏料的遮蓋力：指顏料遮蓋底色的能力，油墨是否有遮蓋力取決于顏料的折射率與連結(jié)料的折射率之比，比值為1時(shí)透明；>1時(shí)則不透明。

光的散射度和顏料的遮蓋力隨著粒徑的變化存在一個(gè)最大值，一般來說，粒徑減小則著色力增大，遮蓋力提高，透明度加強(qiáng)，涂膜的色彩鮮艷度強(qiáng)。

d．顏料的吸油性：指顏料吸收油的能力，用吸收量來表示顏料的吸油量等于將顏料制成漿狀體所需加入的油重量與顏料重量之比，吸油性差的顏料，油墨的遮蓋力強(qiáng)，穩(wěn)定性差，易乳化、堆版。

B．連結(jié)料：油墨中的流體組成部份：包括油脂、樹脂及溶劑等。

油脂：動(dòng)物油、植物油、礦物油。

樹脂：天然樹脂、合成樹脂。

溶劑：溶解樹脂制成連結(jié)料。

C．助劑：增稠劑、減粘劑、干燥劑、增塑劑、消泡劑、分散劑、牢固劑、沉淀防止劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑等。

油墨固化機(jī)理

加成型硅樹脂的固化機(jī)理系通過含Si-Vi鍵的硅氧烷與Si-H鍵的硅氧烷(交聯(lián))在鉑催化劑作用下發(fā)生氫硅化加成反應(yīng)交聯(lián)，添加氫基或乙烯基硅油可以加快反應(yīng)速度，即可以增加牢度。

催化劑主要使用氯鉑酸（H2PtCl6·6H2O），即我們所說的鉑金水。