有機顏料在油墨中的應用
一:前言
隨著墨水的出現和發展。顏料行業,尤其是有機顏料行業,已經有了長足發展。目前,廣泛使用的油墨品種有:膠版印刷油墨,凹版印刷油墨,紫外光固化油墨,柔版油墨,絲網油墨和特種油墨(如印刷油墨)。
二:油墨系統的顏料選擇
由於油墨的系統和用途,對有機顏料的以下主要要求如下:
(1)顏色:顏料是墨水的生色團,首先必須是亮的。明亮且飽和;
(2)著色力顏料的著色力直接影響油墨中顏料的含量,進而影響成本和油墨;
(3)由於印刷方法和承印物的不同,顏料的透明度和遮蓋力的透明度和遮蓋力也不同;
(4)光澤度:由於對印刷品的光澤度要求的提高,對顏料光澤度的要求也提高了;
(5)吸油性:吸油性通常與顏料顆粒在水錶面的分散性,潤濕性和水分有關。當顏料的吸油量大時,不容易提高油墨的濃度,並且油墨的調節困難。
(6)分散性:分散性直接關係到油墨性能的穩定性是一個重要指標。一般與顏料的潤濕性,粒度,晶體大小等有關;
(7)理化性質印刷品的用途越來越廣泛,因此對顏料的理化性質有越來越多的要求,包括:耐光性,耐熱性,耐溶劑性,耐酸鹼性和耐遷移性。
墨水中使用的有機顏料主要由偶氮顏料(單偶氮,二偶氮,縮合偶氮,苯並咪唑酮),酞菁顏料,色澱顏料(酸性色澱,鹼性色澱)組成。以下是幾種主要油墨的顏料選擇的簡要介紹。
(1)膠印油墨
膠印油墨目前用量最大,在世界市場上使用的膠量約佔油墨總量的40%,而在國內則達到約70%。所用顏料的選擇主要考慮以下因素:
1.該系統的溶劑主要是礦物油和植物油,因此其係統包含一定的羧基(-COOH)。因此,不可能使用大的鹼性顏料。
2.在打印過程中,墨水應與供水輥接觸,因此耐水性良好;
3,打印時墨層較薄,濃度較高;
4.膠版印刷使用更多的疊印,因此需要良好的透明度。特別是黃色顏料。
(2)溶劑型凹版油墨
這種油墨中的溶劑主要是各種有機溶劑,例如苯,醇,酯,酮等。不同的系統溶劑對顏料的選擇有不同的要求,但總而言之,應整體考慮以下內容。點:
1.凹版印刷油墨本身的粘度低,因此要求顏料的分散性良好。粘合劑中的流動性好,在儲存過程中沒有絮凝和沈淀;
2.由於是印刷材料,溶劑型凹印油墨主要是易揮發和乾燥的,因此在系統乾燥時要求其具有良好的溶劑釋放性;
3.耐溶劑性更好,在溶劑體系中不發生變色或褪色;
4.在打印過程中,它應與金屬輥接觸。顏料中的游離酸不應腐蝕金屬圓柱體。
溶劑型凹版印刷油墨中的醇溶性和酯溶性油墨對人體的毒性較小。這是未來的發展方向。
(3)UV固化墨水(y墨水)
近年來,UV油墨已在全世界廣泛使用。年增長率超過10%遠遠高於墨水的總增長率。它主要有膠印,苯胺印刷和絲網印刷三種形式。其乾燥方法主要考慮以下因素決定顏料的選擇:
1.顏料在紫外線下不會變色。 2.為了避免影響油墨的固化速度,應選擇在紫外光譜中吸收率小的顏料。
(4)水性油墨
水性油墨主要採用柔性版印刷和凹版印刷兩種。由於水性油墨通常是鹼性的,因此不適合使用包含在鹼性環境中容易反應的離子的顏料:此外,水性油墨包含醇類溶劑,因此需要該顏料。耐酒精。從長遠來看,由於水性油墨和UV油墨的揮發性有機化合物含量極低,因此它們對環境極為友好,並且是油墨的未來發展方向。有機顏料的開發也應朝這個方向發展。
第三:顏料的結構與表面處理相同的化學結構和顏料的晶體不同,它的顏色和性能有很大的不同,例如銅酞菁a型是紅色淺藍色溶劑不穩定的B型是綠色藍色溶劑穩定。顏料的著色力,透明度,吸油性和耐候性的重要特性直接與顏料的粒徑有關。一般規則如下:
1.顏料粒徑,形狀和性能之間的關係:粒徑越小,耐光性和耐候性越好。溶劑的分散性也相對較差。粒度和彩色光之間的關係相對複雜。
表3:粒徑與色度的關係 | ||
顏料 | 大粒徑 | 小顆粒 |
黃色 | 帶紅色 | 綠色的 |
紅 | 蒼白 | 淡黃色 |
藍色 | 帶紅色 | 綠色的 |
粒度和遮蓋力之間的關係主要取決於粒度的臨界值。高於臨界值,不透明度隨粒度的減小而增加,並在臨界值時達到最大值。此後,隨著粒度減小,不透明性降低並且透明度增加。在墨水系統中,當粒徑為0.05μm至0.15μm時,著色力最強。此外,當顏料的粒徑小時,顆粒間間隙大並且吸油量大。
2.顏料的結構和性能之間的關係顏料的各種性能與其分子結構有很大的關係。我們可以通過將各種基團引入顏料分子來提高其性能:
(1)引入酰胺基,磺酰胺基或環化酰胺基,可以增加分子的極性,從而改善顏料的耐光性,耐熱性,耐溶劑性和耐遷移性:
(2)引入氯或其他鹵素以改善耐光性和耐溶劑性:
(3)引入磺酸基或羧基可以提高耐溶劑性和耐熱性
(4)引入硝基可以改善耐光性和耐溶劑性。
3.顏料的分散和表面處理目前,油墨,尤其是凹版油墨,傾向於具有低粘度和高顏料含量,因此對顏料的分散性的要求越來越高。
現在有一種使用著色的濕餅生產油墨以改善油墨的光澤和流動性的方法。從一般的觀點來看,用於油墨的顏料具有有機趨勢,而有機顏料的趨勢是環境友好的。每個顏料製造商都應生產環保顏料。