油墨是由
有色体(如颜料、
染料等)、连结料、填(充)料、附加料等物质组成的
均匀混合物;能进行印刷,并在被
印刷体上干燥;是
有颜色、具有一定流动度的浆状胶粘体。 因此,颜色(色相)、身骨(稀稠、流动度等流变性能)和干燥性能是油墨的三个最重要的性能。它们的种类很多,
物理性质亦不一样,有的很稠、很粘;而有的却相当稀。有的以
植物油作连结料;有的用树脂和溶剂或水等作连结料。这些都是根据印刷的对象即
承印物、印刷方法、
印刷版材的类型和干燥方法等来决定。
简介
油墨是印刷过程中用于形成图文信息的物质,因此油墨在印刷过程中的作用非同小可,它直接决定印刷品上图像的阶调、色彩、清晰度等。在了解印刷工艺前,需要了解油墨的组成和油墨的分类。
油墨应具有鲜艳的颜色、良好的印刷适应性,合适的干燥速度。此外,还应具有一定的耐溶剂、酸、碱、水、光、热等方面的应用指标。随着印刷、纸张以及其它要求等越来越高,对油墨的技术要求也有所提高。如近代的高速多色印刷机和各色轮转印刷机,要求油墨以几秒钟甚至更快的速度干燥。玻璃咭和金、银咭、铜版纸要求有亮光的油墨。印刷塑料薄膜,要求与塑料膜结合良好;或最大限度地与塑料膜粘合附着在一起的油墨。印刷特种印刷品,要求使用光敏油墨等等。
油墨的成分
颜料与连结料是组成油墨的两类主要原料。我国的油墨大多是由5%~15%的颜料,20%~40%的连结料,40%~60%的有机溶剂及0%~5%的助剂等物资组成。连结料是粘结性树脂、是油墨的关链组成部分,把颜料与被印材料粘结在一块,起附着作用,并使油墨有光泽。溶剂溶解树脂、调节粘度、调节干燥速度、提高对印刷材料的润湿作用。添加剂则起改善粘度、耐候性、耐老化、增加光泽等作用。
颜料
颜料的定义:
颜料是一种既不溶于水、也不溶于油或连结料的彩色、黑色或白色的高分散度的固体粉末物质,在油墨中起着显示色彩的作用。
颜料的作用:
颜料决定了颜色种类,它不仅是油墨中主要的固体组成部分,也是印到任何物体上可见的色体部分。颜料在很大程度上决定了油墨的质量,如颜色(色相)、稀稠等。
颜料的影响:
油墨的颜色是油墨最直观的指标之一,实际上,它是很大程度上反映印刷品质量的一个主要指标。颜料的优劣,对油墨的好坏是起着决定性的作用的,要求颜料有鲜艳的颜色、很高的浓度、良好的分散性以及油墨所要求的其他有关性能。
颜料对油墨粘度、理化性能、印刷性能等均有很大的影响。油墨颜色的饱和度、着色力、透明度等性能和颜料的性能有着密切的关系。印刷时对于油墨颜料的要求较高,特别是颜色的色泽纯度、分散度、耐光性、透明度。要求彩色油墨的颜料的色调要接近光谱颜色,饱和度尽可能地大,三原色油墨(青、品红、黄)的颜料透明度一定要高,否则会极大地影响到印刷品的质量。不管是何种颜料,一定要有良好的耐水性,能迅速而均匀地和连接料进行结合,具有良好的耐酸、耐碱、耐醇、耐热等性能。
颜料的来源:
根据颜料成分的来源和化学组成,可以分为有机颜料和无机颜料两大类:
无机颜料是由有色金属的氧化物或一些金属不溶性的金属盐组成,无机颜料又可以分为天然无机颜料(矿物颜料)和人造无机颜料;
有机颜料是指有色的有机化合物,也可以根据来源分为天然和合成两大类。常用的印刷用有机油墨基本上都是合成有机颜料,色彩齐全,性能也要优于无机颜料。
连接料
连接料的定义:
连接料是一种起着分散颜料、给油墨以适当的粘性、流动性和转印性能,以及印后通过成膜使颜料固着于印刷品表面的化学物质,俗称调墨油。连结料是油墨的液体成份,是油墨中的流体组成部分,是颜料的载体。
连接料的作用:
连结料是一种胶粘状流体,它是起着连结作用的。在油墨工业中,就是将粉状的颜料等物质,混合连结起来,使之在研磨分散后,有可能形成具有一定流动度的浆状胶粘体。
在印刷过程中,连结料携带着颜料的粒子,从印刷机的墨斗经墨辊、印版、辗转至承印物上形成墨膜,固着、干燥并粘附在承印物上。
连接料的影响:
油墨使用过程中的流动性、粘度、中性酸值、色泽的浓淡、抗水性以及印刷品的性能等都取决于连接料。所以,连结料是油墨质量好坏的基础。
墨膜的光泽、干燥性、机械强度等性能和连结料的性能有关。
连接料的来源:
各种植物油,大都可用来制造油墨连结料。一些动物油、矿物油也被应用于油墨连结料中。溶剂和水也不例外。近几十年来各种树脂的出现,扩大了连结料的来源及品种。
同一种颜料可以使用不同的连接料来制作不同类型的油墨;同一种连接料因使用不同的颜料,所制成的仍是同一种类型的油墨,因为连接料不具备改变油墨的根本性能,所以油墨质量的好坏,除了与颜料本身有关之外,主要取决于连接料。
填料
填料的定义:
填料是白色透明、半透明或不透明的粉状物质,起着填充的作用,也是油墨中的固体组成部分。
填料的作用:
颜料中适当地采用一些填料,既可以减少颜料的用量,降低成本,又可以调节油墨的稀稠度、流动性,也能提高油墨配方设计时的灵活性。
附加料
附加料的定义:
附加料是在油墨制造或印刷使用中,为了改善油墨本身的性能而附加的一些材料。当按基本配方组成的油墨在某些特性方面仍然不能满足使用要求时,或由于条件的改变而不能满足印刷使用上的要求时,就得加入少量的附加料来进行解决。不少附加料也就是印刷(辅)助剂。
附加料的作用
油墨中添加的助剂,是为了改善油墨的印刷适性,如:粘度、粘着性、干燥性等。
世界上用于制造油墨的原材料多达五千种左右。
油墨的配置方法
油墨的配置工艺比较复杂,一般是将颜料、连结料以及各种添加剂,先按照一定的比例在调墨机中混合成油状膏剂,再在辊式研磨机或中反复辗磨,使颜料以微细的粒子,均匀的分散在连结料中而制成的。
金银印刷油墨的组成成分
同其它油墨一样,金、银墨主要也是由颜料和连结料两大部分构成,简单地说,金墨是由金粉和调金油调配而成的,银墨是由铝粉和调银油调配而成。
金银墨的颜料
金墨中的颜料是金粉,它实际上是由铜锌合金制成的粉末,金粉中的锌的含量一般在8%~30%左右,其中,含锌率在8%~12%之间的金墨颜色偏红,习惯上称为红金,含锌率在20%~30%之间的金墨颜色则偏青,一般称为青金,介于红金和青金之间的称为青红金。在凹版印刷中,调配金墨一般采用的是800目的金粉,且金粉颗粒的表面大都包裹有表面活性剂,能够跟树脂连结料很好地结合。
银粉实际上就是铝粉,是由65%的片状铝粉与35%的挥发性碳氢类溶剂组成。铝粉颜料的比重较小,易于在液体中漂浮。凹印银墨中所采用的就是在连结料中具有漂浮能力的漂浮性银粉。银墨一般采用400~1000目的银粉,如果在大面积区域上印刷银墨的话,可以采用较低目数的银粉。比如400目的银粉来调制银墨,印刷后具有较高的金属光泽。
金银墨的连结料
金、银墨中所采用的连结料是一种特殊的调墨油,一般称为调金油或调银油,主要成分是油、树脂、有机溶剂辅助材料。胶印墨的连结料应满足以下条件:
①必须有足够的粘度,以便很好地与金粉或者银粉结合;
②透明度必须要高,不能对金、银墨的色相产生影响;
③调金油或调银油的酸性要低,否则会使金粉或银粉发生化学反应;
④调金油或调银油还应具备快干与快固着性,防止金墨或银墨印刷品发生背面粘脏。
金银墨的附加料
在金属中加入少量的亮光浆或透明黄,可增强金墨的亲墨性和传递性;冬天在金墨中加入少量的红燥油可以加快干燥速度;调墨时加入硬脂酸酰胺表面活性剂,能使金粉在连结料中充分地润湿、分散、漂浮。减少油墨转移过程中的糊版、堆墨现象;在金墨中加入少量亮光浆能在冲淡金墨的同时,提高光亮度和黏性,减少金墨堆积、改善流动性。
油墨的分类
随着印刷技术的发展,油墨的品种不断增加,分类的方法也很多。如果按照印刷方式来分类则以下五种:凸版印刷油墨:书刊黑墨,轮转黑墨,彩色凸版油墨等;
平版印刷油墨:胶印亮光树脂油墨,胶印轮转油墨等;
凹版印刷油墨:照相凹版油墨,雕刻凹版油墨等;
孔版印刷油墨:誊写版油墨,丝网版油墨等;
特种印刷油墨:发泡油墨,磁性油墨,荧光油墨,导电性油墨等。
油墨的特性
承印物、印刷油墨以及其它材料与印刷条件相匹配、适合于印刷作业的性能,叫做印刷适性。油墨是一种具有一定流动性的浆状胶粘体,油墨的粘度、粘着性、屈服值、流动性、触变性、墨丝的长度、干燥性等都决定着油墨的性能。
油墨的粘度
粘度:是阻止流体物质流动的一种性质,是流体分子间相互作用而产生阻碍其分子间相对运动能力的量度,即流体流动的阻力。
油墨在流动中表现出来的内摩擦特性,叫做油墨的粘滞性,量度油墨粘滞性的物理量,叫做油墨的粘度。
油墨的粘度可以用粘度计来测量,常用的粘度计有平行板粘度计,旋转粘度计,拉雷粘度计等。
油墨的粘度与印刷过程中油墨的转移、纸张的性质及结构有重要的关系。在印刷过程中对油墨粘度大小的要求,取决于印刷机的印刷速度、纸张结构上的公软件程度、周围环境中温度及湿度的变化等因素。印刷机的速度愈快,要求油墨的流动性愈大,粘度愈小。油墨的粘度,可以用调墨油或油墨稀释剂进行调整。油墨的粘度过大,印刷过程中油墨的转移不易均匀,并发生对纸张拉毛的现象,使得版面发花;粘度过小,油墨容易乳化、起脏,影响印刷品的质量。
油墨的粘着性
油墨从墨斗向墨辊、印版、(橡皮布)承印物表面转移时,油墨薄膜先是分裂,而后转移,油墨薄膜在这一动态过程中表现出来的阻止油墨薄膜破裂的能力,叫做油墨的粘着性。量度油墨粘着性的物理量,叫做油墨的Tack值。
油墨的Tack值可以用油墨粘着性仪来测量。
印刷过程中,如果油墨的粘着性和承印物的性能、印刷条件不匹配,则会发生纸张的掉粉、掉毛、油墨叠印不良、印刷版脏污等印刷故障。油墨的粘着性,可以用撤粘剂或ZY油墨添加剂进行调整。
油墨的屈服值
屈服值是指使液体开始流动所需要的最小的移动应力。屈服值的大小与油墨的结构有关,对油墨的流动度有直接的影响,是胶印和凹印油墨质量的重要检测指标。一般来说,油墨中颜料的颗粒增大,数量增多,阻碍液体流动的力和黏度也会增加。例如,包装印刷所用的凸版印刷和平板印刷的油墨中都含有大量的颜料,其所受的力必须大于一定的值才能流动。所以,油墨所受的力必须大于一定的值才能流动,这个值就是油墨的屈服值。油墨屈服值过大,流动性就会变差而不容易打开,屈服值过小,印刷时的网点又容易起晕而造成印刷品不清晰。
油墨的流动性
是指油墨在自身的重力作用下,会像液体一样流动,由油墨的粘度、屈服值和触变性决定,同时与温度也有密切的联系。油墨的流动性影响着油墨能否从容器中倒出、从储墨槽中输送到印刷机的墨斗中、从墨斗中顺利地传递、在印刷机上进行良好的分配、到版面的传递以及转印到承印物上,还影响到印刷的效果。
油墨的触变性
触变性是指油墨受外力的搅拌时随搅拌动作由稠变稀,待搅拌动作停止,复又恢复到原来时的稠度的现象。
在一定的温度下,油墨经搅拌或施加机械外力后,流动性得到改善,粘度下降;静置后,流动性又变得不好,粘度上升。
由于油墨的触变性,使油墨在墨辊上受到印刷机的转动作用后,会增大流动性,增加延展性,使油墨容易转移;当油墨经印刷转移到纸张后,因失去了外力的作用,油墨由稀变稠而不向周围流溢,形成良好的印迹。
若油墨的触变性过大,则使墨斗中的油墨不易转动,就会影响墨辊的传墨功能,会发生“下墨不畅”,传墨不均匀,网点严重扩大等印刷故障。为了防止上述故障的发生,需用墨铲经常搅拌墨斗中的油墨或在墨斗中安装油墨搅拌器不时地撑烂油墨。
墨丝的长度
是指油墨被拉伸成丝状而又不断裂的程度,它的长短程度由油墨的触变性、屈服值和塑性粘度有关。墨丝短的油墨在胶印和凸版印刷中是印刷性能好的油墨,不会在印刷过程中造成飞墨的现象,同时,印刷品上的墨层也均匀厚实。墨丝的长短是衡量油墨好坏性能时的一种常用方法。
油墨的干燥性
油墨的干燥是指油墨附着在印刷品上形成印迹后,从液体或糊状变成固体的皮膜的过程,这种过程是由油墨中的连接料从液体或糊状体而转变为固体完成的。
因为各种油墨使用的连接料及其配方比例都是不相同的,所以油墨的干燥过程也不相同。油墨从印版转移到印刷品表面后,油墨中的连接料一部分产生渗透,同时连接料中的溶剂也开始挥发,有的连接料开始产生化学反应或物理反应,从而使承印物表面的印迹墨层逐渐地增加其粘度及硬度,最终形成固体的膜层。通常凸版印刷油墨以渗透性干燥为主,平版胶印油墨以氧化结膜干燥为主,凹版印刷用油墨因为采用挥发性较强的溶液剂为连接料,所以是以挥发性干燥为主。
渗透性干燥。油墨中的连结料,有一部分渗透到承印物里,另一部分与颜料一起固着在承印物表面而干燥。高速卷筒纸印刷机使用的非热固性轮转油墨,一般以渗透干燥为主,主要印刷报纸、期刊。
氧化结膜干燥。油墨中的连结料和空气中的氧气发生聚合反应,在承印物表面成膜而干燥。胶印亮光树脂油墨,颜色鲜艳,光泽性好,主要以氧化聚合干燥为主,用于印刷高档精细的胶印产品。
挥发性干燥。油墨中的部分连结料挥发到空气中,剩余的连结料连同颜料固着在承印物表面而干燥。凹版印刷油墨是用挥发型溶剂为连结料的,所用的连结料是对人体有危害的苯、二甲苯。二十世纪初已经研制了以水为溶剂的水性油墨,用于凹印和柔性版印刷,减少了对环境的污染,很有发展前途。挥发干燥的油墨特别适合印刷没有吸收性的薄膜材料,如塑料薄膜、金属箔等。
除此之外,油墨的干燥还有紫外线、红外线、热固化等多种形式。
许多油墨的干燥,常常是两种干燥形式相结合来完成墨膜干燥的。例如,单张纸的快固着胶印油墨,适用于印刷一般的胶印产品,它是利用渗透和氧化聚合相结合的方式进行干燥的。
印刷过程中,如果油墨的干燥不良,将会引起印张背面蹭脏、粘页、墨膜无光泽、油墨“晶化”等印刷故障。
为了加快油墨的干燥速度,可以在油墨中加入催干剂。常用的催干剂有:钴燥油、锰燥油、铅燥油等。为了降低油墨的干燥速度,可以在油墨中加入干燥抑制剂。
表印油墨和里印油墨的区别
油墨是印刷商品装饰、包装上必不可少的一种材料。通过印刷、使包装表面变得美丽漂亮、缤纷多彩、精美诱人。近些年来随着印刷业的迅速发展,各种塑料、纸业包装印刷不断提高,对产品包装档次越来越高要求。复合软包装印刷与一般包装的印刷有所区别,即前者是里印,后者是表印,两者所使用的油墨相应被称为里印油墨和表印油墨,我们必须在使用前分析这两种油墨的差异,正确地使用它们。下面简要分析里印油墨和表印油墨的差异。
油墨的污染
由于油墨中的溶剂挥发后,留在印刷品中的主要是颜料、树脂和助剂,如果是用于食品和药品包装的印刷品,最好不要与食品直接接触。因食品中的油脂、醇与酯(酒、香料中)有可能会将油墨中的树脂溶解。那么食品就有可能被树脂和颜料污染。尤其是溶剂型、水性等挥发干燥类油墨被复溶的可能性比较大。UV油墨可能相比较会好一点,由于是光固化,不同于胶印油墨的氧化结膜干燥,其干透后被复溶的可能性比较小。
专色油墨
在
调色的理论上,采用三原色加上黑色,通过叠印的方式能够调配出任何颜色,最终呈现出不同的颜色色彩。但是影响印刷品最终颜色的因素有很多种,比如:
水墨平衡、叠印效果、套印精度、操作师傅的技术等等。而且色彩的
准确性、鲜艳程度、墨色等,很多专色通过叠印是很难实现的,所以采用
专色油墨进行调配。
2.考虑到成本和后工工艺。
如果成品的的
背景色采用同一颜色,在后工工艺上就会用到其他大面积的专色来调配,采用
专色印刷,这样在印刷的工序中就会省掉一道工序,从而降低了印刷成本。
3.客户的需求。
随着
客户需求的不断多样化、个性化,很多客户在选择设计印刷时,就会要求
印刷厂采用指定的专色进行设计制作,来达到预期的效果。最常见的是企业的LOGO、个性化名片、高档包装等等。
油墨发展沿革
在中国市场上推出的
环保油墨如果按照
时间顺序,可以依次分为以下几种。
溶剂型油墨
普通的溶剂油墨中一般含有
芳香烃溶剂(
甲苯、
二甲苯)。一些国际油墨公司最先在中国市场推出非芳香烃溶剂油墨,以醇、酯、醚、酮、汽油为溶剂,消除了芳香烃溶剂可能造成的危害。前用于柔性版印刷的溶剂型油墨,基本上是无芳香烃的 目,但是
挥发性有机溶剂仍然很多,主要会影响印刷车间的
空气质量。残留气味在印刷品中已经很少了,可能在复合印刷品中会有少量异味存在,但表面印刷品中基本无法发现。
水性油墨
水性油墨与溶剂型油墨相比,其环保性能更进了一步。它不仅不含芳香烃溶剂,而且
VOC也大大减少了,但依然无法做到零含量,仍含有少量醇、醚,甚至有机胺类。它对
环境影响较小,主要是污染车间空气。
UV油墨
UV胶印油墨不含
挥发性有机化合物,从这一点来看进了一大步,比水性油墨更安全。可是它的干燥是通过紫外线来实现的。紫外线有诱发
皮肤癌的可能,能使氧气变成臭氧,所以
应将印刷机的干燥装置安装排风设备,把臭氧排出室外。水性UV油墨与水性油墨一样,会有少量挥发性有机溶剂,相对于普通UV胶印油墨,其环保性能还要差一些。
其实环保油墨的界定只是相对的,但对于使用量最大的胶印油墨来说,环保油墨对
环境保护的贡献一直没有停止。