印刷油墨脫墨原因與排除

在包裝印刷中，偶爾會(huì)出現(xiàn)條痕或色彩淺淡現(xiàn)象，即為不下墨和脫墨故障。這是因油墨體系的顏料及填料發(fā)脹導(dǎo)致油墨整體膠化所致。今天，中國(guó)紙業(yè)網(wǎng)編輯帶大家走進(jìn)印刷油墨，詳細(xì)介紹一下相關(guān)故障原因。

理論解釋是：油墨屈服值太高，形成乳酪狀。其實(shí)，是油墨中的顏料、填料太多，使油墨膠化或在貯存中進(jìn)水所致。筆者圍繞這一問(wèn)題進(jìn)行粗略探討，并就排除故障的方法與包裝印刷界同仁交流。

一、油墨的膠化與酸堿概念

在早期氧化干燥型及滲透干燥型油墨使用中經(jīng)常會(huì)遇到油墨的膠化問(wèn)題，而在溶劑型（揮發(fā)干燥型）及水性油墨中偶爾也會(huì)碰到。造成膠化的原因是非常復(fù)雜的（包括油墨制造的工藝流程如催干劑的先加與后加等等）。筆者認(rèn)為膠化的原因有如下幾種：

1、油墨體系的樹(shù)脂分子量過(guò)大（粘度過(guò)高）；

2、固體組份太多（即使粘度小的樹(shù)脂連結(jié)料也不例外）；

3、油墨體系酸值太高；

4、顏料、填料帶有堿性；

5、干燥劑含量太多或放人添加劑的次序不當(dāng)（如油墨生產(chǎn)前與生產(chǎn)后放入便會(huì)出現(xiàn)兩種結(jié)果）；

6、油墨體系的溶劑尤其是快干溶劑過(guò)多。

上述前兩種原因?qū)傥锢韺W(xué)范疇，對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的油墨制造者或包裝印刷操作者極易避免和排除。后四種原因?qū)倩瘜W(xué)反應(yīng)范疇。對(duì)此，筆者曾在《淺談偶聯(lián)劑在水可洗油墨中的運(yùn)用》、1997年9月20日《中國(guó)包裝報(bào)》、1998年一期《國(guó)外包裝文摘》、《廣東包裝》曾圍繞酸堿的關(guān)系作過(guò)質(zhì)子給予體和質(zhì)子接受體的敘述。1998年五期《廣東包裝》、《中國(guó)包裝》雜志刊登筆者的《綠色包裝印刷油墨的研究》一文關(guān)于分子量為330的松香樹(shù)脂在采用高色素炭黑生產(chǎn)溶劑型柔性快干油墨出現(xiàn)膠化、堆版故障時(shí)，闡述過(guò)其強(qiáng)酸性的色素炭黑顏料和松香酸值的利弊關(guān)系。顏料的酸堿特性與連結(jié)料的酸堿特性不相適應(yīng)時(shí)，可以采用多種樹(shù)脂與顏料、填料組合方案，或選擇適當(dāng)?shù)娜軇�彌補(bǔ)或改善，這是常用的補(bǔ)救措施。

在化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)計(jì)量濃度大到某一數(shù)值（嚴(yán)格地說(shuō)是一個(gè)很窄的濃度范圍）時(shí)，其宏觀性質(zhì)會(huì)發(fā)生突變。這時(shí)油墨體系的活性分子開(kāi)始締合，形成大小不等的膠粒聚集體。這種聚集體就稱(chēng)為膠團(tuán)或膠束，也稱(chēng)為締合膠體。膠團(tuán)的重要特性就是增溶作用，使原本不溶的或微溶的物質(zhì)溶解度大大增加（俗稱(chēng)發(fā)脹），從而加速了化學(xué)反應(yīng)。其反應(yīng)機(jī)理極有可能與連接料尤其是顏料分散過(guò)程有著密切關(guān)系。

二、消除發(fā)脹，避免膠化的有效途徑

除了上述的原因外，在貯存中，油墨體系催干劑也能直接影響油墨的粘度及顏料、填料的沉淀。例如高粘度的醇酸樹(shù)脂與堿性顏料氧化鋅在催干劑存在下一同研磨，在貯存過(guò)程中會(huì)促使油墨膠化和發(fā)脹。這是由于熱加工時(shí)，游離脂肪酸類(lèi)和堿性顏料起反應(yīng)所致。因此，用高粘度的油墨原料制造油墨時(shí)，在研磨過(guò)程中，不應(yīng)加鉛、鈷、錳催干劑。但在加入1％苯甲酸后可降低發(fā)脹傾向。催干劑的另一弊病是：能加速油墨在貯存過(guò)程中顏料的沉降。如用鈦白粉制造油墨時(shí)，在研磨時(shí)加環(huán)烷酸鋅，顏料易沉淀而結(jié)成硬塊。因而在顏料研磨前加入催干劑，便會(huì)導(dǎo)致油墨的貯存性差，易發(fā)脹、膠化及沉淀結(jié)塊。

近年來(lái)，人們圍繞包裝印刷油墨的發(fā)脹、膠化及沉淀結(jié)塊，提出過(guò)這樣和那樣的補(bǔ)救措施。這種被動(dòng)作業(yè)，不僅加大了包裝印刷廠家生產(chǎn)成本，延誤了時(shí)間，同時(shí)也增加了處理難度。油墨體系的膠化、變稠、成塊的原因有：鹽基顏料與酸值較高或含有游離脂肪酸的連接料皂化，使連結(jié)料本身凝聚膠化、油墨體系吸入水份、顏料含量太高、連結(jié)料與油脂助劑混溶性不良。一般有如下四種補(bǔ)救方法：

1、太稠或因連結(jié)料聚合度過(guò)高形成膠化時(shí)，加入脂族烴、酯、酮等稀釋。

2、皂化類(lèi)油墨加松香利用其高酸值物質(zhì)來(lái)解除。

3、過(guò)去常用方法，在油墨里加入萘酸金屬鹽。

4、水墨需添加無(wú)機(jī)鹽控制。

筆者針對(duì)以上故障，分析、篩選出市售的防脹、破膠新材料--儀征天揚(yáng)化工廠（國(guó)家免檢產(chǎn)品）的改進(jìn)型磷酯鈦酸脂偶聯(lián)劑，除具有對(duì)顏料的優(yōu)良分散性能外，還能使已發(fā)脹、膠化的包裝印刷油墨——起死回生——。在印刷過(guò)程中只需在已發(fā)脹的油墨里添加3-5％防脹、破膠劑就能使上述故障得到抑制。在油墨配方中只需直接添加顏料、填料1.5-2.5％防脹破膠劑便可避免油墨的發(fā)脹和膠化。也可采用甲苯或二甲苯按1∶1的比例與該產(chǎn)品稀釋后加油墨研磨，即能大大提高顏料的分散性，同時(shí)又能防止包裝印刷油墨在生產(chǎn)、貯存、印刷過(guò)程中因發(fā)脹、膠化、沉淀而導(dǎo)致的條痕或色彩淺淡故障。并且還能大大提高油墨的支化度，增大墨膜的附著牢度，降低溶劑型油墨烘烤溫度及吹風(fēng)量，有效地保持印刷油墨的流動(dòng)性。