在印刷工作過(guò)程中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣一種情況：如果油墨體系中顏料、填料發(fā)脹，油墨就會(huì)出現(xiàn)膠化，從而印品上面就會(huì)出現(xiàn)條痕或色彩淺淡的現(xiàn)象。
油墨一旦發(fā)生膠化，處理起來(lái)也比較麻煩，有的采用攪拌墨斗中的油墨或在墨斗中安裝自動(dòng)攪拌器的方法來(lái)解決問(wèn)題，有的添加中、高黏度的調(diào)墨油或稀釋劑來(lái)調(diào)節(jié)油墨，有的則直接將膠化的油墨倒掉，更換新的油墨。這些做法不僅具有一定局限性，還會(huì)造成嚴(yán)重浪費(fèi)。因此，油墨膠化的問(wèn)題一直困擾著行業(yè)人士。
油墨膠化的產(chǎn)生原因
包裝印刷行業(yè)早期使用的油性(氧化干燥型和滲透干燥型)油墨經(jīng)常會(huì)發(fā)生膠化問(wèn)題，而在溶劑型(揮發(fā)干燥型)及水性油墨中偶爾也會(huì)出現(xiàn)此類問(wèn)題。究其原因，主要與油墨的生產(chǎn)工藝流程有很大關(guān)系，如干劑的先加或后加都有可能造成油墨膠化。經(jīng)過(guò)詳細(xì)分析，筆者認(rèn)為導(dǎo)致油墨膠化的原因主要有以下6種。
(1)油墨體系中的樹(shù)脂分子量過(guò)大，使得油墨黏度太高。(2)油墨中黏度低的樹(shù)脂連結(jié)料含量過(guò)多。(3)油墨體系酸值太高。(4)油墨中的顏料或填料帶有一定堿性。(5)油墨中干燥劑含量太多或選擇添加的次序不當(dāng)。(6)油墨體系中某類溶劑，尤其是快干溶劑含量過(guò)多。
上述6種原因的前2種屬于物理學(xué)范疇，有經(jīng)驗(yàn)的油墨制造商或包裝印刷操作人員極易考慮到這兩點(diǎn)，并采取措施加以預(yù)防，以避免油墨膠化。
而后4種原因均屬于化學(xué)反應(yīng)范疇，筆者在圍繞后4種原因進(jìn)行探索時(shí)發(fā)現(xiàn)，油墨制造過(guò)程中輔助添加劑應(yīng)用不當(dāng)、分散工藝溫度過(guò)高，溶劑揮發(fā)過(guò)快等方面更容易引起油墨膠化。尤其是輔助添加劑應(yīng)用不當(dāng)最容易成為油墨膠化的“真兇”。
當(dāng)油墨中某一物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量濃度大到某一數(shù)值(嚴(yán)格來(lái)講，可以是一個(gè)很窄的濃度范圍)時(shí)，油墨的宏觀性質(zhì)就會(huì)突然發(fā)生變化。從微觀角度去考察，此時(shí)油墨體系的活性分子開(kāi)始發(fā)生締合，形成膠粒大小不等的聚集體，這種聚集體就稱為“膠團(tuán)或膠束”，也稱為“締合膠體”。膠團(tuán)的一個(gè)重要特性是其增溶作用，使原本不溶或微溶物質(zhì)的溶解度得到大大提升，這就是所謂的發(fā)脹，進(jìn)一步就發(fā)展為油墨膠化。
另外，油墨中使用的顏料和填料的酸堿值也會(huì)對(duì)油墨膠化產(chǎn)生直接影響。筆者曾研究過(guò)分子量?jī)H有330的松香樹(shù)脂在生產(chǎn)溶劑型油墨時(shí)出現(xiàn)膠化的原因，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)酸性色素炭黑顏料和松香的酸值對(duì)油墨膠化有較大影響。因?yàn)樗嵝噪x子親電子，是電子接受體(質(zhì)子給予體)，而堿性離子親核，是電子給予體(質(zhì)子接受體)。在油墨的制造原料中，還有所謂的兩性溶劑和樹(shù)脂，這些物質(zhì)中既有質(zhì)子給予體，又有質(zhì)子接受體(水、醇、羧酸及硝酸纖維素等)，還有不會(huì)形成氫鍵的脂肪族烴類溶劑及中性顏料和兩性顏料，這些物質(zhì)都與油墨膠化有著直接關(guān)系。當(dāng)油墨中顏料的酸堿性與其他填料的酸堿性不相適應(yīng)時(shí)，油墨就極易出現(xiàn)膠化問(wèn)題。對(duì)此，我們可結(jié)合顏料、填料的酸堿特性，使油墨組分中的酸堿性相平衡，也可添加合適的溶劑來(lái)加以彌補(bǔ)。
此外，油墨體系中的干劑也影響到貯存過(guò)程中油墨的黏度、增脹等。如高黏度的醇酸樹(shù)脂與堿性顏料氧化鋅在干劑存在的情況下一同進(jìn)行研磨，會(huì)促使油墨膠化。這主要是因?yàn)闊峒庸み^(guò)程中，游離脂肪酸類和堿性顏料起反應(yīng)所致。因此，使用高黏度油墨原料時(shí)，在研磨過(guò)程中不應(yīng)加入含有鉛、鈷、錳類物質(zhì)的干劑，如果不慎使用此類干劑，也有一定的補(bǔ)救措施，加入1%苯甲酸即可顯著降低油墨膠化傾向，但不建議將此法作為解決措施。
值得注意的是，干劑會(huì)加速油墨(貯存狀態(tài)下)中顏料的沉降，因此切忌在顏料研磨之前加入干劑，以免油墨在貯存過(guò)程中沉底結(jié)塊。
油墨膠化的解決措施
針對(duì)油墨膠化問(wèn)題，行業(yè)人士提出過(guò)諸多解決措施，總結(jié)起來(lái)有如下4種。
(1)在油墨中加入萘酸金屬鹽是解決油墨膠化最常用的辦法。(2)當(dāng)油墨太稠或因連結(jié)料聚合度過(guò)高形成膠化時(shí)，加入脂肪族烴、酯、酮等溶劑進(jìn)行稀釋。(3)對(duì)于反應(yīng)成皂的膠化油墨，向其中加入松香并溶于亞油，利用高酸值物質(zhì)來(lái)解除油墨膠化。(4)對(duì)于水性油墨的膠化問(wèn)題，則需要添加無(wú)機(jī)鹽來(lái)加以控制。
不難看出，以上解決措施都是針對(duì)油墨膠化之后，屬于被動(dòng)作業(yè)，不僅耽誤生產(chǎn)進(jìn)程，還會(huì)大大增加包裝印刷企業(yè)的生產(chǎn)成本。
為此，筆者根據(jù)油墨膠化的原理找出了可行的解決措施，即從油墨配方結(jié)構(gòu)入手，從生產(chǎn)階段做好預(yù)防，以防油墨在貯存和使用過(guò)程中發(fā)生膠化。筆者從眾多油墨添加劑中，篩選使用性能xx的防脹破膠劑，通過(guò)實(shí)驗(yàn)論證，筆者推薦儀征天揚(yáng)化工有限公司生產(chǎn)的改進(jìn)型磷酸酯欽酸酯偶聯(lián)劑，其不僅具有優(yōu)良的分散性能，還能使已發(fā)脹、膠化的油墨“起死回生”，在印刷過(guò)程中，只需在已膠化的油墨中添加3%～5%的防脹破膠劑，就能使油墨黏度回歸，狀態(tài)恢復(fù)。
筆者經(jīng)過(guò)反復(fù)研究發(fā)現(xiàn)，在油墨配方中添加少量防脹破膠劑(顏料含量的1.5%～2.5%)，既能大大提高顏料的分散性，又能防止油墨在生產(chǎn)、貯存、印刷過(guò)程中出現(xiàn)發(fā)脹、膠化、沉淀，同時(shí)還能大大增強(qiáng)油墨的支化度，從而提高墨膜的附著牢度。更重要的是，還能降低烘烤溫度及吹風(fēng)量，從而顯著降低包裝印刷企業(yè)的能耗。
在看過(guò)上面的介紹和分析之后，您是不是對(duì)于如何避免油墨材料出現(xiàn)膠化現(xiàn)象有了一定的心得了呢？
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