印刷材料学十一五(第九章).pdf

第九章 印刷油墨的制备 本章主要内容： • 印刷油墨制备的基础理论：表面和胶体化学、油 墨的结构及其稳定性 • 印刷油墨的制造工艺和设备 The Theory of Printing Material 概述 一、决定油墨品质的因素 1. 原材料的选择（原材料的配置） 决定墨品的根本原因，通过选择配方来实现。 2. 原材料的结合（油墨的结构） 有机组合的有序系统，通过控制生产工艺来实现。 The Theory of Printing Material 概述 概述 概述 二、油墨的结构 1. 液—液关系 决定连结料的品质，进而决定油墨的品质和品种。 2. 固— 固关系 决定油墨分散体系的稳定性， 进而影响油墨的品质。 3. 固—液关系 The Theory of Printing Material 第一节 印刷油墨制备的基础理论 一、油墨的表面和胶体化学性质 （一）表面张力和表面自由能 液面区域的液体分子，受到内部液体分子的引力大于上方气体分 子的引力，液体表面的分子排布比内部稀少，距离较大，分子作用 力主要表现为引力，即为表面张力，单位mN/m 。 固体是用表面自由能表达相关性质，简称表面能。 The Theory of Printing Material （二）液体在固体表面的润湿与非润湿状态 1. 润湿与非润湿状态 汞（0.476N/m ）滴在聚苯乙烯塑料（0.042N/m）上，趋于球状，非湿润状态； 乙醇（0.0228N/m ）滴到聚苯乙烯塑料（0.042N/m ）上，能铺展开，湿润状态。 The Theory of Printing Material 2. 接触角与润湿铺展 固体分子间作用力强、硬度大、熔点高、结晶好的无机物（金属、氧化物）固 体表面自由能高，容易被一般液体湿润； 固体分子间作用力弱、软、熔点低、结晶低的有机物（石蜡、聚合物）表面自 由低，不容易被一般液体特别是水性液体润湿。 The Theory of Printing Material 研磨设备： 三辊研磨机；球磨机 3. 连结料对颜料的润湿 The Theory of Printing Material 润湿分散好，油墨稳定，不易聚集沉降，印品鲜艳，明 度高，遮盖力和着色力强； 润湿分散差，油墨不稳定，易聚集沉降，印品光泽差， 明度低，遮盖力和着色力弱。 The Theory of Printing Material 4. 油墨颜料分散润湿性能的影响因素 颜料理化性质 连结料理化性质 助剂的理化性质 颜料、连结料和助剂之间的匹配性 颜料的预处理 墨料研磨分散 The Theory of Printing Material 二、油墨的结构及其稳定性 （一）颜料颗粒的表面特性 1. 原生颗粒（一次颗粒）和二次颗粒 颗粒细小，其比表面积极高，表面自由能很大 （高能不稳定态），彼此聚集（低能稳定态）； 颜料在油墨中是以二次颗粒的状态出现。 2. 颗粒表面力、范德华力和氢键力