丝印油墨的基本性能
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丝印油墨的基本性能
1.粘度
粘度,又称内摩擦,是一层流体对另一层流体作相对移动时所产生的阻力。它是流体内部阻碍其流动的一种特性。油墨粘度一般用"泊"、"厘泊"来表示。丝印油墨粘度约在4000至12000厘泊之间。
粘度过大油墨对承印物润湿性差,不易通过丝网转移到承印物上。造成印刷困难,印迹缺墨。粘度过小,会造成印迹扩大,致使印刷品线条合并,成为废品。
粘度指标可以使用粘度计进行测量。
粘度变化与印刷适性的关系是:油墨在印版上,粘度愈稳定愈好,但转移到印件上后,粘度变大愈快愈好。触变性则对前者不利,对后者有利,因此适当的触变性是可取的,而剪切变稠对印刷有害无益。
加溶剂、稀释剂或增塑剂,可降低粘度;加填料、颜料、硅化物,能提高粘度。
2. 触变性。
触变性是指液体由于应力粘度降低而后又恢复其原来粘度的能力。在丝印过程中,表现为油墨在静止一定时间后变稠,粘度变大,搅动后又变稀,粘度变小的一种可逆现象。因为,油墨中颜料的外形是不规则的,尽管吸附了一层连结料,也是一种不规则的圆球。所以,在静止一定时间后,颜料颗粒就会接触或相距很近,造成暂时稳定的结构,被外力搅动后,很快被破坏,解除了颗粒之间的相互吸引力,颗粒的自由运动又得到恢复,流动性提高了,油墨变稀,粘度下降。
丝网印刷油墨的触变性越小越好。为消除这种不利因素,在印刷之前,要充分搅拌油墨,使之恢复常态,然后进行印刷。
油墨中的颜料颗粒越不规则,多角多孔,如黑墨,其触变性就大。反之,如黄墨,其触变性就小。油墨中连结料多,颜料少,触变性也小,反之则触变性大。另外连结料的不同对触变性影响也很大,如聚合植物油所制作的油墨,其触变性小,如高分子树脂作连结料,其触变性大。气相二氧化硅是一种很好的触变剂,需要更高的触变性时,则使用比表面积更大的气相二氧化硅。气相二氧化硅是四氯化硅在氢-----氧焰中水解而成的:SiCl4+2H2+O2 SiO2+HCl
3. 屈服值。
屈服值是指对流体加一定外力,从弹性变形到流动变形的界限应力,也是油墨开始层流时必须施加的最低应力。屈服值太大,油墨发硬,不易打开,输墨不便,流平性差;屈服值太小,印刷细线和网点再现性差。丝印墨较厚,故屈服值不能太小。丝印油墨根据不同要求,屈服值可由1000dyn/cm2到3000dyn/cm2,印刷精细线画时,屈服值宜取高值。
4. 流动度。
流动度是粘度的倒数。即:粘度大,流动度小;粘度小,流动度就大。
油墨的流动度可以看作是在无外力作用下,一定量的油墨在一定时间内和一定的平整面上自然流动的程度,油墨的流动度可以衡量油墨的稀稠。在丝印油墨中其流动度一般控制在30~50mm。测量方法是取一毫升油墨,在250g的压力经15分钟后,测量其直径即可。
油墨的流动度大,印迹易扩大,使间隙小的细线条分辩不清以至合并;流动度小,印迹中线条易断线缺墨,印刷也困难。
5. 可塑性。
可塑性是指受外力作用变形后,能完全或部分保持其变形的性质。
丝印油墨是介于流体和半固体之间的浓稠悬浮胶体,所以它既有流动性,也有可塑性。颜料和其它固体含量高,油墨就显得稠,可塑性就大;颜料和其它固体含量低,油墨就稀薄,可塑性就小。丝印油墨要求有一定的可塑性,以保持印刷的精度,否则印刷的线条极易扩大。
6. 表面张力。
油墨的表面张力关系到油墨的转移性能和印迹在承印面上的稳定性。这种关系,在光面材料,特别是塑料表面上印刷时,显得更为突出。例如,当油墨的表面张力大于承印面的表面张力较多时,印迹会收缩,甚至出现鱼眼状的小孔;若承印面与油墨的表面张力相近,而网版的表面张力又大于承印面的表面张力时,印刷会出现堵网现象。这些情况,可借添表面活性剂、微晶石蜡、硅化物等加以调整,使油墨的表面张力等于或小于承印面的表面张力,以获得良好的印刷效果。
7. 细度。
细度是表示油墨中颜料及其它固体原料颗粒的大小,及其这些颗粒在连接料中分布的均匀程度的指标。可用细度计把适当调稀后的油墨从细度计凹槽的最深处刮到平处,立即对光
倾斜15°观察。看油墨中颗粒至少15个在某一刻度范围内,其值即为该油墨的细度。
丝印油墨的细度一般在5~15微米之间。细度太粗,在印刷过程中会产生糊版,印不出图案。如丝网较粗,细度也可相应加粗。一般最粗的颗粒应低于网孔面积的四分之一。
油墨的细度与固体粉末的细度是不一样的,后者指粉末的基本颗粒尺寸,它是很小的。其中一般颜料的基本颗粒尺寸小于1µm,实际上颜料是以若干基本颗粒粘连在一起的聚集状态(尺寸可达50µm)加入到油墨连结料中的,经研磨,聚集体分散开,分散得愈好,油墨颗粒(细度)愈小。一般油墨的细度为5µm左右,特细的可达1~2µm。细度会影响到墨膜的光泽及油墨的流变性。
几类颜料的颗粒尺寸颜料名称颗粒尺寸(µm)一般颜料<0.1 二氧化钛0.25 炭黑0.01~0.1 荧光颜料1.2~50.0 金、银粉厚0.1~0.2 直径1~200 彩箔颜料>200 5.8、粘弹性。粘弹性是指油墨受刮板压力后被剪切断裂,丝网版弹起,油墨迅速回弹的性能。油墨和承印物粘接,和丝网脱离,出现迅速缩回的现象,是典型的油墨粘弹性现象。
油墨的粘弹性,对丝印影响较大的是出现拉丝现象。拉丝现象就是刮墨板刮过,网版弹起瞬间,在网版与承印物之间出现很多油墨细丝。这是丝印中最忌的现象,不仅易使印刷品和网版粘脏,甚至会使印刷无法进行。
拉丝长短与油墨的粘度有关。粘度大,墨丝长;反之则短。为此常加减粘剂或降低树脂的分子量等来降低油墨粘度,改善油墨粘弹性,减少拉丝现象。
拉丝现象还与作用力的时间有关。同一油墨,若分离速度很快呈弹性分离,则墨丝短;分离速度很慢,则油墨像纯液体一样完全流下,不成丝。
8. 干燥性。丝网印刷既要求油墨在网版上能够较长时间不干燥结膜,又要求在印刷后,在承印物上干燥越快越好。这样可以保持印迹的清洁,节省场地,加快印刷速度,提高质量。
丝印对油墨的干燥性要求,在多色连续套印时尤为突出。一般采用的干燥方法有自然干燥、热风干燥、紫外线干燥、电子束照射干燥、红外线干燥、微波干燥等多种形式。
测量油墨的干燥程度,可采用简易方法。即制作一块宽1.5cm、长4cm,晒好图像的丝网印版,将油墨印在承印物上。观察油墨,以不粘纸为标准,计算自印刷后多长时间不粘纸,便可测定出这种油墨在此种承印物上的干燥时间。
对于丝网印刷来说,网上慢干及印迹快干的油墨,才是理想的丝网印刷油墨,光固、热固及热印冷固等油墨就是因此而产生的。