水性油墨配方成分分析,生产工艺及技术开发

水性油墨成分分析技术，配方生产工艺及开发
导读：本文详细介绍了水性油墨的研究背景，理论基础，参考配方等，本文中的配方数据经过修改，如需更详细资料，可咨询我们的技术工程师。

水性油墨广泛应用于电子、电器、汽车等制造行业，禾川化学专业从事水性油墨配方分析，成分分析，配方还原、研发外包服务，为油墨相关企业提供一整套配方技术解决方案。

1.背景
油墨广泛用于书刊、包装装潢、建筑装饰等各种印刷。

随着社会需求增大，油墨品种和产量也相应扩展和增长。

印刷油墨是传递信息及装饰文化世界的精油墨工业和印刷工业都随着国家经济的繁荣、文化教育事业的发展而发展。

油墨的技术进步及产量在某种程度上是该地区文化发达程度的标志之一。

当今高档彩色油墨在发达国家已迅速发展成为一大产业，而在我国尚属方兴未艾, 因此了解、重视彩色油墨及占油墨总量一的作为连接料的树脂的发展及使用情况是十分必要的。

禾川化学拥有一批优秀的油墨配方分析工程师，为油墨企业提供配方分析，配方开发的一站式服务。

禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。

样品分析检测流程：样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。

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2.油墨组成
油墨是由连结料、着色剂和填充料和辅助剂等组成的具有一定色彩和流动度的浆状胶粘体，用于包装材料的印刷，并以不同形式干燥固着于承印物上。

2.1连结料
连结料又叫展色剂、粘结剂等，是油墨的流体部分，起粘接及成膜作用，具有一定的粘度，起分散着色剂和辅助料的媒介作用。

连结料由树脂、植物油、石油系溶剂以及其它添加剂所构成。

有一定的流动性，使油墨在印刷后形成均匀的薄层，干燥后形成有一定强度的膜层，并对颜料起保护作用，使其难以脱落。

虽然油墨中所使用的树脂包括松香改，性酚醛树脂、石油树脂、醇酸树脂等，但胶印油墨中所使用的树脂以松香改性酚醛树脂为代表。

此外，虽然松香改性酚醛树脂主要由3种成份(松香、烷基酚醛树脂、多元醇)合成，但根据各成份品种、组成比例、以及合成时的条件不同，树脂的物性会有很大的差别。

因此，这将影响到最终产品，油墨的几乎所有的物性(乳化适性、干燥性、光泽、流动性等等)，所以说，树脂是油墨最重要的原料。

表2-1列举了油墨行业各种树脂的使用情况：
树脂种类百分比
松香及衍生物50%
丙烯酸树脂22%
酚醛树脂15%
烃类树脂12%
醇酸树脂9%
油类9%
纤维素衍生物4%
聚酰胺树脂3%
表2-1油墨行业各种树脂的比例
2.2着色剂
油墨的着色剂又叫色料，包括颜料和染料，颜料分有机颜料和无机颜料，前者颜色透明，着色力强，比重较轻，吸墨量大，所以在油墨中应用较广，如偶氮系、酞青系颜料；后者耐光性、耐热性、耐溶剂性、隐蔽力均较好，如钛白、镉红、铬绿、群青等。

着色剂能给油墨以不同的颜色和色浓度，并使油墨具有一定的粘稠度和干燥性。

2.3填充剂
它是能均匀良好地分散于连结料中的无色或白色粉末状固体，可调节油墨性能，还能增加油墨膜层的厚度，改善其耐磨性，它不具着色力和遮盖力。

主要有氢氧化铝、碳酸钙、高岭土、硫酸钡，滑石粉等，加入量一般5-20%。

2.4油墨辅助成分
油墨辅助剂是在油墨制造过程中或印刷使用中，为改善油墨印刷性能，提高印刷效果而附加的材料，又称添加剂，主要用于补充油墨本身的不足，满足印刷要求。

油墨辅助剂有很多，主要有以下几种：
2.4.1干燥剂（催干剂）
其作用是加速不饱和材料的氧化结膜。

如：环烷酸、金属盐等。

2.4.2反干燥剂
阻止氧化干燥，使干性油在吸氧干燥前有个诱导期，防止油墨在储存期结皮、起皱。

如：芳胺、酚类、防老剂。

2.4.3减粘剂
降低油墨粘性而不损害其身骨。

如：铝盐分散于低粘度醇酸树脂。

2.4.4稀释剂（稀薄剂）
降低油墨粘度。

如：6号树脂型调墨油。

2.4.5冲淡剂（撤淡剂）
降低油墨颜色强度而不改变其性能。

如：白油、透明油。

2.4.6增滑剂（抗擦剂）
增加印品的耐摩擦性及光滑性。

如：蜡类加工品。

2.4.7防脏剂
防止印刷时印品油墨玷污另一印品背面。

如：淀粉、二氧化硅。

2.4.8增塑剂
使油墨印膜柔软，增进对承印面的粘附性。

如：苯二甲酸二丁酯。

2.4.9香料
改善油墨印刷时气味。

2.4.10防腐剂
防止油墨酸败，菌化。

如：酚类
2.4.11增稠剂
增稠剂，改变体系流变性，降低固体粒子沉降率。

如：膨润土、烟雾硅。

2.4.12罩光油
增加印品光亮度。

3.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。

主要有粘度、着性、触变性、干燥性等。

3.1油墨的粘度
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，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。

3.2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，墨膜在这一动态过程中表现出来的阻止墨膜破裂的能力，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，可以用油墨粘着性仪来测量。

油墨的粘着性，可以用撤粘剂进行调整。

3.3油墨的触变性
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，这种性质叫做油墨的触变性。

印刷过程中，如果油墨的触变性不良，则会发生“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搅拌油墨。

3.4油墨的干燥
油墨的干燥比较复杂，主要有以下三种形式。

1）渗透干燥
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。

2）聚合干燥
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。

3）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。

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。

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。

4.油墨的分类
4.1按印刷类型分类
现代油墨按版型主要分为四大类：凸版油墨；平版油墨；凹版油墨；网孔版油墨。

按印刷版型分类情况如表4-1所示：
版型分类品种
凸版铅印（书籍）油墨、轮转（新闻油墨）、铜板油墨、柔性凸版（苯胺）
油墨、安全油墨、双色调油墨、耐碱油墨、饭贴（贴花）油墨、三色版
油墨
平板石印油墨、胶印油墨、珂罗版油墨、印铁油墨、玻璃油墨、塑料油墨等
滤过版丝网（印）版油墨、誊写油墨、荧光油墨、导电油墨、玻璃油墨、塑料
油墨等
表4-1 油墨按印刷版型分类情况
4.2按印刷对象分类
按印刷对象分, 有印刷天然纤维纸张用油量, 印刷塑料用油墨和印刷金属用油墨等。

4.3按墨体结构分类
按墨体结构分, 有油型墨、溶剂性墨、水性墨、液态无溶剂型墨及粉末型墨等。

5.油墨的发展方向
随着人们对生活质量以及生存发展环境的要求不断提高，产品包装市场呼吁“绿色包装材料”，即提高环保性能，选择节能、低耗、无毒、无污染、易降解的无公害包装材料。

而印刷油墨是包装材料中污染较为严重的原料之一，“绿色包装材料”呼吁环保型油墨产品，以满足“绿色”的包装要求。

6.油墨的配方参考
油墨配方1
成分质量百分比成分说明
混合溶剂60-80% 溶剂
丙烯酸树脂2-10% 成膜树脂
醇酸树脂2-10% 成膜树脂
油性红色颜料5-15% 颜料
硬脂酸1-3% 助剂
异辛酸盐0-1% 催干剂
颜料分散剂等0-1% 分散剂
pH调节剂0-1% 调节pH
油墨配方2
成分质量百分比成分说明
乙醇20-40% 溶剂
乙二醇乙醚20-40% 溶剂
酮类溶剂10-20% 溶剂
聚氨酯树脂10-30% 成膜树脂
聚乙烯吡咯烷酮3-8% 分散剂
蓝色醇溶性颜料5-15% 颜料
苯酚1-3% 助剂
其他助剂0-2%
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