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膠印油墨的結皮現象原因和處理

發表日期: 2014/4/11 閱讀次數: 1586

   在正常的油墨儲存過程中形成的結皮和在印刷過程中出現的結皮往往給印刷企業和印刷機的操作者帶來很多的煩惱,比如說印刷成本的降低和印刷產品質量的下降。能夠在印刷前和印刷過程中有效的控制油墨的結皮現象,對于印刷企業有著重要的意義。
    所謂油墨的結皮就是指,因常溫氧化、滲透、揮發、蒸發等干燥,造成包裝印刷油墨在貯存或印刷過程中其表面層與空氣接觸,植物油的氧化或有機溶劑的揮發,導致了油墨體系聚合等作用形成的凝膠。當印刷油墨濃度增加到一定值時,其表面就會被一層分子所覆蓋,這時即使采用補加溶劑或油脂以減少油墨的濃度,但已經結皮(凝膠)的表面也不可能再容納更多的分子。
    當油墨結皮現象嚴重的時候,首先會對印刷成本的穩定有很大的影響。據推算,輕者浪費1%,重者將近4%。這種有形的消耗給包裝印刷企業增加了沉重的經濟包袱。其次對于印刷產品質量的影響也是不能被忽略的。當印刷過程中油墨結皮后,墨皮會在滾壓的作用下向傳輸油墨的各個環節分布,對正常輸墨的影響很大,同時當墨皮黏附到靠版墨輥上的時候,會使印版上圖文出現密度的突變;當墨皮傳輸到印版和橡皮布上的時候,會使印品上出現環狀斑痕;當墨皮黏附到水輥上的時候,會使輸水不正常,出現上臟現象;墨皮還有可能直接附著到紙張表面。
    由以上我們能夠看出預防和處理油墨的結皮現象是必要的。
    那么油墨的結皮現象是如何出現的呢?
    我們上面談到了,油墨結皮現象就是一種油墨中連接料的氧化結膜現象。其結膜的機理和油墨干燥的機理一樣,同樣受到溫度、濕度、空氣中的氧氣、油墨中的干燥劑含量等因素的影響。簡單的講,油墨的結皮現象實際上就是一種我們不希望看到的油墨的氧化結膜現象(因為是在我們不希望結膜的時候出現結膜的)。
    能夠導致油墨結皮的因素有很多,但歸結起來主要有這么幾類:1.油墨中的燥油含量過高;2.由于溫度原因造成;3.由于油墨和空氣的長時間接觸導致。以下我們分別來做一些分析。
    1.油墨中的燥油含量過高。一般在制造油墨的過程中或是印刷過程中都有可能出現這樣的失誤。添加干燥劑一定要結合印刷條件和環境溫度進行適量添加,否則油墨會在你不希望干燥的時候出現干燥(結皮)。至于干燥劑的使用問題,在前面的文章中我們已經做過討論,這里不再累述。
    2.由于溫度原因造成。由溫度造成的油墨的結皮,主要是溫度高造成的。當溫度過高的時候油墨中的不飽和分子活性增強,尤其是表面接觸空氣的部分更容易在氧的作用下結膜氧化。這里所說的溫度高有以下幾個方面:
    a)環境溫度過高,根據我們的經驗,一般夏天油墨的結皮現象比冬天明顯得多,如果在車間沒有空調時就表現得更為明顯。合理控制工作環境的溫度是必要的,一般來說能把車間的溫度控制在20℃左右是比較理想的溫度,即能夠保證油墨的良好流動性和轉移性能,又能夠將油墨的結皮控制在一個比較低的程度。
    b)當機器上(如墨輥間)溫度過高同樣也會使油墨在印刷過程中出現結皮現象。當墨輥間的接觸壓力過大的時候,溫度升高比較明顯,這時候油墨很容易在墨斗和墨輥上出現結皮的現象。準確的調節和控制墨輥間的壓力,對于防止油墨在印刷過程中結皮有很重要的意義。
    c)從干燥機漏出的空氣烘干了油墨的表層,或熱風吹到了墨斗里的油墨造成的。
    d)還有由機器的其它不正常升溫造成的。
    3.由于油墨長時間和空氣接觸造成。油墨中的連結料組分能夠和空氣中的氧發生氧化還原反應,于空氣中暴露時間過長當然就會被氧化,出現結皮現象。一般這種結皮主要有以下幾種:
    a)暫時不用的油墨,裸露在空氣中放置,時間一長表面就會出現厚厚的氧化膜。我們在印刷廠都會有這樣的經驗,當從墨盒或是墨桶中向外盛墨的時候,要盡量的將油墨的表面保持一個平的狀態,這樣做的道理就是盡量減少油墨和空氣的接觸面積,這樣即使油墨結膜后浪費也會盡可能的小。再就是將剩下的油墨用保護膜重新蓋上,阻斷與空氣的接觸,這樣也能有效的防止油墨的結皮現象。
    b)印刷機長時間停機時,沒有清洗墨路,造成油墨在墨輥和墨斗中結皮。在工作中一定注意當較長時間停機的時候,要將墨路清洗干凈,當停機時間不是很長的時候,可以選擇在墨路上噴涂油墨防結皮劑。
    c)油墨在墨斗中如果長時間不攪拌,會出現結皮現象。在印刷過程中我們常講“三勤”其中勤攪墨斗中的墨便是很重要的一項,首先它能夠維持墨斗中油墨很好的流動性,其次這樣做能夠使表層的油墨和內部的油墨經常的交換,避免和空氣接觸的油墨總是同一部分。供墨量調節的規范化操作,供墨量調節的基本準則是:墨斗刀片和墨斗輥之間的間隙盡可能小,墨斗輥的轉角盡可能大。這樣做也有一部分原因是基于以上考慮的。
      d)墨輥結構不好,產生不流動的滯留部分。和b所講到的一樣,這同樣會導致某一部分油墨始終在與空氣接觸,這樣結皮就在所難免了。
    那么如何在印刷中有效的處理油墨結皮的故障呢?以下是印刷操作中比較常用的辦法。
(1)不能用干燥過快的油墨
(2)加入慢干溶劑等補加劑
(3)更換已經變質的油墨
(4)在墨斗里不停的攪拌
(5)在墨斗上設置一個封閉的頂蓋
(6)調節熱吹風角度。稍有印刷常識的人都知道當干燥過快、油墨濃度過淡、流動不良、油墨觸變性大或油墨靜電時,將印刷機速度調快,即防止了油墨提前在印版上干燥,又克服了包裝印刷油墨成墨形成的結皮,同時也消除了圖文的斑紋故障。
    在防止油墨結皮的工作中,在油墨中添加油墨防結皮劑是一個很重要的手段。下面對印刷中油墨防結皮劑的使用范圍和注意事項做一些介紹:
    印刷油墨的氧化,改性樹脂的油類,使用的顏料、填料、催干劑的用量、油墨成品的貯存時環境溫度、濕度等諸因素對油墨的結皮都有一定的影響,因此在使用防結皮劑時,必須考慮到以上各個方面的因素,同時也應注意添加量等以下七個方面的基本知識:
    1. 添加量。一般按油墨料計算(因結皮的主要成分是油墨的主要原材料)或按印刷油墨總量計算,同時還要考慮到其他成分的影響。通常添加量為0.1-0.3%之間就可以了。因為一年四季氣溫、濕度的不同,其結皮的快慢就有一定區別。故冬季為0.1%,夏季為0.3%,春秋兩季為0.2%,視配方的組分而定才是科學的。
    2. 墨膜干燥率。我們在實踐中已經證明:在醇酸樹脂制造的膠印油墨中,甲乙肟用量一般為1%,雖干燥速度稍長,但仍在印刷規定的標準范圍內。這是因為該助劑與催干劑形成的絡合物,使催干劑暫時失掉活性的原因造成,所以說與傳統采用酚類化合物捕獲活性自由終止聚合反應原理不同。因而此類化合物對干燥率影響不是很大,如果用量太多,揮發時間延長,絡合物解體過慢后往往影響包裝印刷油墨成膜速度。
    3. 泛黃性。防結皮劑一旦超過0.3%,往往便會導致印刷圖文墨膜的泛黃。尤其是在白色油墨中使用時,經過長時間貯存會產生泛黃現象,因此嚴格地控制添加量或改為丁醛肟就可以避免泛黃現象的發生。
    4. 色澤度。油墨在加防結皮劑后,往往會直接影響著油墨的色澤度,通常調墨油影響大于色墨,白色或黃色油墨影響大于深顏色的油墨。一般這種現象靠目測是很難觀察到的,并與添加量無關。盡管我們已經知道了印刷圖文成膜干燥后對墨膜的應用色相是沒有影響的,可是在某些顏料(如兩性顏料)和催干劑的存在下,包裝印刷的彩色圖文墨膜色調之間就會出現顯著的差別,對色調產生了困擾。在我們遇到這種情況時,應在制墨時連續打樣,先做色差方面的試驗,其目的是在印刷后避免因變色影響墨膜的外觀質量。
    5. 印刷墨膜狀態。雖然防結皮劑不會對印刷墨膜的狀態產生任何影響,但在油墨長期貯存時,會析出結晶,從而導致油墨成膜后的渾濁而影響油墨的光澤。上述如因該材料與油墨體系里的連結料、顏料、填料和催干劑設計配比不當,便會出現較大顆粒。對此,應在印前先試驗。
    6. 光澤及耐侯性。加入防結皮劑后,印刷油墨的光澤不僅不會受到影響,而且還有保光性。其二,添加該助劑后,印刷圖文墨膜的耐侯性便得到了明顯的改善和提高。
    7. 使用方法。防結皮劑一般在調墨時加入,并在常溫下邊攪拌邊加入。對于揮發性油墨,為了控制墨料,色料在研磨分散和貯存期間特別是印刷過程結皮,可采用在制墨時添加一部分,在印刷前再添加一部分為宜。
    以上我們從油墨結皮的原因和處理幾個方面作了一些探討,在實際的工作中我們可能還會遇到各種這樣或是那樣的問題,不過在了解了油墨的結皮原因(主要還是干燥原理)后,分析判斷起來就應該不是很困難了。


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