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温变粉在油墨中的应用
发布时间:2018-07-02 浏览:519次

温变颜料在油墨和涂料中的应用

1 连接料(树脂)的选择:

1.1连接料(树脂)黏度和固含量对色浓度和表面光泽的影响:

调墨油中树脂的选择对温变油墨的色浓度和表面光泽有着十分重要的影响,这一影响对黑色墨更加显著。由于变色油墨中颜料的含量远高于普通油墨, 如果用普通油墨的树脂调制变色油墨会导致油墨因黏度过高而无法使用。因此,调墨时只能减少树脂用量而增加溶剂的用量,以使油墨黏度降低。这样所导致的后果就是:当印品的墨层干燥后,由于树脂含量很少,不足以填平颜料之间的空隙,使得墨层表面凹凸不平没有光泽,从而对光线形成漫反射。所以墨层表观色浓度低而灰度高。对于黑墨来说,显得灰而不黑。(如果将此印品表面再罩印一层透明光油,可以明显感觉黑度提高)因此,温变油墨的调制必须使用高含固量低黏度(低聚合度或低分子量)的树脂,这样才能获得良好效果。

1.2连接料(树脂)的种类及其光折射率与变色油墨(涂料)的色浓度和消色后透明度的关系

温变颜料常用于印刷“遮盖—显示”类图案,要求印品表面的变色墨层在发色时完全遮盖下层图案,在达到消色温度后要尽量透明,使下层图案清晰显示。在这类用途中,如果树脂选择不当,遮盖墨层消色后会产生“白雾”,使下层图案显示不清楚。其基本原因是所选用的树脂与变色颜料微胶囊壁材料的光学折射率不一致所造成的。无数微胶囊分散在墨层中形成了大量的光学折射界面,就象将一块透明玻璃粉碎后形成的白色不透明现象一样。 适当选择树脂可以在很大程度上减少变色墨层内的这种折射现象,使得消色后的墨层更加透明。一般来说,使用醇酸树脂和丙烯酸树脂的透明度较好,而使用聚酰胺树脂和硝化纤维素的透明度最差。

2 溶剂的选择和对变色性能的影响:

2.1 溶剂的光折射率对变色油墨(涂料)色浓度的影响:

变色颜料微胶囊材料的光学折射率大约在1.50—1.54之间,当溶剂的光折射率与之相同或相近时油墨的色浓度较高,例如甲苯,二甲苯和苯甲醇(其光学折射率分别是1.496,1.493和1.540 )。反之,当二者的光折射率相差较大时, 油墨的表观色浓度较低。例如正丙醇(1.386),异丙醇(1.377),丙酮(1.359),乙酸乙酯(1.372),乙酸丁酯(1.394),乙二醇乙醚(1.392)。

但是,溶剂对变色油墨色浓度的影响是暂时的。印刷完成后,随着墨层中溶剂的挥发,这种影响将逐渐消失。

2.2  溶剂对颜料变色性能的影响:

温变颜料对不同溶剂的耐受性各不相同,在有些溶剂中浸泡6个月也不会影响其变色性能,但另一些溶剂可以在几小时至几周内侵蚀微胶囊表层并渗入其内部,使颜料的变色性能褪化甚至完全消失。在溶剂挥发后,这种变色性能褪化有些是可以部分恢复的,有些是完全不可恢复的。一般来说,含有3个碳原子以下的溶剂对变色颜料的侵蚀破坏性较大,含有6个碳原子以上的溶剂对颜料的影响很小。另外,在较高的温度下溶剂的侵蚀作用会更加明显。以下是在20℃温度时温变颜料浸泡于不同溶剂中至变色性能褪化所需的大致时间。

由于不同颜色及不同批号产品的耐溶剂性也不尽相同,具体数据以实测为准。以下数据仅供参考。

甲醇

DMF

乙醇

丙酮

正丙醇

异丙醇

乙酸乙酯

丁 酮

乙二醇二乙醚

乙酸丁酯

5小时内

2天以内

2天以内

10~60天

20~90天

1~6 个月

2~5 个月

3~6 个月

3~10个月

3~10个月











水(PH2-8)

甲苯

环己酮

苯甲醇

汽油

矿油

松节油

增塑剂DOP

二甲苯

环己烷

36个月以上

12个月以上

12个月以上

12个月以上

12个月以上

12个月以上

12个月以上

12个月以上

12个月以上

12个月以上

 

基于上述原因,在调配油墨和和涂料时应采取以下措施:

---尽量少用或不用C4以下醇类溶剂,而以其他溶剂代之。例如,可以使用环己酮代替丙醇。

---在必须使用丙醇等溶剂时,油墨(涂料)应随用随配,避免存放。

因本公司生产的变色颜料很容易在树脂液中分散,故可将除变色颜料以外的所有油墨(涂料)组分配好,印刷前加入规定量的变色颜料,搅拌均匀后即可加入墨斗中开始印刷。也可以将除丙醇、异丙醇等之外的油墨成分配好(包括变色颜料),临使用前再加入规定量的上述溶剂,搅拌均匀后开始印刷。注意一次配墨量不要太多,随用随配,不要存放。

特别提示:油墨行业常用的成品稀释剂/混合溶剂和某些树脂溶液中可能含有乙醇,丙酮,丙醇等损害变色颜料性能的成分。即使其中有害成分含量极少,也会造成严重影响。选择适当的调墨油和调墨方法

     某些调墨油中含有磷酸酯或氯/溴等化学成分,在调墨过程中一旦发生少量微胶囊颜料破损的情况,这些物质就会与那些破损的颜料发生不可逆的显色反应,使得残留色明显增加。因此应避免使用这种调墨油。

2.温变油墨(涂料)的调制工艺和设备:

温变颜料是一种圆球型颗粒的微胶囊颜料,其颗粒平均直径为3~7微米。在调制过程中既要使微胶囊颜料在油墨中均匀分散,又要避免造成微胶囊的破裂是十分重要的。禁止使用砂磨机球磨机或其它高剪切分散研磨设备进行颜料的分散操作,它们会完全破坏微胶囊外壳,对颜料的变色性能造成无法弥补的损害!

2.1 在低粘度体系中的分散操作:

本公司生产的温变颜料具有亲油性表面,很容易在油性介质中分散。在体系黏度低于50秒(涂4杯)的情况下,可使用普通分散搅拌设备进行分散操作。

2.1.1分散搅拌设备:

使用三辊机或剪切能力较强的齿盘式分散搅拌器可获得良好的分散效果。齿盘直径为调墨桶直径的1/3左右,齿高为齿盘直径的1/10 ,并依次向上和向下弯折30°角。齿面须磨圆,祛除锐角。调墨时搅拌速度要适当;过低难以达到单颗粒分散。过高会使物料摩擦发热并导致微胶囊外壁破裂,变色性能丧失。例如,齿盘直径为100毫米时,搅拌转速为600~900转/分,搅拌时间为5~15分钟。

2.1.2 分散搅拌方法:

先将大部分溶剂加入变色颜料中,使颜料表面被溶剂充分湿润。然后边缓慢搅拌边徐徐加入树脂液(如树脂为固体,须事先将其溶解)。初步搅拌均匀后提高转速连续搅拌5~15分钟。注意:如果将变色颜料直接加入黏度很高的树脂中,会形成多个颜料颗粒被树脂包裹的情况,此时即使加入溶剂稀释,也难以用搅拌的方法使颜料形成单颗粒分散。

使用分散剂有助于变色颜料的分散操作,但具体品种和用量要根据不同的油墨或涂料经试验后确定。 

2.2 在高粘度体系中的分散操作

    当体系粘度很高时,搅拌分散操作变得很困难,同时搅拌也会使体系中残留大量难以消除的气泡。此时可以采用三辊机放松磨口((0.8-1.5毫米) )进行分散操作。


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