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      如何篩選薄膜凹印水墨?
      發布時間:2015-11-10 11:15

          凹印企業應當如何篩選薄膜凹印水墨?這是水墨應用中一個亟需解決的課題。薄膜凹印水墨實驗室檢測應包括以下內容:①水墨在不同極性薄膜上的附著力測試;②用初干長度表征的干燥性能;③細度;④黏度;⑤顏色密度;⑥pH值穩定性;⑦墨膜耐磨與耐刮擦;⑧有機溶劑含量;⑨表面張力。這些就是我們要在實驗室里做的工作。水墨在不同極性薄膜上的附著力測試前文已有詳述,此處略。

          用初干長度表征的干燥性能

          初干長度是揮發性油墨干燥性能的有效表征,所以用刮板細度計測定水墨初干長度來評估凹印水墨表干特性仍然是有效的,采用這種方法在上機前就可以知道水墨干燥速度的快慢,并能判斷上機印刷的失敗概率有多高。但是,初干長度測定對凹印水墨干燥性能的評估存在局限性。初干長度測定結果顯示,凹印水墨的干燥速度慢,如何加強凹印水墨的干燥?長期以來的解決措施就是對凹印機進行改造,加長烘道,提高干燥溫度,但這樣做容易引起薄膜變形,出現套印不準,造成大量廢品。而且,干燥劑技術與催化劑加速的樹脂交聯技術無法用初干長度模擬,即這兩種技術的凹印水墨的干燥性能在實驗室里面無法檢測出來,只能上機試驗。

          另外,要注意表干特性在薄膜凹印水墨應用中的重要作用。薄膜凹印水墨在表干段靠的是揮發,讓水分逸出,沒有其他的辦法。所有其他的辦法只能是通過烘道以后,在溫度的作用下產生化學反應,包括干燥劑技術。這就與凹印機的結構直接相關,但是很多凹印機制造商不懂油墨,也不懂溶劑墨與水墨的區別,所以他們對凹印機的改造基本上都是錯誤的。

      在實驗室里測定薄膜凹印水墨的干燥性能時,可以用烘箱方法(注意控制溫度與時間),也可以用控制精度稍差的電吹風方法,同時還有油墨行業常用的耐熱黏連(Blocking)測試方法。需要指出的是,薄膜凹印水墨應用中的熟成工藝十分重要。這是因為誰都無法保證凹印企業在實際生產過程中,把薄膜的印刷面與非印刷面搞反的情況出現,但這種情況要等到兩天以后才能發現,而這時候距離交貨期已經很近了,一切都來不及了。在凹印水墨應用中,熟成工藝能幫助我們快速判斷薄膜的印刷面是否用錯了。

          對黏度的關注

          目前市場上銷售的許多薄膜凹印水墨中都含有增稠劑,這是因為很多凹印企業都希望油墨黏度高,通過多加水對油墨進行稀釋來增加油墨量,但是這種傳統的凹印思維有可能讓我們走入誤區。因為凹印企業在印刷生產中加進去的水跟凹印水墨中的水(水性樹脂胺化后,凹印水墨中的水已不再是原來意義上的水了)是不一樣的,兩者的蒸發潛熱不一樣,干燥速度也不一樣,凹印企業在印刷生產中加入的水越多,凹印水墨干燥得就越慢。也就是說,加水稀釋會增加凹印水墨干燥的困難。

          還要注意凹印水墨制造黏度與凹印水墨使用黏度的統一。這是針對水墨供應商講的,必須要有一個確切的方法來控制凹印水墨的黏度。值得說明的是,必須是在凹印水墨pH值穩定條件下的黏度杯測定,假如pH值不穩定,黏度杯的測定結果是不能反映真實情況的。

          pH值穩定性的測定

          在實驗中測定薄膜凹印水墨pH值穩定性的方法:取適量(100g左右即可)凹印水墨樣品,在常溫下敞開放置24小時、48小時、72小時之后,監控其pH值的變化,若變化小,則表明pH值穩定。pH值穩定性同凹印水墨制造過程中的樹脂胺化工藝有關,目前水性樹脂胺化一般有三種工藝:氨水、有機胺和無機堿,這三種工藝在樹脂胺化后的穩定性方面差距較大。通過測定pH值穩定性,可以篩選出凹印水墨的胺化工藝。如果常溫下敞開放置24小時后,凹印水墨的pH值下降很明顯,可以確認樹脂胺化體系中存在氨水;24小時中變化不大,48小時后pH值變化略有下降,可以判斷樹脂胺化采用的是有機胺工藝,沸點高,但揮發仍存在;ph基本不變,甚至放置72小時后pH值仍較為穩定,則表明樹脂胺化采用的是無機堿溶液工藝。

          對pH值穩定性的測定,還可以幫助我們推斷印刷過程中薄膜凹印水墨的穩定性。pH值穩定的薄膜凹印水墨,在印刷過程中的轉移性能穩定,黏度也穩定,因此色濃度也穩定。

          有機溶劑含量的測定

          凹印水墨中很難避免含有有機溶劑,但要求有機溶劑含量不超過5%。要剔除用有機溶劑助干的設計,尤其是利用沸點較低的醇類溶劑來幫助干燥的做法,因為凹印水墨對有機溶劑的添加量是有嚴格限制的,不然凹印水墨也會存在VOCs排放問題,這同業界大力推廣凹印水墨的初衷是南轅北轍的??梢杂脷庀嗌V儀來測定薄膜凹印水墨中的有機溶劑含量,非常簡單,也非??煽?。許多凹印軟包裝企業要檢測產品溶劑殘留,基本上都配置了氣相色譜儀,就可以進行這項檢測工作。

          表面張力的控制

          控制薄膜凹印水墨的表面張力,主要是為了控制凹印污版問題。前面我們提到了污版問題,就是印版表面刮不干凈,遇到這個問題時,凹印企業不是把責任推到機長身上(如刮刀沒有裝好、刮刀壓力不夠大等),就是推到制版廠身上(認為是印版表面過于粗糙了)。其實這種認識是錯誤的,污版問題實際上是由于油墨的表面張力過低造成的。凹印企業完全可以在實驗室里直接測定所用的薄膜凹印水墨的表面張力,并由此判斷其是否容易產生污版問題。

          薄膜凹印水墨一般不會有污版問題,這是因為薄膜凹印水墨的表面張力一般都高于32mN/m,但添加劑與表面活性劑有可能會降低薄膜凹印水墨的表面張力。測定薄膜凹印水墨的表面張力要用專用的液體表面張力儀,比如德國KRUSS的K100,效果就不錯。此外,細度、顏色密度(在控制黏度條件下)、墨膜耐磨與耐刮擦的測定方法,凹印水墨與溶劑墨相同,在此不再贅述。

           實驗室檢測中無法涵蓋的內容

           前面介紹了薄膜凹印水墨實驗室測定的主要內容,通過實驗室鑒定后的上機試驗將大大減少失敗風險,降低試驗成本。但是,還有一些實驗室測定中無法涵蓋的內容,主要有:①水墨干燥中的干燥劑技術;②水墨干燥中的墨膜樹脂交聯技術;③色漿中的水性溶液與水墨的水性乳液相混后的化學穩定性。對于這些實驗室測定中無法涵蓋的內容,上機試驗是必不可少的。

          在薄膜凹印水墨應用中,凹印企業應當處于主動而不是被動的地位,因為凹印企業既承擔著實驗失敗的風險,又承擔著政府征收VOCs排污費的壓力,可以說是將生產成本與社會責任擔于一肩。所以,凹印企業要學會篩選,學會配合,要用盡可能小的試驗成本來獲得所需要的薄膜凹印水墨,徹底解決凹印VOCs排放問題。

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