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液態數字印刷油墨介紹

  • 發布日期:2015-04-13 瀏覽次數1615
  液態數字印刷油墨常用于噴墨印刷,油墨的種類與噴墨打印機的墨頭結構有關,墨頭可分熱壓式及壓電式兩類,壓電式又分高精度和低精度。
 
  1.水性油墨的組成及性能
 
  水性油墨主要由溶劑、著色劑、表面活性劑、pH值調節劑、催干劑及其他添加劑組成,對于熱壓式噴墨印刷系統,只能選用水性油墨;按需噴墨印刷油墨通常也是采用水性油墨。
 
  (1)著色劑
 
  水性油墨的著色劑主要采用染料,因為對于水性油墨來說,染料可以在溶劑中完全溶解,以大分子的形式與溶劑很好地融合而顯現良好的著色性。如偶氮染料、金屬絡合物染料、萘酚染料、蒽醌染料、靛藍染料、醌亞胺染料、菁染料、喹啉染料、硝基染料、亞硝基染料、苯醌染料、萘醌染料、酞菁染料或金屬酞菁染料,特別優選油溶性染料。
 
  對于以顏料為著色劑的水性油墨來說,由于顏料不溶于溶劑,所以保證其在溶劑中的分散穩定性及發色效果還需要其他成分和更高的技術要求。顏料分為有無機顏料和有機顏料,包括碳黑、鉻紅、鉬紅、鉻黃、鈦黃、氧化鉻、維利迪安顏料、鈦鈷綠、群青藍、鈷藍、二酮吡咯并吡咯、蒽醌、苯并咪唑酮、蒽并嘧啶,以及偶氮類、酞菁類、士林類、紫蘇酮類、硫靛類、喹酞酮類或金屬絡合物顏料等。
 
  顏料或染料可以單獨使用,也可將2種或2種以上的顏料或染料組合使用,顏料粒子的平均直徑最好為50~500nm,其含量根據油墨用途或印刷特性適當選擇,為油墨總重量的1.0%~10.0%。
 
  (2)溶劑
 
  水性油墨的溶劑一般以去離子水為主溶劑,再添加適量的有機溶劑,有機溶劑含量為油墨總重量的0.1%~1.0%,主要采用下列幾類。
 
  多元羥基醇:乙二醇,丙二醇,丁二醇,二乙二醇,三乙二醇,1、2-戊二醇,1、2、6-己三醇,硫代二甘醇,聚乙二醇和聚丙二醇。
 
  二醇酯:甘油、多烷劑二醇、多羥基醇的低級烷基酯。
 
  醇胺類:二乙醇胺、三乙醇胺。
 
  酰胺類:二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜和四氫噻吩砜。
 
  酮或酮醇類:丙酮、環丁酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-(2-羥乙基)-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮。
 
  醚類:四氫呋喃、二烷、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇獨丁醚、三乙二醇單乙醚、三乙二醇單乙醚、三乙二醇二乙醚、三乙二醇二丁醚、四乙二醇二甲醚、四乙二醇二乙醚。
 
  (3)表面活性劑
 
  通常使用的表面活性劑以苯磺酸鹽、氧化烷基胺和胺鹽、炔二醇及含氟表面活性劑為主,一般為油墨重量的0.1%~1.0%,優選0.5%。
 
  (4)分散劑
 
  對于顏料基油墨來說,為了保證其在水中的分散穩定性,需要在油墨中添加分散劑,通常使用水溶性顏料分散樹脂,包括苯乙烯-馬來酸共聚物、苯乙烯-馬來酸-丙烯酸萘-馬來酸共聚物、苯乙烯-馬來酸半酯共聚物、乙烯基萘-丙烯酸共聚物、乙烯酸萘-馬來酸共聚物等。相對于油墨總重量,分散樹脂的濃度優選0.05%~2.0%。
 
  (5)pH值調節劑及其他調節劑
 
  pH值調節劑也叫做緩沖劑,可以采用無機酸或無機堿。常用無機酸包括鹽酸、磷酸或硫酸;有機酸包括甲磺酸、乙酸和乳酸;無機堿包括堿金屬氫氧化物和碳酸鹽;常用有機堿有氨水、三乙醇和四甲基乙二胺。
 
  其他添加劑可根據油墨的具體使用要求而加入,如可添加紫外線吸收劑、金屬螯合劑、消泡硅油等。這些添加劑的含量一般為油墨重量的0.1%~1.0%,優選0.5%。
 
  液態水性油墨的組成配方實例:
 
  染料4.0%苯磺酸鈉0.5%
 
  螯合劑0.5%硼酸鈉0.5%
 
  乙二醇20.0%去離子水余量
 
  2.溶劑型油墨的組成及性能
 
  (1)著色劑
 
  溶劑型油墨中的著色劑可以使用顏料或染料,其種類和品名同水性油墨。
 
  (2)溶劑
 
  溶劑型油墨用溶劑一般以有機溶劑為主溶劑,并添加適量的水。常用有機溶劑是常溫常壓下為液體的二乙二醇化合物和二丙二醇化合物,二乙二醇化合物可以是二乙二醇醚(特別是烷基醚),如二乙二醇單甲醚;或二乙二醇酯,如二乙二醇單乙醚乙酸酯;也可以是包含聚乙二醇單醚化合物和其他極性有機溶劑,如醇類(甲醇、乙醇、丙醇等)、酮類(丙酮、甲乙酮或環己酮等)及羧酸酯類等。
 
  二乙二醇化合物和二丙二醇化合物的混合比(重量比)在20∶80~80∶20之間,相對于油墨總重量,含量優選85%~95%。
 
  (3)分散劑
 
  使用顏料作為著色劑時,應在油墨混合物中添加聚酯類高分子化合物作為分散劑。其優選用量為著色劑(特別是顏料)重量的30%~120%。
 
  (4)其他添加劑
 
  其他添加劑包括穩定劑(如抗氧化劑或紫外線吸收劑)、表面活性劑、黏合劑樹脂及潤濕劑。抗氧化劑可以使用BHA(2,3-丁基-4-氧苯甲醚)或BHT(2,6-二叔丁基對甲酚);紫外線吸收劑可用二苯甲酮類化合物或苯并三唑類化合物;表面活性劑可以使用任意一種陰離子型、陽離子型、兩性或非離子型表面活性劑;黏合劑樹脂有丙烯酸樹脂、苯乙烯丙烯酸樹脂、松香改性樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、環氧樹脂、聚乙烯乙酸乙烯酯共聚物、纖維素類樹脂等。另外,使用潤濕劑有助于防止油墨在噴頭內干固或結皮,常用潤濕劑有多元醇,如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙甘醇、四甘醇、聚乙二醇、甘油等,其用量為油墨混合物總重量的5.0%~6.0%。
 
  液態溶劑型油墨的組成配方實例:
 
  顏料4.0%
 
  聚酯類高分子化合物(分散劑)2.4%
 
  聚環乙烯衍生物0.5%
 
  混合有機溶劑93.1%
 
關鍵詞: 油墨 水性油墨 液態數字印刷油墨

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