凹印企业应如何筛选薄膜凹印水墨?
此外,干燥剂技术和催化剂加速树脂交联技术不能用初始干燥长度模拟,即凹印水墨的干燥性能不能在实验室检测到,只能在计算机上进行测试。为了消除有机溶剂干燥的设计,特别是低沸点的醇溶剂,因为凹印水墨对有机溶剂的添加量有严格的限制,否则凹印水墨也会有VOCs排放问题,这与行业大力推广凹印水墨的初衷相反。
凹印企业应如何筛选薄膜凹印水墨?这是水墨应用中亟待解决的课题。薄膜凹印水墨实验室检测应包括以下内容:①水墨在不同极性薄膜上的附着力测试;②干燥性能以初始干燥长度为特征;③细度;④粘度;⑤颜色密度;⑥pH值稳定性;⑦墨膜耐磨耐刮擦;⑧有机溶剂含量;⑨表面张力。这就是我们在实验室要做的工作。不同极性详细描述了水墨在不同极性薄膜上的附着力测试。
干燥性能以初干长度为特征。
初始干燥长度是挥发性油墨干燥性能的有效表征,因此用刮板细度计测量水墨的初始干燥长度来评估凹印水墨表的干燥特性仍然是有效的。这种方法可以在上机前了解水墨的干燥速度,判断上机印刷失败的概率。但初干长度测定对凹印水墨干燥性能的评价存在局限性。初始干燥长度测定结果表明,凹印水墨干燥速度慢。如何加强凹印水墨的干燥?长期以来,解决办法是对凹印机进行改造,加长烘干道,提高干燥温度,但容易造成膜变形,套印不准确,造成大量废物。此外,干燥剂技术和催化剂加速树脂交联技术不能用初始干燥长度模拟,即凹印水墨的干燥性能不能在实验室检测到,只能在计算机上进行测试。
此外,还应注意表干特性在薄膜凹印水墨应用中的重要作用。表干段薄膜凹印水墨挥发,使水分逸出,无其他方法。所有其他方法只能在温度作用下产生化学反应,包括干燥剂技术。这与凹印机的结构直接相关,但许多凹印机制造商不了解油墨,也不了解溶剂水墨的区别,所以对凹印机的改造基本上是错误的。
在实验室测量薄膜凹印水墨的干燥性能时,可采用烘箱法(注意温度和时间的控制)、控制精度稍差的吹风法、油墨行业常用的耐热粘连测试方法。需要指出的是,薄膜凹印水墨应用中的成熟过程非常重要。这是因为没有人能保证凹印企业在实际生产过程中反对薄膜的印刷面和非印刷面,但这种情况要等两天才能发现,而且离交货期很近,一切都来不及了。在凹印水墨的应用中,成熟过程可以帮助我们快速判断薄膜的印刷面是否错误。
注意粘度。
目前市场上很多薄膜凹印水墨都含有增稠剂,因为很多凹印企业希望油墨粘度高,通过多加水稀释油墨来增加油墨量,但这种传统的凹印思维可能会让我们产生误解。因为凹印企业在印刷生产中添加的水不同于凹印水墨中的水(水基树脂胺化后,凹印水墨中的水不再是原始意义上的水),两者的蒸发潜热不同,干燥速度不同,凹印企业在印刷生产中添加的水越多,凹印水墨干燥越慢。也就是说,加水稀释会增加凹印水墨干燥的难度。
还要注意凹印水墨制造粘度与凹印水墨使用粘度的统一。对于水墨供应商来说,必须有一种准确的方法来控制凹印水墨的粘度。值得注意的是,粘度杯必须在凹印水墨pH值稳定的条件下测量。如果pH值不稳定,粘度杯的测量结果不能反映真实情况。
测定pH值稳定性。
实验中测量薄膜凹印水墨pH值稳定性的方法:取适量(约100g)凹印水墨样品,常温下开放24小时、48小时、72小时,监测其pH值的变化。如果变化较小,则表示pH值稳定。pH值的稳定性与凹印水墨制造过程中的树脂胺化工艺有关。目前,水性树脂胺化一般有氨、有机胺和无机碱三种工艺,树脂胺化后的稳定性差距较大。凹印水墨的胺化工艺可以通过测量pH值的稳定性来筛选。如果凹印水墨在室温下开放24小时后pH值明显下降,可以确认树脂胺化系统中存在氨;24小时变化不大,48小时后pH值略有下降。可以判断树脂胺化采用有机胺工艺,沸点高,但挥发性仍然存在;ph基本不变,即使放置72小时,pH值仍然相对稳定,说明树脂胺化采用无机碱溶液工艺。
测量pH值稳定性也可以帮助我们推断印刷过程中薄膜凹印水墨的稳定性。稳定pH值的薄膜凹印水墨在印刷过程中具有稳定的转移性能和粘度,因此色浓度也稳定。
测量有机溶剂含量。
凹印水墨很难避免含有有机溶剂,但要求有机溶剂含量不超过5%。为了消除有机溶剂干燥的设计,特别是低沸点的醇溶剂,因为凹印水墨对有机溶剂的添加量有严格的限制,否则凹印水墨也会有VOCs排放问题,这与行业大力推广凹印水墨的初衷相反。薄膜凹印水墨中的有机溶剂含量可以用气相色谱仪来测量,非常简单可靠。许多凹印软包装企业要检测产品溶剂残留,基本上都配备了气相色谱仪,就可以进行这项检测工作。
控制表面张力。
控制薄膜凹印水墨的表面张力,主要是控制凹印污版。我们之前提到的污版问题是印刷表面不干净。遇到这个问题,凹印企业要么把责任推给机长(比如刮刀安装不好,刮刀压力不够大等。),要么推给制版厂(认为印刷表面太粗糙)。其实这种理解是错误的,污版问题其实是油墨表面张力低造成的。凹印企业可以直接在实验室测量所用薄膜凹印水墨的表面张力,从而判断是否容易出现污版问题。
薄膜凹印水墨一般没有污版问题,因为表面张力一般高于32mN/m,但添加剂和表面活性剂可能会降低薄膜凹印水墨的表面张力。用特殊的液体表面张力仪测定薄膜凹印水墨的表面张力,如德国KRUSS的K100,效果不错。此外,细度、颜色密度(在粘度控制条件下)、墨膜耐磨性和耐刮擦性的测定方法,凹印水墨与溶剂墨相同,这里就不赘述了。
实验室检测中不能涵盖的内容。
本文介绍了薄膜凹印水墨实验室测量的主要内容。实验室鉴定后的计算机试验将大大降低失败风险和试验成本。但也有一些实验室测量无法涵盖的内容,主要包括:①水墨干燥中的干燥剂技术;②水墨干燥中的墨膜树脂交联技术;③色浆中的水性溶液与水墨中的水性乳液混合后的化学稳定性。对于这些实验室测实验室测定中不能涵盖的内容至关重要。
在薄膜凹印水墨的应用中,凹印企业应该处于主动而不是被动的地位,因为凹印企业不仅要承担实验失败的风险,还要承VOCs排污费的压力。可以说,他们肩负着生产成本和社会责任。因此,凹印企业应学会筛选、合作,以尽可能小的试验成本获得所需的薄膜凹印水墨,彻底解决凹印VOCs排放问题。
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