《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》
第五篇 包裝印刷
第二章 包裝印刷材料
第三節 油墨及油墨配方
四、絲網印刷油墨
絲網印刷是油墨經過刮板的壓力從帶有網孔的印版擠過去而轉移到承印物上的印刷方式,它是一種萬能印刷方式,可以說是無所不印的,如紙張、絲綢、織物、玻璃、金屬、陶瓷、塑料等等,不光是平面印,還可曲面印。所用的油墨也是根據承印物的不同而不同的,而且干燥性能與方式也是不同的。
(一)玻璃用網印油墨
1.玻璃用網印油墨(一)
此種油墨多為兩液反應型油墨,即兩種不同性質的組分在印刷前充分混合后即刻印刷,印刷后的兩組分進行交聯聚合,反應而干燥固化,其干燥形式屬氧化聚合型干燥。其油墨配方舉例如下。
甲料:
液體環氧樹脂 45%;鈦白粉 20%;丁基纖維素液 35%。
乙料:
液體聚酰胺樹脂 60%;芳烴 16%;丁基纖維素液 20%;乙二胺 4%。
2.玻璃用網印油墨(二)
玻璃網印墨還通常用的是熱溶玻璃色釉油墨,它們室溫下為固態,它是由低熔點的固態有機化合物在100℃左右的溫度下熔融與色釉混合而成。其中色釉是由顏料與溶劑組成,溶劑是由氧化鉛、氧化硼、二氧化硅及少量碳酸鈉、氧化鈦、氧化鎘熔制的易熔玻璃,顏料通常是金屬氧化物或它的鹽類,如綠色為氧化鉻(Cr2O3)白色為氧化錫、氧化鉛等,其中的有機物質即調合油是硬脂酸、棕櫚酸、或石蠟的混合物,為增加色釉油墨對玻璃承印物的附著牢度,往往需加一定量的樹脂如松香(10%)、乙基纖維素(5%)。油墨的配方舉例,熱熔玻璃色釉油墨配方,調合油∶色釉粉末=1∶(4~4.5)。
調合油配方
硬脂酸 30%;松香 10%;棕櫚酸 57%;乙基纖維素 3%。
(二)陶瓷貼花紙用網印油墨
陶瓷貼花紙印刷即將油墨印在特制的紙上,等干燥后再反貼于陶瓷的表面,然后通過燒結而將其彩色圖文印于陶瓷上。油墨配方舉例如下:
陶瓷用顏料 58%;乙二醇醚 8%;甲基丙烯酸丁酯 14%;松香醇 8%;醋酸樹脂 12%。
(三)紡織品印刷用網印油墨
錦綸纖維織物網印油墨配方:
活性染料 30%;古立新A 3%;原糊 50%(白火油(沸程180~200℃) 70%;羥乙基皂莢膠 1%;平平加 2.5%水 26.5%);硫尿 7%;結晶硫酸銨 3%;其他 7%。
(四)特種油墨
隨著科技的發展與印刷業的進步,印刷油墨有了一個長足的發展,對于擴大印刷范圍,增加功能性起到了有意的推動作用。目前功能性油墨與特種用途油墨發展很快,數量品種也很多,如導電油墨、UV固化油墨、磁性油墨、電子束固化油墨、示溫油墨、發泡油墨、彩噴油墨、熒光與磷光油墨等等。下面僅介紹幾種最主要的特種油墨。
1.示溫油墨
示溫油墨就是在特定的溫度下會改變顏色的油墨,它可以用于各種特殊條件下的警報或提示的小儀器,比如物體的熱傳導、熱輻射、熱風等測試表,如家中室溫狀態指示,醫院中蒸煮消毒的滅菌狀態指示,化學試驗中恒溫裝置的溫度變化狀態等。
示溫變色的原理可以是受熱后顏料的晶型發生改變而變色,也可以是受熱后失去結晶水而變色,還可以是受熱發生化學反應而變化。
示溫物質通常采用感熱的有機染料和酚醛化合物,它們的色彩艷麗,易于識別。
另外由膽甾醇型液晶通過囊化也可以制成液品油墨,它們在溫度達特定高時,也會產生顏色變化,而且具有降溫后的可逆性,油墨配方舉例如下。
沒食子酸 5份;三乙基二胺 20份;鐵礬 5份;氯化胺 30份;EDTA 5份;聚乙二醇 300份;顏料 15份;水 200份。
2.熒光與磷光油墨
熒光油墨的特點是經光照后即可發光,它是對入射光選擇吸收后的反射光譜。在黑暗處可以發出間斷耀眼的熒光,它可以用于夜景的裝飾,或夜間的指示。或作為一些票證的防偽,或交通標志和反射板,此油墨是由熒光顏料與合成樹脂連結料所組成。此種油墨可以通過各種印刷方式進行印刷,下面是油墨的配方舉例。
(1)熒光網印油墨
乙基羥乙基纖維素(EHEC) 5%;丁基溶纖劑 3%;松香季戊醇酯 10%;石油溶劑 34%;熒光固體染料 45%;甲苯3%。
(2)磷光網印油墨
磷光油墨也稱蓄光油墨,是吸光后一定時間即可再將光發射出來,即使去掉光源,其發光現象也能持續很長時間,這實際上是蓄積在發光顏料中的光能量,因此夜間可發光。其油墨的組成關鍵在顏料,通常它是無機晶體如鋅硫化物,鋅鎘硫化物或堿土類硫化物,連結料采用中性環己酮樹脂,不能與酸堿接觸。油墨配方舉例如下:
ZnS/Cn熒光物 52份;硬酯酸鋁 2.4份;醇酸樹脂(50%) 18份;礦物松香水 27.6份。
(五)導電油墨
導電油墨按導電材料的性質可分為無機類導電油墨和有機類電導油墨,有機類導電油墨中多數是其中具有電子共軛體系的導電高分子。無機類導電油墨中主要是具有銀粉、銅粉、鎳粉及炭墨粉、石墨粉、碳纖維等導電材料。其中銀粉有良好的化學穩定性,導電性能高,大多用于電器電路中。而銅、鎳等粉易氧化導電性不穩定,所以必須將這些金屬粉末放入1,2,3-芐基三氮雜茂的溶液中浸漬后才能使用或用有機磷相配合,這樣可提高導電的穩定性,并長期導電,其油墨配方舉例如下。
鄰苯二酚衍生物 60份;銅粉 80份;環氧密胺樹脂 100份;油酸類脂肪酸 x份。
(六)納米材料油墨
隨著材料科學的飛速發展,納米材料及納米技術也獲得了很大的發展,它已開始向各個領域滲透,成功的獲得了很多高性能及特殊性能的應用材料,這在材料發展史上可以說是一個新的里程碑。
納米是一個長度單位,是10-9m。納米材料即是一種高度超小、超細的材料,正是這種微細的超小狀態,才使材料聚集狀態發生了很大的變化,導致無論是光學性能、力學性能、阻隔性能、潤濕、導電、導光等都發生了超常的變化。
基于納米材料的特性,將它運用到油墨體系中會給油墨產業帶來一個巨大的推動。應用納米技術可將油墨體系中的各組分,如顏料、樹脂、填料等制成納米級的原材料,由于它們的高度的微細狀態,所以具有很好的流動與潤滑性,可達到更好的分散懸浮和穩定。顏料用量少反而遮蓋力高、光澤好、樹脂粒度細膩、皮膜連續、均勻光滑、膜層薄,而且圖像清晰。若用在UV油墨中可能導致更快的固化速度。同時由于填料的細微高度分散而消除了膜的收縮起皺現象。在玻璃陶瓷的印墨中,若無機原料構成納米級的細度,不僅能節省大量原料,更重要的是可以提高印品的品質,使圖案更加清晰細膩,線條更加光滑精美。提高了藝術價值與檔次。
納米技術應用于顏料可使顏料業產生巨大變革,顏料將從原材料上發生根本的變化,它不再依賴于現有的化學顏料而是選擇適當體積的不同材料的納米微粒來呈現不同的顏色。因為有些物質它在納米級時,粒度不同顏色也不同,或不同物質不同顏色。如TiO2、SiO2納米粒子是白色、Cr2O3是綠色、Fe2O3是褐色。
納米級Al2O3這類無機材料具有良好的流動性,若加入油墨中可以大大提高墨膜的耐磨性。
納米級炭黑具有導電性,對靜電具有很好的屏蔽作用,防止電信號受到外部靜電的干擾,若把它加入油墨中可以判成導電油墨。如大容量的集成電路,現代接觸式面板開關等。若在導電油墨中以納米級的Ag代替微米級的Ag,可節省50%的Ag粉,此種導電油墨可以直接印在陶瓷與金屬上,膜層薄且均勻光滑,性能良好。若將Cu、Ni材料制成0.1~1μm的超微細顆粒,它可以代替鈀與銀等貴重金屬導電。
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