絲網(wǎng)印刷(網(wǎng)版印刷)油墨概述 網(wǎng)版印刷又稱為絲網(wǎng)印刷,印刷的方式是在印版的背面鋪展油墨,印版的圖文部分由能夠通過油墨的網(wǎng)孔組成,空白部分由感光膠膜覆蓋,印刷時(shí)用刮墨刀移動(dòng)施壓,使油墨從印版的網(wǎng)孔中漏印到承印物表面,形成印刷品。 絲網(wǎng)印刷應(yīng)用范圍廣泛,適合于在任何承印材料上印刷,如紙張、紙板、塑料、木材、織物、玻璃、陶瓷、金屬、皮革、標(biāo)牌等,可以在平面上印刷,還可以在曲面上印刷。對(duì)于不同的承印材料印刷油墨也是不同的,主要可分為紙類絲網(wǎng)油墨、織布類絲網(wǎng)油墨、塑料類絲網(wǎng)油墨、金屬類絲網(wǎng)油墨和玻璃類絲網(wǎng)油墨等。絲網(wǎng)油墨的一個(gè)最突出的問題是墨層厚,影響油墨的干燥速度,因此絲網(wǎng)印刷的印刷速度受到限制。絲網(wǎng)油墨的干燥形式通常以氧化聚合干燥和揮發(fā)干燥為主。目前開發(fā)使用的紫外光輻射固化油墨和電子束固化油墨對(duì)于絲網(wǎng)印刷的油墨干燥和印刷速度的提高將起促進(jìn)作用。 絲網(wǎng)印刷油墨具有稠度大、黏度小、流動(dòng)度適中的特點(diǎn),黏度通常控制在3~12Pa·s之間。這樣能使油墨在施壓下容易透過網(wǎng)孔,形成印跡,其墨膜厚度在8~30μm之間。絲網(wǎng)油墨具有遮蓋力強(qiáng)、在承印物表面附著性好、顏色鮮艷、光澤度好的特點(diǎn),但耐光性、耐摩擦性較差。在印刷過程中,可根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)娜軇﹣碚{(diào)整油墨的黏度和流動(dòng)性。氧化聚合干燥型絲網(wǎng)油墨在使用時(shí)可適量加入干燥劑以提高油墨的干燥性。 在絲網(wǎng)印刷中,氧化聚合干燥型油墨連結(jié)料由樹脂、干性植物油和一定量的溶劑組成;揮發(fā)干燥型油墨連結(jié)料由樹脂和揮發(fā)性溶劑組成。在組成配比中,顏料含量為20%~40%,樹脂為15%~25%,溶劑及油類為25%~40%,填充料和輔助劑為2%~5%。
絲網(wǎng)印刷油墨的組成 絲網(wǎng)印刷油墨是由色料、連結(jié)料、填料、助劑依據(jù)需要按一定配比相混合,經(jīng)過反復(fù)研磨、軋制而成的復(fù)雜膠體。功能性絲網(wǎng)印刷(如線路板印刷、示溫印刷等)所用的油墨,還須添加功能性材料。 (1)色料。包括顏料和染料,主要使用的是顏料,顏料是油墨的主要成分。色料決定油墨的色相、著色力、色度、耐酸、耐堿、耐光、耐水等性能以及油墨的細(xì)度、干燥性、遮蓋力、密度等。顏料在介質(zhì)中呈顆粒狀態(tài),而染料在介質(zhì)中呈分子狀態(tài)。顏料借助于膠體附著在物體表面,而染料可使物體的內(nèi)部著色。主要色料有水溶性染料、醇溶性染料、無機(jī)顏料和有機(jī)顏料等。有機(jī)顏料主要有偶氮顏料、酞菁顏料、色淀顏料。無機(jī)顏料分天然顏料(赭石、白堊、鉛丹等)和人造顏料(炭黑、群青、礦物石等)兩類。 (2)連結(jié)料。是油墨的主體,主要作用是使色料和填充料能很好地固著于承印物上,并使印刷品的墨膜面具有一定的光澤。連結(jié)料的黏度、色滲、拉力、抗水性、干燥性等是決定油墨性能優(yōu)劣的重要因素。油墨連結(jié)料一般有油型連結(jié)料、樹脂型連結(jié)料、溶劑等。油型連結(jié)料多以植物油為主,經(jīng)加工后方可使用。樹脂連結(jié)料的作用是黏附在印刷物上形成油墨干燥皮膜,與承印物能否產(chǎn)生良好的附著效果主要靠樹脂。樹脂有天然松香及其改性體、礦物樹脂(瀝青、石蠟)、合成樹脂等幾種。普遍使用的樹脂有石油系、纖維素系、丙烯酸系、氯乙烯系、聚酰胺系、環(huán)化橡膠、尿素系、三聚氰胺系、環(huán)氧系、酚醛系、松香系等樹脂。溶劑的主要作用是溶解樹脂,制成連結(jié)料。常用溶劑有汽油、煤油、松節(jié)油、醇類、甲苯、二甲苯、醋酸酯類等有機(jī)溶劑。各種油脂、樹脂都可溶解于有機(jī)溶劑,當(dāng)溶劑揮發(fā)后,仍恢復(fù)原來的狀態(tài)。絲網(wǎng)印刷油墨,主要使用高沸點(diǎn)(150 - 200℃)溶劑。 (3)填料。又稱填充料,一般為白色或無色透明的粉末狀物質(zhì),如碳酸鈣、鋁鋇白等。它的作用是把過于飽和的、遮蓋力過大的顏料加以稀釋,減少顏料用量,降低油墨成本。填充料亦可調(diào)節(jié)油墨的流動(dòng)性,襯托顏色,使油墨的色彩更加鮮艷,所以,填料的質(zhì)量將直接影響油墨的質(zhì)量。 (4)助劑。是加入油墨中用以改變或提高油墨印刷適性的物質(zhì)。常用的絲網(wǎng)印刷油墨助劑有催干劑、止干劑、增塑劑、消泡劑、穩(wěn)定劑、減黏劑、防沉淀劑、沖淡劑、靜電防止劑、抗摩擦劑、抗化學(xué)腐蝕劑等。油墨中使用的各種助劑,其性能應(yīng)和所用油墨的性質(zhì)相近,并能與油墨很好地混溶在一起。所用助劑不能對(duì)版膜、絲網(wǎng)有腐蝕和化學(xué)作用;顆粒細(xì)度應(yīng)與油墨成分相仿,能順利通過網(wǎng)孔,不能過粗;不與油墨的其他成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不能破壞油墨結(jié)構(gòu);不能影響油墨的色澤、著色力、附著力等基本性能。 網(wǎng)印油墨在印刷油墨中屬于中、高黏度,一般配比為:色料20%- 40%,樹脂15%-25%,溶劑25% -40%,輔助劑2%-5%。 絲網(wǎng)印刷油墨的性能要求 (1)黏度。網(wǎng)印油墨黏度約在4000 - 12000mPa·s之間。黏度過大,油墨對(duì)承印物潤(rùn)濕性差,不易通過絲網(wǎng)轉(zhuǎn)移到承印物上,造成印刷困難,印跡缺墨;黏度過小,會(huì)造成印跡擴(kuò)大,致使印刷品線條合并,成為廢品。 黏度變化與印刷適性的關(guān)系是:油墨在印版上,黏度越穩(wěn)定越好,但轉(zhuǎn)移到印件上后,黏度變大越快越好。 (2)觸變性。在網(wǎng)印過程中,表現(xiàn)為油墨在靜止一定時(shí)間后變稠,黏度變大,攪動(dòng)后又變稀,黏度也變小的一種可逆現(xiàn)象。絲網(wǎng)印刷油墨的觸變性越小越好。為消除這種不利因素,在印刷之前,要充分?jǐn)嚢栌湍?,使之恢?fù)常態(tài),然后進(jìn)行印刷。 (3)屈服值。屈服值是指對(duì)流體加一定外力,從彈性變形到流動(dòng)變形的界限應(yīng)力,也是油墨開始層流時(shí)必須施加的最低應(yīng)力。屈服值太大,油墨發(fā)硬,不易打開,輸墨不便,流平性差;屈服值太小,印刷細(xì)線和網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)性差。網(wǎng)印墨層較厚,故屈服值不能太小。網(wǎng)印油墨根據(jù)不同要求,屈服值可從100 - 300Pa,印刷精細(xì)線畫時(shí),屈服值宜取高值。 (4)流動(dòng)性。流動(dòng)性是黏度的倒數(shù),即:黏度大,流動(dòng)性小;黏度小,流動(dòng)性就大。油墨的流動(dòng)性可以看作是在無外力作用下,一定量的油墨在一定時(shí)間內(nèi)和一定的平整面上自然流動(dòng)的程度。油墨的流動(dòng)性可以衡量油墨的稀稠。在網(wǎng)印油墨中其流動(dòng)性一般控制在30 - 50mm。測(cè)量方法是取1mL油墨,在250g的壓力下經(jīng)15min后,測(cè)量其直徑即可。 (5)可塑性??伤苄允侵甘芡饬ψ饔米冃魏?,能完全或部分保持其變形的性質(zhì)。網(wǎng)印油墨是介于流體和半固體之間的濃稠懸浮膠體,所以它既有流動(dòng)性,也有可塑性。網(wǎng)印油墨要求有一定的可塑性,以保持印刷的精度,否則印刷的線條極易擴(kuò)大。 (6)表面張力。使油墨的表面張力等于或小于承印面的表面張力,以保持良好的印刷效果。 (7)細(xì)度。網(wǎng)印油墨的細(xì)度一般在15-45μm之間。細(xì)度太大,在印刷中會(huì)產(chǎn)生糊版,印不出圖案。如絲網(wǎng)較粗,細(xì)度也可相應(yīng)加粗。一般最粗的顆粒應(yīng)低于網(wǎng)孔面積的四分之一。細(xì)度會(huì)影響到墨膜的光澤及油墨的流變性。 (8)黏彈性。黏彈性是指油墨受刮板壓力后被剪切斷裂,絲網(wǎng)版彈起,油墨迅速回彈的性能。油墨和承印物粘接,和絲網(wǎng)脫離,出現(xiàn)迅速縮回的現(xiàn)象。 油墨的黏彈性對(duì)網(wǎng)印影響較大的是出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象。拉絲現(xiàn)象就是當(dāng)刮墨板刮過、網(wǎng)版彈起瞬間,在網(wǎng)版與承印物之間出現(xiàn)很多油墨細(xì)絲。這是網(wǎng)印中最忌諱的現(xiàn)象,不僅易使印刷品和網(wǎng)版粘臟,甚至?xí)褂∷o法進(jìn)行。黏度大,墨絲長(zhǎng);反之則短。為此,常加入減黏劑或降低樹脂的分子量等來降低油墨黏度,改善油墨黏彈性,減少拉絲現(xiàn)象。 (9)干燥性。絲網(wǎng)印刷既要求油墨在網(wǎng)版上能夠較長(zhǎng)時(shí)間不干燥結(jié)膜,又要求在印刷后,在承印物上干燥越快越好。這樣可以保持印跡的清潔,加快印刷速度,提高質(zhì)量。對(duì)于絲網(wǎng)印刷來說,網(wǎng)上慢干及印跡快干的油墨,才是理想的絲網(wǎng)印刷油墨,光固、熱固及熱印冷固等油墨就是因此而產(chǎn)生的。 (10)耐光性。是指油墨印跡在日光照射下色澤穩(wěn)定的程度。它取決于顏料的耐光性、墨層厚度、連結(jié)料及填充劑等的性能。包裝印刷和室外廣告對(duì)油墨耐光性的要求甚高,室外廣告常要求歷時(shí)3 -5年,印品色彩無明顯變化。光的照射會(huì)使顏料發(fā)生化學(xué)(如氧化或還原)反應(yīng)和物理(晶體)變化,導(dǎo)致顏料變暗、變淡以致完全退掉。 (11)耐化學(xué)力。油墨的耐水、酸、堿及溶劑的能力,統(tǒng)稱為耐化學(xué)力。 (12)網(wǎng)印油墨的固著牢固。網(wǎng)印油墨最突出的一個(gè)問題是印刷后油墨在承印物上的固著牢固。沒有固著牢固,就等于沒有印刷,還會(huì)造成很大的浪費(fèi)。固著牢固涉及油墨和承印物的黏結(jié)機(jī)理,目前一般認(rèn)為影響油墨固著牢固的原因有:油墨連結(jié)料、溶劑、添加劑、油墨潤(rùn)濕性能、油墨的流動(dòng)性能、承印物材質(zhì)等。