表面活性劑在印刷工業(yè)中的應(yīng)用-消泡劑
發(fā)布時(shí)間:2017-10-15 16:32
比較稀的油墨大多可用泵來(lái)輸送,在輸送過(guò)程中,會(huì)有大量的空氣混人,出現(xiàn)氣泡。另外,在印刷過(guò)程中,由于油墨很稀,從版上刮下來(lái)(如照相凹版)或從輥?zhàn)由狭飨聛?lái)(如柔性版和凸版油墨)時(shí),也會(huì)產(chǎn)生大量氣泡。
油墨中出現(xiàn)氣泡,不僅使印品質(zhì)量下降,當(dāng)墨斗中產(chǎn)生大量氣泡時(shí),還有可能使印刷無(wú)法正常進(jìn)行下去。
芳烴基、醇基、水基油墨都有此種現(xiàn)象j而以水基墨為最嚴(yán)重,因?yàn)樗倪B結(jié)料通常是堿性的胺或可溶于胺的蛋白質(zhì)、蟲(chóng)膠、丙烯酸共聚物或它們的混合物。它如肥皂(或洗滌劑)在水中一樣,故成泡性極強(qiáng)。
因?yàn)樗遣灰兹嫉挠湍?;同時(shí),它們很便宜,因此符合環(huán)境保護(hù)要求。
解決氣泡問(wèn)題對(duì)于各種印刷過(guò)程特別是水基墨的使用十分重要。
1泡沫形成和破壞的簡(jiǎn)要機(jī)理
氣泡,就是成團(tuán)的氣體被液體的薄膜壁分隔包圍而成的。氣泡壁本身能形成很一致的幾何形,三個(gè)氣泡壁(薄膜)遇在一起時(shí),形成l20。角。至少有兩種以上的組分才能形成氣泡,純液體是不能成泡,因?yàn)闅馀葜袣怏w所占的體積分?jǐn)?shù)一般超過(guò)了90%。
當(dāng)可溶于液體中的表面活性劑的單分子薄膜出現(xiàn)在液體表面上時(shí),就會(huì)產(chǎn)生氣泡。液體表面的彈性也會(huì)導(dǎo)致氣泡。
總的來(lái)說(shuō),氣泡本身是不穩(wěn)定的,它的破壞一般是由于液體從氣泡壁排擠入壁的邊緣而發(fā)生的。當(dāng)膜壁排擠到厚度約10nm時(shí),在膜壁內(nèi)的分子運(yùn)動(dòng)就足以破壞液體膜而毀滅氣泡結(jié)構(gòu)。
2消泡劑的功用
消泡劑的功用一般是通過(guò)它的化學(xué)反應(yīng)來(lái)消除氣泡。在氣泡中加入化學(xué)物質(zhì)(如酸或鈣鹽),使之與成膜物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),消除氣泡。
然而,大部分消泡劑的功用是在泡沫的表面鋪開(kāi),使之在液面上取代氣泡膜的分子。通常采用具有很強(qiáng)的降低表面張力能力的表面活性劑作為消泡劑,這種表面活性劑分子極易吸附在表面上。大多數(shù)工業(yè)上的消泡劑還應(yīng)用鋪展溶劑或乳化劑作為載體,這樣可保證消泡劑能很好地到達(dá)表面的各部分,而起到有效的消泡作用。
另一種方法就是在體系中加入二種良好的溶劑,使表面活性劑分散到液體中去,這樣,也可以大大降低氣泡的形成。
硅油類(lèi)消泡劑對(duì)含水系統(tǒng)和非水系統(tǒng)都是有顯著效果的消泡劑。它們是由粉狀的硅與一些有機(jī)化學(xué)品經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)后形成的。
硅酮是其中的一種,它具有的一些特殊的性質(zhì),不是其它材料所能得到的,因?yàn)樗缺A袅藷o(wú)機(jī)的特性,又有有機(jī)的性能。
硅酮油液體的表面張力是非常低的,這是它含有硅的緣故。t二甲基硅酮油的表面張力約只有2.0×10-2N/m,而烴油類(lèi)為3.5×10-2N/m,水為7.28×10-2N/m。因此,只要用很少的量,即可起消泡作用。
下述系統(tǒng)對(duì)水基型油墨具有良好的消泡作用:將三甲基硅油進(jìn)行鏈封閉后,用脂族烴(如汽油)調(diào)整至相對(duì)密度為l。再加1倍的水及5%的乳化劑(如吐溫一80)進(jìn)行高速攪拌,使其充分乳化、分散即可使用。
對(duì)含有芳烴的柔性凸版油墨及照相凹版油墨來(lái)說(shuō),硅酮類(lèi),尤其是聚甲基硅酮類(lèi),更為有效。硅酮對(duì)醇類(lèi)油墨不太適應(yīng)。
一般說(shuō),制造油墨時(shí)加入消泡劑,比在印刷使用時(shí)加入效果為好,后者的做法容易使印品出現(xiàn)斑點(diǎn)等弊端。
消泡劑的用量一般在百分之零點(diǎn)幾至百分之幾。
3水基墨配方
(1)柔性版印刷用水基墨配方
配方l水基紅油墨(質(zhì)量分?jǐn)?shù))
平印紅顏料 |
18.0 |
異丙醇 |
4.0 |
丙烯酸堿溶液連結(jié)料 |
60.0 |
水 |
13.9 |
聚乙烯蠟助劑 |
4.0 |
消泡劑 |
0.1 |
配方2水基藍(lán)油墨(質(zhì)量份)
50%酞菁藍(lán) |
l2.3 |
單乙醇胺 |
2.0 |
丙烯酸乳液 |
50.0 |
聚乙烯蠟助劑 |
3.0 |
水 |
32.4 |
|
|
(2)凹版印刷用油墨配方(質(zhì)量分?jǐn)?shù))
黃 紅 藍(lán) 黑
聯(lián)苯胺黃221 6
透明黃GG 5
桃紅精6GNS l4
酞菁藍(lán)(穩(wěn)定型) 12 1.5
炭黑(長(zhǎng)春色素) 8
紫紅F 2R 1
膠質(zhì)鈣 1 2 1 1
樹(shù)脂液(pH=9) 68.5 68.5 69.5 69
消泡劑 0.5 0.5 0.5 0.5
蒸餾水 15 12 13 15
乙醇 4 3 4 4
合計(jì) l00 100 100 100
(3)水基上光油配方(質(zhì)量份)
丙烯酸樹(shù)脂溶液 |
28.0 |
消泡劑 |
1.0 |
蠟質(zhì)乳液 |
12.0 |
異丙醇 |
8.0 |
丙烯酸樹(shù)脂 |
40.0 |
水 |
6.0 |