油墨的制造概况和配方[1]

油墨的制造概况

油墨的制造是一个复杂的化工工程，它的材料涉及了有机高分子合成和氧化还原，重氮化，置换反应，络合反应等化学变化。同时，涉及到力学、光学、彩色学、表面化学等学料。 第一是各种颜料的制造和填充料的制造。第二是各种合成树脂的制造和各种类型的连结料的生产，（将固体树脂溶解在植物油、矿油、溶剂介质中）。第三是油墨的制造。这三个过程是相互关联的，互相影响的，缺一不可的。还要指出的是，油墨助剂，也是要独立进行事先生产的。

颜料，树脂，连结料生产过程很复杂，限于篇幅，省略。只就是油墨制造，简介如下： 工艺：

配方设计（含生产中的换料打样）→配料（预分散）→研磨分散→检验（班组一级、车间一级、厂部一级）→装听、桶→包装（装箱、贴商标、标记）→成品出厂。

配方设计，这个工作是由具有丰富经验的工程技术人员，根据印刷版型，印刷机类型，印刷对象，印刷工艺等方面的要求，试验设计出油墨配方，验证各种条件，确证无疑后，建立标准，制定控制指标，选择设备，规定工艺，提交生产。

各种油墨基本配方：

1、平版油墨配方（%）

凝胶剂 0—5

合成树脂油A 50—60

合成树脂油B 12—18

颜料 13—20

填充料 8—15

墨性助剂 2—5

油墨油 5—7

合计 100

2、凸版油墨配方（%）

颜料 11—19

颜色调正剂 1—3

填充料 15—20

合成树脂油 55—60

矿油调墨油 11—16

墨性助剂 4—8

油墨油 3—5

合计 100

3、凹版油墨配方（%）

树脂 35—40

颜料 8—16

填充料 2—5

溶剂A 30—35

溶剂B 15—20

墨性助剂 10—20

合计 100

4、滤过版油墨配方

颜料 8—10

填充料 20—30

膏状墨脂类 50—60

合成树脂油 14—20

助剂 8—10

合计 100

这是为了印刷者对油墨有一个大概了解，至于具体配方和质量要求，是比较复杂的。不可能在此详细说明。请参阅其他有关材料。

换料打样，这个工作是组织生产油墨的地方，根据原材料稍许变化，进行颜色配制和墨性调配。总的原则是按标准执行。一般叫找色和找墨性。这是由比较有经验的技术人员，经常的，不断的进行的。

配料（预分散）过程，这个工作是由高级技术工人来进行。将油墨配方规定的各组分，准确称量，顺序加入在容器中，进行很和。用高速搅拌，可变速行星式搅拌进行搅拌。在此过程中，促使连结料初步湿润颜料介面，并将颜料大的聚集体加以破碎，把颜料粒子表面吸附的空气，水分等排出，并是颜料聚集体逐渐疏松。

研磨分散过程，是将经搅拌予以分散而比较均匀湿润了的墨料，再经过研磨设备，进一步混合、湿润、分散、直达到所要求的分散度（细度）。也就是把颜料聚集体逐渐再破碎，使被连结料湿润，包裹，直至几乎是单个粒子均匀地分散到连结料分子之间。

研磨设备有三辊机，卧式球磨机，立式球磨机，砂磨机等。

研磨分散是制造油墨的关键岗位，熟练工人的技巧完全可以显现出来。

油墨被检验的技术指标如下：颜色、着色力、光泽、粘性、粘度、流动度、细度、干燥时间、飞墨、粘性增值、固着时间、附着力、耐酸、耐碱、耐光、耐水，耐醇和其他溶剂等。对不同特性的油墨，还要有其他特殊指标。

产品经自检，车间检验，出厂检验，确认合格，才能出厂。

包装工作是要将桶加固，听子封口，贴商标，装箱。标明品名，批号，净重，毛重。生产单位。方可交付销售。

松香酚醛树脂学习资料

1．松香按采集方法可分树胶松香、木松香、妥儿油松香。主要成分是枞（松香）酸，含有一个羧酸基和二个共扼的碳－碳双键，可以与甘油、季戊四醇等多元醇酯化形成低酸价油溶性良好的松香酯，与马来酸等缩合获得高软化点的各种改性树脂，在涂料、油墨、粘合剂等领域得到广泛的应用。含有活泼羟甲基的甲阶段酚醛缩合物可与松香缩合反应，并经多元醇酯化，将酸价降到25以下，可以得到高粘度、高软化点且油溶性的松香改性酚醛树脂，最适合用于平板印刷油墨。

2．使用较为广泛的树胶松香由于组成存在一定的差异性，会导致其树脂的结构和物性有一定的差异。用妥儿油松香制成的松香改性酚醛树脂的特征为高溶解性、颜料分散性好、流动性好等。但是，在妥儿油松香树脂酸中，具有与酚醛树脂反应的共扼二烯结构的含有量较少，因此会出现难以形成高粘度、高分子量以及色泽变差等问题。

3．目前松香改性酚醛树脂中主要使用的酚为叔丁酚、辛基酚、壬基酚、十二烷基酚等，还有油溶性较差的苯酚。二甲酚、双酚A。使用高级烷基酚，使得树脂具有良好的溶解性、较高的粘度以及较大的分子量，能基本满足高速印刷及大量使用无芳烃矿油的需要。烷基的长度和支链程度对缩合物的反应性，松香改性树脂的软化点、容纳度有较大影响。

4．松香改性酚醛树脂的性能基本可由酸价、粘度、容纳度、软化点、平均分子量、羟值等参数以及以上各项参数间密切的相互关联性来表征。如松香改性酚醛树脂结构中的羧基、羟基等极性基团对树脂的容纳度、亚油溶解液粘度及乳化性等性能有很大的影响。

5．目前平板胶印油墨体系中皆以酚醛改性树脂为主体树脂，它配合以植物油、溶剂及其它辅助剂制成油墨连接料。由于大分子酚醛改性松香树脂在连接料中的作用，使平板胶印油墨具有高粘度，低粘性的特点。同时加强了油墨的身骨，提高了油墨的固着速度与干燥的彻底性。

6．在酚醛改性松香树脂的合成中，粘度与矿物油溶解性、软化点，三者互为影响，难以达到粘度大，矿物油溶解性好的目标，故在树脂的生产过程中，必须使树脂粘度达到1.2万mpa.s/20℃，正庚烷容纳度为5ml/2g 25℃以上。同时还需考虑树脂的低乙醇容纳度，在油墨中的低粘性及低的粘性增值等性能。（1）松香中含有共扼双健可以与酚醛树脂加成反应，增大分子量。聚合松香是二元酸亦可通过酯化反应增大分子量。它们对合成树脂的性能影响不同。选用聚合松香有助于提高树脂的粘度和矿物油溶解性，但聚合松香比例过大，则使树脂的软化点过高，影响油墨的墨性。如松香与二聚松香的比例由3：1变为1：3软化点上升约17℃。（2）脂肪酸含有活泼的双健，可以与酚醛进行加成反应，羧基可以酯化，因此使树脂的分子量提高，粘度加大，同时它的脂肪链可以增强矿物油溶解性，在树脂合成中起到了重要作用。理论上脂肪酸与酚醛的结合也将提高树脂的亮光，增强油墨结膜后的耐磨擦性。用量过大时影响油墨的干性。（3）顺丁烯二酸酐可以有效地提高分子量和粘度，但使树脂的矿物油溶解性变差，必须有效控制其用量。

7．凹版印纸油墨，是根据油墨按版型的分类方法：如平版油墨、凸版油墨、凹版油墨、网孔版油墨、无版油墨等；与油墨按用途分类方法：如印纸油墨、印铁油墨、印塑料油墨、印玻璃油墨、印地板革油墨等相结合命名而得凹版印纸油墨之称。

8．蜡（1）用于油墨中可以改善油墨的流变性，改善亲水性和印刷性能，如调节粘性，使油墨松而短；加快固着，使印品网点完整，减少蹭脏、拔毛、结块

等弊病。主要用于无光泽要求的胶版纸印刷油墨中。这种助剂中所用的蜡的分子量低、含量也低，基本不具备耐磨擦助剂的要求。（2）但同时使油墨的粘弹性降低而使油墨的塑性增加大，具体表现为油墨的流动性、转印性等变差，尤为严重的是光泽的大幅度降低。随着油墨愈来愈往高档化的方向发展，蜡作为改变墨性的辅助剂的应用越来越少。这是由于改变油墨墨性的助剂不断为人们发现。如可以改变油墨流动性的有某些醇酸树脂、膨胀土、凝胶剂等，防止粘脏的有防粘剂，若选用高分子量高容纳度的树脂、采用合理的连结料配方及制作工艺，可以极大的提高油墨的固着速度、水平衡能力及光泽等。（3）但是油墨的耐摩擦能力很大程度上依赖于蜡。耐摩擦能力与蜡的分子量有关，分子量越大，其耐摩擦能力越强。但在单色印刷时，先前印刷的墨层表面有可能出现“结晶化”现象，而使后序套色难以正常进行。一般而言，蜡的粒度分布窄、颗粒性状也接近于球形的，其耐摩擦能力就愈强。胶版印刷要求油墨中对固体颗粒的粒度是愈细愈好。

9．松香改性酚醛树脂应用于平板油墨，在单张纸平板油墨、轮转平板油墨及相应的干式（无水）平板油墨中，用量可达25~30%。（1）一般只在一定范围内能溶解于矿物油溶剂，对颜料具有良好的润湿能力。（2）良好的成膜能力。树脂结构中可形成相当的交联网络，具有一定的分子量，并且可实现结构内增塑。

（3）赋予油墨适当的流动性能。可根据需要使树脂含有一定量的极性基团。（如羧酸基），与颜料粒子表面结合，形成较为均匀的分散相结构，更具有塑性流体的流变性能。而无酸价的石油树脂的流动性极差，必须经马来酸等改性才能使用。（4）保持适当的乳化能力。树脂中的亲水极性基团（如多元醇的残余羟基等）必须控制在何时的范围内。极性基含量太高，油墨容易吸水而发生堆墨、糊版等的故障；反之，若抗水性太强，油墨在印刷机上需较长时间才能达到乳化平衡状态，而且润版药水在版面的水幅较难保持稳定会出现上墨不匀等故障。

5）较少的飞墨（Misting）现象。飞墨是油墨在平板印刷机上经匀墨辊多次传递形成墨层，在墨层受剪切力剥离时拉丝断裂过程中产生的特有现象。利用松香极大的分子体积位阻和支链化程度，提高树脂的内聚能和分子量，并控制树脂和矿物油溶剂间的相溶程度，有利于减少飞墨现象。

10． 油墨油中的芳烃含量越高，则溶剂力越好。缺点是这些芳烃不易从干燥的成膜中尽快而彻底地逸去，残留在成膜内，使成膜干得不彻底，从而带来很多后加工等方面的困难，如印品粘脏，印件加压后易成块状粘接等。

11． 醇酸树脂对油墨的流动性、墨性、对颜料的润湿性能、显色性等都是比较理想的，但因抗水性比较差，故限制了在平印油墨中的使用。克服的办法有：

（1）提高分子量（增加粘度）；（2）降低羟基值；（3）与固体（硬）树脂在制造连结料时一起反应；（4）以异氰酸酯化（使一部分羟基反应掉）

12． 胶印油墨：在这种连结料中，将分子量比较高的树脂溶于植物油中，是谓高粘度相，然后再以油墨油（低粘度相）稀释、降低其粘度，使之成为能应用的连结料。由于油墨油是以混溶的状态于树脂/植物油等组合在一起的，因而，

当这种连结料/颜料体系（油墨）印到纸张上后，它就向纸内作选择性的渗透，表面张力比较小的、混溶在体系中的油墨油，由于纸张的吸收作用而立即离开（即油墨油渗入纸张，这就是初期干燥――固着，一般地说，这个过程越快越好）体系渗入纸张纤维（在一定时间以后，又从纸张纤维中逸去）。此时，体系中只剩下高粘度的树脂/植物油组份，失去了流动性能而停留在纸张表面，这个过程就是所谓固着（set）干燥。由于这个过程是在油墨印到纸张上后立即发生的，所以速度很快，加之留在表面的是高分子成膜物质，所以光泽很大。而氧化结膜则是在后期才慢慢完成的。

13． （1）树脂的酸值太大时，则制成的油墨在平印印刷时易于亲水乳化，酸值太大还会导致有些颜料制成油墨后粘度增大，甚至胶化；如果酸值太小，则表现为对颜料的润湿性差，油墨的流动性能不良，亮光小等弊病。（2）碘值用以测定油脂的不饱和程度，而植物油的干性则又取决于不饱和程度，因而碘值的高低意味着油脂的干性快慢。（3）酸值是指油脂中所含游离脂肪酸的量。测定酸值是表示中和一克油脂中的游离脂肪酸所需（消耗）的氢氧化钾毫克数。

（4）皂化值亦叫皂化系数，是指测定一定量的油脂所需的碱量，一般表示为皂化一克油脂所需的氢氧化钾毫克数。皂化值一般与油脂的平均分子量有关。