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輸送，在輸送過程中，會(huì)有大量的空氣混人，出現(xiàn)氣泡。另外，在印刷過程中，由于油墨很稀，從版上刮下來(如照相凹版)或從輥?zhàn)由狭飨聛?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)樗遣灰兹嫉挠湍煌瑫r(shí)，它們很便宜，因此符合環(huán)境保護(hù)要求。
解決氣泡問題對(duì)于各種印刷過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。
總的來說，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它的化學(xué)反應(yīng)來消除氣泡。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，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說，硅酮類，尤其是聚甲基硅酮類，更為有效。硅酮對(duì)醇類油墨不太適應(yīng)。
一般說，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 |
|
丙烯酸樹脂 |
40．0 |
水 |
6．0 |
