关于丝网油墨的性能

    【集萃网观察】丝印油墨应满足储备、印刷、耐用、经济及安全等方面的要求，但就技术性能来说，主要是印刷适性和应用适性。 
　　一、印刷适性 
　　印刷适性也叫作业特性，总的来说，油墨在印刷中应能顺利地从印版漏印到承印物上，在丝网上不堵网，在承印物上干燥快，印迹再现性好。 
　　印刷适性的影响因素很复杂，约有60个变量，这里谈几个主要的性能。 
　　粘度 是油墨内部阻碍其相对流动的一种特性。粘度单位为帕秒(Pa?s)。丝印油墨的粘度，在各类油墨中属中，高水平（见表4－4）。粘度对印刷效果影响很大。粘度过大，会使油墨转移发生困难，印迹完整性、附着牢度及光泽度都会变差，甚至造成拉丝、网节缺墨及堵网等毛病；粘度过小，会使印迹扩大，清晰度差，易脏印版和印品。 
　　油墨粘度比较 表4－4
油墨类型                  粘度(Pa?s)
凸版油墨                  10-100 
苯胺油墨                  0.1-0.2 
凹版油墨                  0.05-0.20 
丝印油墨                  1-100 
胶印油墨                  100   

　　通常油墨的制备粘度大于4Pa?s，而使用粘度，需视丝网目数、图形尺寸、印刷速度、承印面性能及印刷温度等情况适当调整，允许在1-100Pa?s范围内变化。 
　　有些丝印油墨，在印刷过程中，其粘度有可能发生变化，如溶剂的挥发，使油墨变稠，粘度也变大。有的油墨粘度随剪切速度而异，这有3种情况，如图4－2所示，其中曲线a表示牛顿流体，如低粘度（小于10Pa?s）连结料和液体油墨，粘度为一常数，不受剪切速度影响；曲线b假塑性流体，粘度随剪切速度增大而减小，亦称剪切变稀流体，如纤维素溶液、乳液及多数丝印油墨。这类油墨流平性好，即粘度随剪切速度的增大而变大，亦称剪切变稠流体，一些高含固量（颜料及填料）的油墨，容易产生剪切膨胀现象。有的油墨粘度，随剪切速度或剪切时间或两者的增大而减小，且在剪切停止后，粘度又可恢复（图4－3），称此现象为触变性。 
　　粘度变化与印刷适性的关系是，油墨在印版上，粘度愈稳定愈好，但转移到印件上后，粘度变大愈快愈好。触变性则对前者不利，对后者有利，因此适当的触变性是可取的，而剪切变稠对印刷有害无益。 
　　粘度的调切，加溶剂、稀释剂或增塑剂，可降低粘度，加填料、颜料、硅化物及粘稠透明基，能提高粘度。 
　　屈服值 使油墨开始流动所需的最小剪切应力叫屈服值。屈服值太大，油墨发硬，不易打开，输墨不便，以及流平性差；屈服值太小，印刷细线或网点再现性差。丝印墨层较厚，故屈服值不能太小，通常是在10-2-10-3N/cm2之间。印刷精细线划时，屈服值宜取高值。 
　　流动性 在平、凸印刷中，常用流动度的概念来描述油墨的流展程度，它是在平行板加压情况下，测量一定量的油墨在规定时间内铺展开的直径，作为流动度的数值。而对丝印来说，用流动性的概念更为方便。流动性是油墨的粘度，屈服值及触变性综合反应的结果，表示油墨在无外力作用下本身所具有的流动性能。丝印油墨的流动性太大，油墨的转移难以控制，会出现自漏（指网版上的油墨，不加压力会自行漏滴）、糊背（指网版上的油墨漏溢至版的印刷面－背面），以及沿刮墨方向的滋墨（图4-4b）等弊。流动性过小，细线印刷困难、印迹光泽不良，甚至网结缺墨（图4-4a）。适当的流动性应是：油墨在丝网上不因自重而漏滴，印迹表面应不露网结。
流动性的经验判断方法，是用调墨刀将油墨挑起，再任它自行下流，拉成墨丝，若墨丝长，则流动性好，反之则差。 
　　表面张力 油墨的表面张力关系到油墨的转移性能和印迹在承印面上的稳定性。这种关系，在光面材料，特别是塑料表面上印刷时，显得更为突出。例如，当油墨的表面张力大于承印面的表面张力较多时，印迹会收缩，甚至出现鱼眼状的小孔，若承印而与油墨的表面张力时，印刷会出现堵网现象。这些情况，可借添加表面活性剂、微晶石腊、硅化物等加以调整，使油墨的表面张力等于或小于承印面的表面张力，以获得良好的印刷效果。 
　　细度 油墨细度是指颜料、填料等固体粉末在连结料中的分散程度。油墨的细度与固体粉末的细度是不一样的，后者指粉末的基本颗粒尺寸，它是很小的，见表4-5。其中一般颜料的基本颗粒尺寸小于1μm，实际上颜料以若干基本颗粒粘连一起的聚集体状态（尺寸可达50μm），加入到油墨的连结料中，经研磨，聚集体分散开，分散得愈好，油墨颗粒（细度）愈小。一般油墨的细度为5μm左右，特细的可达1-2μm。细度会影响到墨膜的光泽及油墨的流变性。 
几类颜料的颗粒尺寸 表4－5
颜料名称       颗粒尺寸（μm）
一般颜料        ＜1.0
二氧化钛        0.25
炭黑            0.01-0.1
萤光颜料        厚：0.1-2.0
金、银粉        直径：1-200
彩箔颜料        ＞200 
　　从丝印的漏印适性来说，细度应与印版丝网的孔径相适应，即油墨粒径≤1／3丝网孔径。 
　　干燥性 指油墨的干燥速度。它有两方面的要求：在印版上油墨干燥愈慢愈好，印到承印面上其干燥愈快愈好。印版上干燥快，会影响油墨粘度、流变性及印迹的均匀性，甚至造成堵网，亦称结网，油墨开始结网的时间不应少于5分钟，印件上干燥慢，则影响生产速度或增加干燥成本。 
　　应该说，网上慢干及印迹快干的油墨，才是理想的干燥性能，光固、热固及热印冷固等油墨就是因此而产生的。 
　　粘弹性 粘弹性是指物质在外力作用下兼有固体的弹性和液体的粘性（塑性）的一种力学性能。高聚物几乎都具有粘弹性，故多数亦有这一性能。粘弹性对印刷时油墨的分裂、拉丝情况及印迹表面的平滑性关系至密。 
　　材料粘弹性的差异，可用松驰时间来描述。简单地说，当外力作用时间小于某一时间时，材料表现出弹性，当外力作用时间大于这一时间时，材料就会流变，这个时间称为松驰时间τ。τ与材料性质的关系为： 
　　τ→∞时，物体为完全的固体，只显弹性； 
　　τ→0时，物体为液体，只显粘性； 
　　＜τ＜∞时，物体呈粘弹性。 
　　τ值的大小反映了物体分子间结合力的大小。因此线型结构高聚物的τ值小；而网状结构或交联点较多高聚物的τ值大。 
　　松驰时间对调整印刷速度，特别是印版和承印面间的分离速度很有作用，如分离速度不应小于τ，否则油墨转移呈弹性分裂，转移率低。没有粘性只有弹性的油墨，印刷时难以转移；没有弹性只有粘性的油墨，或拉丝严重，或流变失控，均不能获得好的印迹。 
　　粘弹性提供的适当弹性，使分裂的墨丝，迅速回弹，保证了良好的印迹效果。 
 
    来源：广州丝印网