油墨是印刷不可缺少的重要材料,它是由作為分散相的顏料和作為連續(xù)相的連結料組成的穩(wěn)定均勻的混合物。其中,顏料賦予油墨顏色,而連結料則保證油墨的轉移性,傳遞性和干燥性。根據(jù)印刷工藝的特點,可將油墨分為平版印刷油墨、凹版印刷油墨、柔版印刷油墨和網版印刷油墨4種。在印刷過程中,為檢驗油墨的印刷適性,需要進行一些常規(guī)的性能檢測,且不同墨種的檢測項目也略有差別。 平版印刷油墨性能檢測 最常用的平印技術是膠印,膠印油墨主要檢測它的顏色性能(如色偏及光澤等),著色力、流變性(包括黏度、黏著性、觸變性、油墨的干燥性和細度)等技術指標。根據(jù)油墨行業(yè)的習慣和測試儀器的標定單位,本文所述油墨性能采用厘米克秒單位制。 1.黏度檢測 黏度是檢測油墨流變性能的主要指標,它表示流體流動時摩擦阻力的大小。在膠印中,油墨黏度的大小關系到油墨的分布和轉移。油墨黏度與印刷速度成反比,印刷速度低,油墨黏度大;印刷速度高,油墨黏度要相應降低。由于油墨的類型不同,黏度的測試方法和采用的測試儀器也不盡相同。 測試膠印油墨一般采用"平行板黏度計","拉雷黏度計","錐面平板黏度計"及"旋轉黏度計"等方法。 (1) 平行板黏度計 平行板黏度計由上下兩塊平行玻璃板組成。在下玻璃板中部凹下的小孔中放入0.5cm3的油墨,將上平行板從固定高度自由下落,壓在油墨上,剪切油墨,使其變形。 隨著時間的增加,油墨向外擴展的直徑不斷增大,最后可以根據(jù)油墨擴展的直徑和對應的時間做出油墨特性曲線。從曲線上可以得到直線斜率、截矩、流動度等參數(shù),并將油墨在黏度計上60s時的擴展直徑稱為流動度值。 ①直線斜率sl:表示油墨拉絲性,即絲頭長短,斜率越大,油墨的絲頭越長,計算方法如下 sl=d100-d10 式中:d100--100秒時油墨鋪展直徑(cm); d10--10秒時油墨鋪展直徑(cm); ②截矩l:表示油墨的身骨,即油墨的軟硬程度,截矩越小,油墨越硬,計算方法如下 I=d10-sl 利用平行板黏度計還可以測定油墨的屈服值、表觀黏度及塑性黏度。 ③表觀黏度:表觀黏度用下面的公式計算 ηa=τ/D τ=2wgv/π2R5,D=6πR2/V×0.4343sl/t 式中:τ-剪切應力(dyn/cm2);D-剪切速率(1/s);W-上板重量,115g;g-980cm/s2;V-0.5cm3油墨體積;R-在t時間內的鋪展半徑。 ④屈服值:膠印油墨屬于非牛頓流體,在開始流動前必須給予一定的外力,這種流體也稱為塑性流體,這個力稱為屈服值,用下面的公式就可算出 So=48wgv/π2Rm5式中:So-屈服值(dyn/cm2);Rm油墨在30分鐘時鋪展的最大半徑(cm)。 (2) 拉雷黏度計 拉雷黏度計是油墨質量管理中常用儀器,又稱落棒黏度計。測量時,將油墨裝入圓棒和短圓筒之間,利用金屬圓棒下落對油墨產生剪切,記錄固定距離內自由下落的時間,下落時間和黏度成正比。添加不同重量的砝碼,根據(jù)不同的切變速率,繪出曲線圖,求出黏度和屈服值。圓棒下落時,計時器開始計時,落到10cm處停止計時,得出一組(p+w)和t的數(shù)值,在圓棒上加入不同重量的砝碼做測試,就可以得到幾組數(shù)據(jù)。再將每組(p+w)和t代入下列公式中,就可計算出剪切應力τ和剪切速率D的數(shù)值。 τ=(p+w)g/2πQl(dyn/cm2) D=L/(b-Q)t(s-1) 式中:p-圓棒的重量,130g;w-加在圓棒上的重量(g);Q-圓棒半徑0.6cm;g-重力加速度,980cm/s2;b-圓管半徑0.604cm;l-圓管長度,2.7cm;L-圓棒下落距離,10cm;t-圓棒下落10cm的時間(s)。 利用以上計算結果,可利用做圖法粗略測出黏度和屈服值。 根據(jù)經驗,油墨黏度大于400P時,所加的砝碼重量為500~1500g,黏度小于200P時,所加砝碼重量以200~1000g為宜。 (3) 錐面平板黏度計 錐面平板黏度計是用來研究非牛頓流體流變性質的精密黏度計。試料放在固定的平板和一個可更換的旋轉錐面轉子之間,轉子的錐形角一般小于40°,利用上部錐面轉子的頂點與下面平板接觸形成的空隙,剪切被測試油墨。受油墨黏度阻力的影響,轉矩通過與錐面轉子軸相連的彈簧電子測試裝置,將信號自動記錄下來,即可計算出油墨的黏度值。 (4) 旋轉黏度計 旋轉黏度計是基于黏滯體系中轉子轉動產生扭矩的原理測量液體的黏度。一般的旋轉黏度計都是兩個同軸圓筒,其中一個圓筒靜止不動,另一個圓筒以一定的速度旋轉,使內外筒之間的環(huán)形縫隙充滿被測試的液體。 測試時根據(jù)油墨黏度大小選擇合適的轉子,開機預熱后,按照儀器的要求把一定的墨量裝在兩筒之間。測試時內筒轉子旋轉,由于受油墨黏度阻力的影響,儀器的彈簧偏轉,在刻度盤上可以直接讀出數(shù)值。在不同的速度下旋轉,油墨受到的阻力也不一樣,刻度盤上讀出數(shù)值也不同,利用這一系列數(shù)值可繪出油墨的流變曲線。 2.黏著性檢測 在印刷過程中,油墨以薄層狀態(tài)在墨輥間、印版與橡皮布間、橡皮布與承印物間頻繁地分離、轉移、不斷被加壓和強制分離。分離時油墨分子內必然會產生一個抵抗油墨薄層分離的力,也稱油墨的黏著性。油墨的黏著性與墨層的厚度、分離的速度有關,墨層厚,黏性就大些;速度大,黏性就大些黏著性可采用油墨黏性儀測定。黏性儀由兩個合成橡膠輥和一 個空心金屬輥(可以進行水循環(huán)調節(jié)溫度)組成。 測量時,在不加墨的狀態(tài)下先開機調整平衡,在規(guī)定的注墨管內加滿油墨試樣,開機預熱使溫度升至32℃。關機后再把注墨管里的油墨均勻地加在合成橡膠輥上,合上串墨輥再測試。勻墨30秒后,把L稱桿掛上,同時在30秒內用L稱桿上的重錘把秤桿再一次調整平衡。讀取秤桿上的數(shù)值,即被測油墨的黏著性值(tack值)。 油墨黏性儀還可在測定油墨黏性值的基礎上,讓儀器再次旋轉15分鐘,測量黏著性增值。用15分鐘的黏著性值減去1分鐘的黏著性值,就是黏著性的增值。增值越小說明油墨的墨性越好。 3.細度檢測 油墨的細度是影響印刷質量的重要指標。油墨是以細小顆粒均勻分散在連結料的體系,這些固體顆粒的粗細程度稱為油墨的細度。膠印油墨的細度一般要求≤15μm;高檔精細油墨的細度要求≤5μm。 印刷油墨的細度一般用刮板細度計測定,細度計中間是一條由深到淺的凹槽,最深處為50μm或100μm,最淺處為0。槽邊刻有表示凹槽深淺的刻度。 首先取0.5ml待測油墨,用6號調墨油稀釋。流動度在24mm以下的加18滴(0.36ml);流動度在25~35mm之間的加14滴(0.28ml);流動度在36~45mm之間的加10滴(0.20ml);流動度在46mm以上不用稀釋。 用調墨刀挑取稀釋的油墨,置于細度計凹槽的最深處,將刮刀垂直橫置于細度計凹槽油墨的最深處,手握刮刀保持垂直,自上而下均勻用力徐徐刮至零點處停止。將細度計以30°角斜對光源,用5~10倍放大鏡檢視顆粒密集點的初始值。刻度范圍內超過15個顆粒為上刻度線,不超過15個顆粒為下刻度線。$分頁符$ 柔版印刷油墨性能檢測 柔版印刷油墨由其網紋輥輸墨的短墨路決定,屬于接近牛頓流體的流體,流動性良好,黏度只有0.1~1.0P。柔印油墨一般為揮發(fā)干燥,當以紙張或紙板為承印物時,依靠滲透的作用而固著。 柔版印刷油墨的黏度主要用福特杯黏度計測試。測試時,用手堵住小杯下方的小孔,倒?jié)M墨,無氣泡時松開手讓墨流出,用秒表計時。用流體全部流出所用的時間"s"表示油墨的黏度,流出時間越長黏度越大。 柔版油墨的細度要求≤20μm。顏色和著色力用柔版適性儀印刷出樣張后,再用密度計和色度計測試。 柔版印刷適性儀由刮刀、網紋輥、供墨裝置及印刷裝置構成,可以測試柔版印刷油墨的印刷適性。印刷壓力、網紋輥加網線數(shù)及印刷速度都具有可調節(jié)性,因此不同黏度的柔印油墨均可檢測。柔版印刷適性儀網紋輥的壓力在30~500N間調節(jié);印刷壓力在30~500N間調節(jié);印刷速度范圍在0.3~1.5m/s間調節(jié)。 凹版印刷油墨性能檢測 凹版印刷油墨黏度很小,接近牛頓流體,具有良好的流動性。凹印油墨的測試方法跟柔印油墨基本相同。 使用柔版印刷適性儀測試凹印油墨時,要將適性儀調整到凹印狀態(tài)。方法如下:在開機的同時"ENTER",接通電源后顯示一個菜單,按1鍵選中"Settings",按3鍵確定后,出現(xiàn)一個菜單,選中"Gravure mode".選擇"1"為凹印狀態(tài),"0"為柔印狀態(tài);選好后按3鍵確定,進入印刷狀態(tài)即可以進行檢測。 來源:PACK.CN
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