輪轉(zhuǎn)膠印油墨性能及質(zhì)量控制

輪轉(zhuǎn)膠印油墨是報(bào)紙印刷的主要原材料之一，油墨本身性能的好壞直接影響著報(bào)紙的印刷質(zhì)量。通常輪轉(zhuǎn)膠印油墨需要滿足以下要求：第一，在包裝印刷機(jī)的高速剪切下，能夠一直與潤(rùn)版液保持良好的平衡，且油墨的流變性能不會(huì)發(fā)生太大的變化，能夠保證油墨在印刷機(jī)上具有良好的傳遞性能，使印出的報(bào)紙圖文清晰、完整、層次豐滿；第二，為適應(yīng)高速輪轉(zhuǎn)機(jī)的要求，油墨滲透干燥速度要快，且油墨在印刷機(jī)上和儲(chǔ)存過程中不會(huì)結(jié)皮；第三， 隨著讀者對(duì)版面質(zhì)量要求的不斷提高，報(bào)版油墨應(yīng)具有較好的光澤，較高的色濃度和純正鮮艷的色彩。今天，中國(guó)紙業(yè)網(wǎng)編輯帶大家詳細(xì)介紹一下相關(guān)內(nèi)容。

一、油墨組成與性能的關(guān)系

輪轉(zhuǎn)膠印油墨由連結(jié)料、顏料、填充料及助劑四大部分組成。

1.連結(jié)料

在油墨工業(yè)生產(chǎn)中，連結(jié)料是具有一定黏度的液體，其品質(zhì)直接影響著油墨的性能。由于顏料一般是固體粉末，需要依靠連結(jié)料的潤(rùn)濕作用被研磨機(jī)研細(xì)，同時(shí)也依靠連結(jié)料的黏性作用而能在印刷機(jī)中實(shí)現(xiàn)傳遞。在印刷品上，連結(jié)料還起著保護(hù)墨膜和底材的作用，并呈現(xiàn)出必要的光澤。連結(jié)料在很大程度上決定了油墨的黏度、黏性、干燥性及流動(dòng)性。要想得到高品質(zhì)的油墨，就必須采用高品質(zhì)的連結(jié)料。

目前，國(guó)內(nèi)幾家大型輪轉(zhuǎn)膠印油墨生產(chǎn)廠生產(chǎn)的連結(jié)料主要選用的樹脂有石油樹脂、改性石油樹脂、松香改性酚醛類石油樹脂以及硝酸樹脂等；主要的植物油有亞麻仁油、豆油等；主要的礦物油有高沸點(diǎn)煤油、油墨用溶劑油等。

在輪轉(zhuǎn)膠印油墨中連結(jié)料所占的比例較大，為60％——70%，而且會(huì)隨生產(chǎn)工藝過程、環(huán)境溫度及印刷機(jī)型的變化而改變。如果連結(jié)料配制不合適或生產(chǎn)工藝不恰當(dāng)，不但印不出色彩鮮艷、光澤優(yōu)良的報(bào)紙，反而會(huì)造成印刷時(shí)不上墨、圖文邊緣粘臟、報(bào)紙背面蹭臟、透印、拉紙毛等一系列印刷故障。

2.顏料

顏料是油墨中另一個(gè)重要的組成部分，在油墨中的比例是15%——20%，且其比例的高低直接影響著油墨的色飽和度和油墨成本的高低。

油墨在印品中最終表現(xiàn)的是顏料所呈現(xiàn)的顏色，顏料在油墨中的作用可概括為：顯示油墨的顏色與油墨的色濃度；給油墨以一定的墨性；影響油墨的光澤和抗水性能；一定程度上影響著油墨的干燥性。油墨的顏料必須有很高的著色力、化學(xué)穩(wěn)定性和耐光性，也必須在連結(jié)料中具有較好的分散能力，顆粒要細(xì)。

輪轉(zhuǎn)膠印油墨由于其特定的轉(zhuǎn)印過程，墨層比較薄，因此要求顏料的色飽和度要高，色相要純正。目前國(guó)內(nèi)大型油墨廠采用的顏料都是經(jīng)過精心設(shè)計(jì)選出的，基本滿足其在濃度、光澤、印刷性能等方面的要求。

在實(shí)際生產(chǎn)中，由于炭黑具有價(jià)格低廉、遮蓋力好、著色力強(qiáng)、耐光、耐熱、耐潮濕性高和化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，大部分廠家選用炭黑為黑墨的主要顏料。由于有機(jī)顏料顏色鮮艷、性能穩(wěn)定、價(jià)格適中，所以墨廠在生產(chǎn)彩墨時(shí)主要使用有機(jī)顏料。如品紅墨使用的是偶氮色淀性顏料，黃墨主要使用雙偶氮聯(lián)苯胺黃顏料，藍(lán)墨主要使用酞菁藍(lán)顏料。

3.填充料

膠印油墨中的填充料是能夠均勻分散在連結(jié)料中的白色固體粉狀物，主要作用是增加油墨的固體含量。目前輪轉(zhuǎn)膠印油墨所用填充料主要有超細(xì)碳酸鈣（CaCO3）、膨潤(rùn)土以及氣相二氧化硅（SiO2）等。

填充料在油墨中的作用是：調(diào)節(jié)油墨的稠度和墨性，如黏度、流動(dòng)度、密度及濃度；起沖淡油墨的作用；影響油墨的干燥性；調(diào)節(jié)和降低油墨的成本。

4.助劑

顧名思義，就是在油墨制造及在印刷中，為改善或突出油墨的某一個(gè)特性而采用的材料，油墨中使用的助劑種類很多，輪轉(zhuǎn)膠印油墨的常用助劑主要有稀釋劑、撤黏劑、催干劑、表面活性劑、水墨平衡劑等。

（1）稀釋劑，其作用有兩個(gè)，一是使油墨變稀，增加油墨的流動(dòng)性；二是降低油墨的黏性。目前國(guó)內(nèi)大部分報(bào)紙印刷機(jī)采用下出墨方式給墨印刷，但近兩年也有些報(bào)社印刷廠購(gòu)買了上出墨方式的報(bào)紙印刷機(jī)，這種出墨方式對(duì)油墨的性能要求更高，其中突出的一點(diǎn)就是要求油墨的流動(dòng)性好，有時(shí)就需要稀釋劑調(diào)整流動(dòng)度。此外，在印刷過程中因紙張質(zhì)量較差，產(chǎn)生拉紙毛、糊版等問題時(shí)，加入少量稀釋劑，可降低油墨的黏度。

（2）撤黏劑，又稱減黏劑，使用撤黏劑是為了減少油墨的黏性，同時(shí)不影響油墨的身骨。輪轉(zhuǎn)膠印機(jī)所使用的新聞紙如果其紙張纖維結(jié)合不良，表面強(qiáng)度差，紙張的吸墨性差，抗水性不夠，或印刷車間溫度過低，以及油墨本身黏性過大，印刷時(shí)會(huì)引起紙張拉毛或圖文部分堆墨等現(xiàn)象，這種情況下適當(dāng)使用撤黏劑可以有效減輕此類故障。撤黏劑的加放量一般為油墨量的3％——5%，使用時(shí)要根據(jù)實(shí)際印刷情況按需要加入。

（3）催干劑，又稱干燥劑，是油墨中非常重要的一種助劑。它是干性植物油氧化聚合結(jié)膜的催化劑，氧化結(jié)膜與滲透干燥相結(jié)合的干燥方式都有賴于其催化干燥。油墨主要是滲透干燥型油墨，所以在生產(chǎn)輪轉(zhuǎn)膠印油墨時(shí)應(yīng)盡量少用或不用催干劑，否則油墨與空氣接觸時(shí)間稍長(zhǎng)，油墨表面便會(huì)出現(xiàn)氧化結(jié)膜（油墨結(jié)皮現(xiàn)象），影響油墨的使用。

(4）表面活性劑，又稱分散劑。表面活性劑可潤(rùn)濕顏料的表面，縮短油墨制造時(shí)的研磨時(shí)間，有利于顏料的分散，有時(shí)會(huì)明顯降低顏料的吸油性。在制造高濃度油墨時(shí)，還可以降低油墨的屈服值，并且可阻止油墨中顏料顆粒的凝集和沉淀。表面活性劑的加入量一般為顏料用量的1%——3%，表面活性劑的選擇要以能降低連結(jié)料表面張力，從而增加對(duì)顏料的潤(rùn)濕能力為好。過多使用反而有可能造成顏料聚集成塊，不利于研磨。

（5）水墨平衡劑，又稱抗乳化劑，用量一般在1%以下。墨膜在墨輥之間被剪切并不斷與潤(rùn)版液接觸，正常情況下，潤(rùn)版液要進(jìn)入墨中，如果進(jìn)水量適當(dāng)，對(duì)油墨的流動(dòng)性、黏性等性能沒有明顯破壞時(shí)，印刷不受影響，即印刷能達(dá)到理想的水墨平衡狀態(tài)。當(dāng)水墨平衡性能不好時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)兩種情況，一種是油墨疏水性太強(qiáng)，版上圖文部分接受潤(rùn)版液時(shí)由于水珠或水汽附著而斥墨，最后導(dǎo)致報(bào)紙上產(chǎn)生白斑，線條變細(xì)、間斷或細(xì)網(wǎng)點(diǎn)消失；另一種情況是油墨親水性變強(qiáng)，使?jié)櫚嬉哼M(jìn)入墨中過多，墨絲變短，傳遞性變差，干燥變慢；因墨斗不斷供應(yīng)新墨而很難在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到水墨平衡，因此印刷機(jī)上的油墨性能會(huì)隨加墨、停機(jī)、擦版、換紙等操作而變動(dòng)，造成報(bào)紙印刷質(zhì)量的不穩(wěn)定。

總之，助劑在油墨中的用量不大，但卻能明顯有效地改善或改變油墨某些特定方面的性能，同時(shí)不會(huì)對(duì)油墨整體性能造成太大的影響。因此，油墨助劑已成為油墨生產(chǎn)和使用過程中不可或缺的重要組成部分。

二、輪轉(zhuǎn)膠印油墨的質(zhì)量控制

膠印油墨的質(zhì)量控制主要是通過對(duì)油墨性能指標(biāo)的逐一檢測(cè)來實(shí)現(xiàn)的。

1.黏度

黏度是指油墨在外力作用下，油墨內(nèi)部分子之間相互摩擦產(chǎn)生阻礙分子運(yùn)動(dòng)的能力。黏度對(duì)印刷質(zhì)量的影響很大，支配著油墨的傳遞性、網(wǎng)點(diǎn)的再現(xiàn)性，對(duì)油墨的光澤度、干燥速度均有影響。黏度過大或過小均不能正常使用，黏度取決于印刷機(jī)的速度及紙張結(jié)構(gòu)的緊密和疏松程度。輪轉(zhuǎn)膠印油墨的黏度是拉雷黏度50——80Pa·s/25C°。

目前，測(cè)定油墨黏度的儀器有旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)、拉雷黏度計(jì)、平衡板黏度計(jì)。

2.黏性

黏性是指油墨的墨膜之間，抵抗分裂力的能力的大小。黏性與黏度是不同力的表現(xiàn)，兩者之間沒有確定的規(guī)律可循，但一般情況下，黏性越大黏度就越大。

當(dāng)印刷機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度越快，油墨表現(xiàn)出的黏性越大，因此設(shè)計(jì)油墨的黏性要根據(jù)印刷機(jī)的速度而定，以不影響印刷品質(zhì)量為限，否則會(huì)產(chǎn)生拉毛、飛墨等現(xiàn)象。一般情況下，高速墨黏性為3——4，中速墨黏性為4.5——5.5，低速墨黏性為6——7。

3.流動(dòng)性

流動(dòng)性是測(cè)定油墨在非外力作用下向外流動(dòng)的能力，其擴(kuò)展的直徑越大，油墨流動(dòng)性越好。

4.顏色

油墨廠生產(chǎn)的油墨，每一個(gè)品種、不同批次之間要求顏色一致。目前許多報(bào)社購(gòu)買的印刷機(jī)型都不一樣，而且每種報(bào)紙的風(fēng)格也不盡相同，這就要求墨廠根據(jù)報(bào)社的要求，進(jìn)行“專機(jī)專墨專供”，雖然同是四色墨，但供應(yīng)不同報(bào)社的四色墨的色相及其他特性都不太一樣。不過對(duì)某一報(bào)社來講，所需四色墨在色相和其他特性上應(yīng)保證相對(duì)穩(wěn)定。

檢測(cè)油墨顏色主要有兩種方法：①常規(guī)檢驗(yàn)方法，即刮樣對(duì)比方法。此方法是憑人的眼睛對(duì)標(biāo)樣和試樣在標(biāo)準(zhǔn)光源下進(jìn)行平行觀察比較。②用印刷適性儀（IGT）印刷打樣法。

5.干燥性

油墨干燥太慢，甚至不干，報(bào)紙會(huì)出現(xiàn)蹭臟、壓臟、粘手等嚴(yán)重影響報(bào)紙外觀的現(xiàn)象。

報(bào)紙印刷的干燥方式主要是滲透干燥，而影響印刷油墨干燥過慢的主體是連結(jié)料。

影響油墨滲透干燥速度的原因有：

①樹脂和礦物油的相溶性。當(dāng)樹脂和礦物油的相溶性差時(shí)，兩者的釋放急速進(jìn)行，并迅速滲透到紙張中；當(dāng)樹脂和礦物油的相溶性好時(shí)，溶劑在紙張表面的釋放、滲透變得緩慢；②紙張的吸收性；③油墨的黏性；④油墨的乳化程度；⑤報(bào)紙上圖文部分的墨層厚度。

目前冷固型輪轉(zhuǎn)膠印油墨干燥的測(cè)量方法是壓力摩擦法，即在一定時(shí)間內(nèi)使新聞紙上的油墨與空白新聞紙?jiān)谝欢ǖ膲毫ο履Σ粒�至空白新聞紙因摩擦不再染色時(shí)，計(jì)算刮樣的摩擦?xí)r間，以該值表示油墨的干燥值。

6.光澤度

目前國(guó)內(nèi)的油墨企業(yè)均采用反射光澤度儀來測(cè)定油墨的光澤，將光澤度儀放置在印刷適性儀印出的印樣上，可直接讀出光澤度數(shù)值。

7.細(xì)度

目前油墨廠測(cè)定油墨細(xì)度采用的是刮板細(xì)度計(jì)法，要求油墨細(xì)度小于15μm ，油墨中顏料的細(xì)度對(duì)油墨光澤度有很大的影響，顏料研磨得越細(xì)，油墨的光澤度就越高，此外油墨的細(xì)度將直接影響PS版的耐印力，在其他印刷適性不變的情況下，油墨的細(xì)度越高，PS版的耐印力越高。