印刷油墨適性的檢測

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(jié)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(jié)料則保證油墨的轉(zhuǎn)移性，傳遞性和干燥性。根據(jù)包裝印刷工藝的特點(diǎn)，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(wǎng)版印刷油墨4種。在印刷過程中，為檢驗(yàn)油墨的印刷適性，需要進(jìn)行一些常規(guī)的性能檢測，且不同墨種的檢測項(xiàng)目也略有差別。今天中國紙業(yè)網(wǎng)編輯查找了相關(guān)內(nèi)容，給大家詳細(xì)介紹一下印刷油墨。

平版印刷油墨性能檢測

最常用的平印技術(shù)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(xì)度）等技術(shù)指標(biāo)。根據(jù)油墨行業(yè)的習(xí)慣和測試儀器的標(biāo)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(biāo)，它表示流體流動(dòng)時(shí)摩擦阻力的大小。在膠印中，油墨黏度的大小關(guān)系到油墨的分布和轉(zhuǎn)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(yīng)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(jì)"，"拉雷黏度計(jì)"，"錐面平板黏度計(jì)"及"旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)"等方法。

（1）平行板黏度計(jì)

平行板黏度計(jì)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(shí)間的增加，油墨向外擴(kuò)展的直徑不斷增大，最后可以根據(jù)油墨擴(kuò)展的直徑和對(duì)應(yīng)的時(shí)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(dòng)度等參數(shù)，并將油墨在黏度計(jì)上60s時(shí)的擴(kuò)展直徑稱為流動(dòng)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(jì)算方法如下

sl=d100-d10

式中：d100--100秒時(shí)油墨鋪展直徑（cm）；

d10--10秒時(shí)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(jì)算方法如下

I=d10-sl

利用平行板黏度計(jì)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(jì)算

ηa=τ/D

τ=2wgv/π2R5，D=6πR2/V×0.4343sl/t

式中：τ-剪切應(yīng)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(shí)間內(nèi)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(dòng)前必須給予一定的外力，這種流體也稱為塑性流體，這個(gè)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(shí)鋪展的最大半徑（cm）。

（2）拉雷黏度計(jì)

拉雷黏度計(jì)是油墨質(zhì)量管理中常用儀器，又稱落棒黏度計(jì)。測量時(shí)，將油墨裝入圓棒和短圓筒之間，利用金屬圓棒下落對(duì)油墨產(chǎn)生剪切，記錄固定距離內(nèi)自由下落的時(shí)間，下落時(shí)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(shí)，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，落到10cm處停止計(jì)時(shí)，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(jì)算出剪切應(yīng)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(shí)間（s）。

利用以上計(jì)算結(jié)果，可利用做圖法粗略測出黏度和屈服值。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，油墨黏度大于400P時(shí)，所加的砝碼重量為500——1500g，黏度小于200P時(shí)，所加砝碼重量以200——1000g為宜。

（3）錐面平板黏度計(jì)

錐面平板黏度計(jì)是用來研究非牛頓流體流變性質(zhì)的精密黏度計(jì)。試料放在固定的平板和一個(gè)可更換的旋轉(zhuǎn)錐面轉(zhuǎn)子之間，轉(zhuǎn)子的錐形角一般小于40°，利用上部錐面轉(zhuǎn)子的頂點(diǎn)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(zhuǎn)矩通過與錐面轉(zhuǎn)子軸相連的彈簧電子測試裝置，將信號(hào)自動(dòng)記錄下來，即可計(jì)算出油墨的黏度值。

（4）旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)

旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)是基于黏滯體系中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生扭矩的原理測量液體的黏度。一般的旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)都是兩個(gè)同軸圓筒，其中一個(gè)圓筒靜止不動(dòng)，另一個(gè)圓筒以一定的速度旋轉(zhuǎn)，使內(nèi)外筒之間的環(huán)形縫隙充滿被測試的液體。

測試時(shí)根據(jù)油墨黏度大小選擇合適的轉(zhuǎn)子，開機(jī)預(yù)熱后，按照儀器的要求把一定的墨量裝在兩筒之間。測試時(shí)內(nèi)筒轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，由于受油墨黏度阻力的影響，儀器的彈簧偏轉(zhuǎn)，在刻度盤上可以直接讀出數(shù)值。在不同的速度下旋轉(zhuǎn)，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(zhuǎn)移、不斷被加壓和強(qiáng)制分離。分離時(shí)油墨分子內(nèi)必然會(huì)產(chǎn)生一個(gè)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(guān)，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(gè)合成橡膠輥和一 個(gè)空心金屬輥（可以進(jìn)行水循環(huán)調(diào)節(jié)溫度）組成。

測量時(shí)，在不加墨的狀態(tài)下先開機(jī)調(diào)整平衡，在規(guī)定的注墨管內(nèi)加滿油墨試樣，開機(jī)預(yù)熱使溫度升至32℃。關(guān)機(jī)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(shí)在30秒內(nèi)用L稱桿上的重錘把秤桿再一次調(diào)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(chǔ)上，讓儀器再次旋轉(zhuǎn)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(xì)度檢測

油墨的細(xì)度是影響印刷質(zhì)量的重要指標(biāo)。油墨是以細(xì)小顆粒均勻分散在連結(jié)料的體系，這些固體顆粒的粗細(xì)程度稱為油墨的細(xì)度。膠印油墨的細(xì)度一般要求≤15μm；高檔精細(xì)油墨的細(xì)度要求≤5μm。

印刷油墨的細(xì)度一般用刮板細(xì)度計(jì)測定，細(xì)度計(jì)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(hào)調(diào)墨油稀釋。流動(dòng)度在24mm以下的加18滴（0.36ml）；流動(dòng)度在25——35mm之間的加14滴（0.28ml）；流動(dòng)度在36——45mm之間的加10滴（0.20ml）；流動(dòng)度在46mm以上不用稀釋。

用調(diào)墨刀挑取稀釋的油墨，置于細(xì)度計(jì)凹槽的最深處，將刮刀垂直橫置于細(xì)度計(jì)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(diǎn)處停止。將細(xì)度計(jì)以30°角斜對(duì)光源，用5——10倍放大鏡檢視顆粒密集點(diǎn)的初始值。刻度范圍內(nèi)超過15個(gè)顆粒為上刻度線，不超過15個(gè)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(wǎng)紋輥輸墨的短墨路決定，屬于接近牛頓流體的流體，流動(dòng)性良好，黏度只有0.1——1.0P。柔印油墨一般為揮發(fā)干燥，當(dāng)以紙張或紙板為承印物時(shí)，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(jì)測試。測試時(shí)，用手堵住小杯下方的小孔，倒?jié)M墨，無氣泡時(shí)松開手讓墨流出，用秒表計(jì)時(shí)。用流體全部流出所用的時(shí)間"s"表示油墨的黏度，流出時(shí)間越長黏度越大。

柔版油墨的細(xì)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(jì)和色度計(jì)測試。

柔版印刷適性儀由刮刀、網(wǎng)紋輥、供墨裝置及印刷裝置構(gòu)成，可以測試柔版印刷油墨的印刷適性。印刷壓力、網(wǎng)紋輥加網(wǎng)線數(shù)及印刷速度都具有可調(diào)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(wǎng)紋輥的壓力在30——500N間調(diào)節(jié)；印刷壓力在30——500N間調(diào)節(jié)；印刷速度范圍在0.3——1.5m/s間調(diào)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(dòng)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(shí)，要將適性儀調(diào)整到凹印狀態(tài)。方法如下：在開機(jī)的同時(shí)"ENTER"，接通電源后顯示一個(gè)菜單，按1鍵選中"Settings"，按3鍵確定后，出現(xiàn)一個(gè)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(jìn)入印刷狀態(tài)即可以進(jìn)行檢測。