印刷油墨生产工艺介绍

印刷油墨生产工艺介绍

印刷油墨生产的基本目的是使颜料颗粒均匀分散到连结料中，它使用的设备原理相对来说较简单，但其生产却不太容易。因为油墨的品种很多，为适应不同的印刷方法、不同的承印材料，就必须选择各种各样的方式进行生产。印刷油墨可以连续性生产，也可以间歇生产，但多数是间歇生产的，只有像新闻油墨这种用量极大的油墨才采用连续生产的方式。

由于颜料颗粒是由许多细小的微粒粘在一起，形成一团团的颜料，分散颜料是用最小的能量将团块分散到印刷所允许的最低程度。一般先用连结料初步润湿颜料团块，再将颜料团打开，使微粒粒度达最低允许程度，排出颜料团粒表面的空气，使连结料包围每一个颜料颗粒周围，这时连结料和颜料混合物成为稳定的悬浮物。

油墨生产大致可分为准备、配料、搅拌、轧研、检验及包装等工序。

(1)准备

准备阶段指的是油墨所需各种原材料的制取和加工，包括将颜料和连结料加工到符合制墨所需要求，清除掉干性植物油所含的游离脂肪酸、色素及磷脂等。

植物油的精制法主要有3种：碱漂精制法、硫酸烧碱精制法及碱液漂土法。其目的是使用氢氧化钠除去粗油中的游离脂肪酸和杂质及部分色印刷油墨生产技术素，再用天然漂土进一步脱除剩余的杂质和色素。经过精制的植物油还需加热炼制，以增进油的干燥速度、光泽、结膜的硬度、耐水性和耐久性。将植物油升温至要求温度(如亚麻油为280℃土3℃，梓油为275℃土3℃)后开始保温，当干性植物油部分聚合作用而使黏度升高到所需温度时，退火降温。这样制得的干性树脂就可用来制墨了。

(2)配料

油墨的配方是个复杂的问题，主要是因为原材料可以在一个很广的范围中进行选择，而且油墨还有许多不同的因素需要加以考虑，所挑选的材料必须可以共存，并且能均匀地混合在一起。所制成的油墨还需适应特殊的印刷工艺的需要，在印到承印物表面之后还需在一定的期限内保证印刷图文达到耐摩擦、耐热、耐碱、耐晒等各种要求。要得到一个成功的配方，只能经过大量反复的实验。

(3)搅拌

配方确定之后，将颜料、连结料以及助剂按量称好；放人特制的调和桶中，用搅拌机进行搅拌。搅拌的速度开始较低，以防色粉飞扬，然后再高速搅拌。

油墨料调和成糊状后即可停机，取下油墨料容器，然后用轧墨机轧研。

(4)轧研

轧研的目的是使连结料中的颜料分散，达到印刷时在其所用机型上取得令人满意的效果。因此，不同的油墨种类，根据轧研不同，其研磨程度也不同。研磨机的种类很多，但其原理都靠剪切和挤压作用来完成。在三辊轧墨机上轧研时，墨料不能过稀，否则将严重影响生产效率。有一些辅助剂(如催干剂等)也不可过早加人。所以，在轧墨以后，还需要将部分溶剂、调墨油和催干剂等与已轧细的墨料混合均匀，达到要求的黏度即可o

(5)检验及包装

油墨轧制完毕后要检查其色相、细度是否符合设计的要求，然后就可装桶。装桶时要注意不要有空隙和气泡，以减少氧化结皮而造成的损失，新式的自动装桶机可保证质量精确，包装时表面常盖有涂油的纸盖，也是为防止表面结皮。

另外有使用预先生产色粒的方法来生产油墨(主要是柔性版印刷油墨和凹版印刷油墨等溶剂型油墨)。所谓色粒，指的是色料和树脂的固态均匀混合物，使用时，只要将溶剂按比例加入，搅拌混合，即成为可以使用的油墨。色粒的生产过程可以分为4步：将色料和树脂加入溶剂后预混合、研磨分散、冷却干燥、切割制成大小合适的色粒。使用色粒生产油墨可以减少运输费用、改善环境质量、延长油墨使用寿命、易于保管贮藏，这也是油墨生产的一个发展方向。

常见的胶印油墨、平台机凸版油墨、丝网油墨和印铁油墨都属于浆状油墨。它们由色料、填充料、连结料、溶剂、辅助剂制成。在制造过程中，完成湿润、粉碎和分散3项加工。使用的设备并不复杂，主要有各种搅拌机、研磨机、捏合机和装桶机等。

照相凹版印刷油墨、柔性版油墨和新闻油墨等都是液状油墨，黏度很小。因此，制造时采用密闭的球磨机或砂磨机，不必在搅拌机中预先混合，直接将颜料、填充料、调墨油和溶剂一起投入球磨机和砂磨机即可。由于设备简单、工艺流程较短，所以液体油墨制造费用比浆状油墨低廉。

油墨生产的主要设备介绍

1、搅拌设备

制造油墨的第一步工作是在配方确定后，将颜料、连结料及助剂等定量称好，放人搅拌机中进行搅拌，完成湿润与初步分散加工。搅拌机又名调墨机、搅和机，依靠转动的搅拌棒将调墨桶中的固体与液体成分搅和在一起，形成糊状物，完成初步分散加工。操作时，一般先将转速开到较慢的一档，以防止固体成分过分地飞扬，搅拌一段时间后，固体成分已被连结料初步润湿，这时可换成较快的速度，使墨料搅拌得更加均匀。

在油墨工业中使用的搅拌设备种类很多，除常用的行星式搅拌机外，还有效率更高的蝶形浆搅拌机、高速叶轮搅拌机和双轴搅拌机。

2、轧墨设备

从搅拌机中取出的墨料，仅仅是固体表面初步被连结料润湿，在分散度和颗粒细度等方面远远没有达到要求，而这进一步的加工是依靠制造油墨的主要设备即三辊轧墨机来完成的。三辊轧墨机也叫三辊磨，是生产油墨，特别是生产比较黏稠的浆状油墨的主要分散设备之一。一般的浆状印刷油墨要经过3～5次的反复碾轧才能将大颗粒的颜料聚集体破碎成直径为10～15μm以下的小颗粒，并且用连结料和树脂替换掉颜料颗粒表面吸附的水分或空气，使颜料小颗粒均匀地分散在连结料中。

轧墨机的工作原理如下：三辊轧墨机的3个钢质辊是空心的，以便用冷却水带走轧墨生成的热量；辊表面经过淬火处理，以增加其硬度。 3个辊转速不同，出墨处的前辊速度最快，后辊最慢，转速比一般为1：3：9 (也有1：4：11的)，最快的前辊转速在400r／rain左右，3个辊一般是水平排列，但比较新式的改为斜列，前辊位置较高，便于操作，轧墨机辊间距离可以调整。

在进行轧墨操作时，将调墨桶中已初步润湿的墨料放在后辊与中辊之间左右两块挡板内，由于两个辊速度不同，墨料背带形如夹缝，较粗的颗粒通不过狭窄的夹缝，从中间回到墨料顶部，流向两边，再次进入夹缝区域，这种周而复始的循环产生了较强的混合与剪切作用，最强烈的剪切在通过夹缝时发生，一部分较细的墨移到前辊，被刮刀刮下，流人收集器。

一次轧墨不可能达到要求的细度和分散度，所以一般的胶印墨要反复轧研3～5次，才能达到小于15μm的细度要求。

3、捏合机

捏合机主要由一个料槽和两把可旋转的搅刀构成。捏合机也是油墨行业比较常用的分散设备之一，主要用途有干粉捏合和捏合挤水制墨。过去颜料在混合前先要烘干粉碎，耗费不少能量，而且颜料到处飞扬。现在对于亲油性较好的有机颜料常采用比较先进的挤水法。操作方法是将未烘干的颜料滤饼(湿浆)与含油的连结料一起放人捏合机，这是与和面机相近的机械设备，但外壳密闭，连接在真空泵上，分批捏合挤水，水汽被抽出后冷凝除去。

挤水法不仅节省能源、改善操作条件，而且制成的油墨透明度、细度与着色力都有所提高。对于亲油性不好的无机颜料，为加快挤水过程，常常在捏合时加入少量表面活性剂。另外，颜料滤饼的pH值对颜料挤水的难易具有一定的作用。大部分的胶印墨都可以采用挤水这种工艺来加工。

捏合机除了用于挤水法外，胶印墨中使用的胶质油也可以在捏合机中生产，但外面的夹层要通人热油，以提高捏合机温度。白色颜料和炭黑如果采用捏合机代替行星式搅拌机，能够达到较好的分散效果，油墨厂称之为干粉捏合。