溶剂是挥发性有机液体,是油墨中必不可少的组成之一。溶剂按沸点高低分类可分为低佛点溶剂——沸点在100℃以下,中沸点溶剂——沸点在100~150℃之间,高沸点溶剂——沸点在150~250℃之间。 按化学组成分类可分为:石油烃溶剂、煤焦溶剂、萜烃溶剂、醇类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、醚酯类溶剂等。
溶剂不仅是油墨的重要组成部分,而且还可以用来调节油墨的粘度和干燥速度。溶剂挥发速度的快慢可直接影响油墨的干燥速度和墨层形成的质量,如能合理的选择溶剂还可以达到降低成本的目的。在印刷作业时,我们往往需要根据印刷任务自己调配油墨,但由于对油墨和溶剂的性能不是十分了解,因而在配墨过程可能由于加入溶剂不当,或在调色过程中选择的油墨不对而出现油墨析出或结团的现象,从而使油墨报废造成不必要的损失。上述现象的出现就是由于溶剂和树脂之间不能很好的互溶,与这一因素有关的是关于“极性”的理论。
一、溶剂的极性
无论是树脂还是溶剂,都可以根据它们的分子结构分为非极性、极性、弱极性,这一性质受到诸如分子结构的对称性、极性基团的种类和数量,分子链的长短等所影响。在高分子树脂和有机溶剂的分子结构中常含有一些极性基团,如:-COOH、-OH、-CO、-NO等。如果树脂和有机溶剂的分子结构对称而又不含有极性基团的,它们就是非极性的;如果它们分子结构不对称而又含有各种不同的极性基团,如羧基、羟基、羰基、硝基等,那它们就都带有不同的极性。所以一些树脂只能溶解于某种溶剂中,如:过氧乙烯树脂只能溶解于环已酮溶剂中,硝化棉只能溶解于极性溶剂酯类、酮类溶剂中。而一些弱极性的干性油则不溶于极性溶剂,而溶于非极性的烃类溶剂。
上述理论运用到实际印刷操作中,只须掌握在调配颜色时必须在同一类型的油墨之间进行就可以了,如需配出绿色塑料油墨、那么只能用蓝色的塑料油墨和黄色和塑料油墨调配,而不能用塑料油墨和金属油墨调配。如果油墨太稠需调入溶剂的活,那么塑料油墨,可用环已酮,擦网版时可用二甲苯和环已酮配在一块擦版可降低成本。调自干型金属、玻璃油墨,可用二甲苯、松香水调墨。调高温固化型油墨可用二甲苯、甲苯、松香水。调双组份固化型环氧系油墨可用丁醇与二甲苯的混合液调墨。
二、真溶剂、助溶剂、稀释剂
对于挥发干燥型油墨来说,它所用的溶剂可分为三类:
1、真溶剂:具有溶解该类油墨中高分子树脂的溶剂为该树脂的真溶剂。
2、助溶剂(潜溶剂):它本身不能溶解所用的高分子树脂,但在一定限制数量内,与真溶剂混合使用,可以提供一定程度的溶解能力。
3、稀释剂:此种溶剂不能溶解所用的高分子树脂,也无助溶作用,但在一定限定数量内,可以和真溶剂混合使用,它起着稀释作用,价格比所用真溶剂、助溶剂低,可以降低成本。这种溶剂的分类是相对的,对于某种溶剂在有种类型的油墨中的作用是真溶剂,而在另外一种油墨中也只能作为稀释剂来使用。
三、溶剂的沸点、闪点和自燃点
有机溶剂都是易燃品(氯化烃除外),有的闪点可达零下-16.5℃,因此在印刷时室内一定保证空气流通,为了安全起见,印刷车间内不允许有明火存在。
1、沸点: 溶剂的沸点就是溶剂的蒸气压力达到一个大气压时的温度,各种溶剂在高温时蒸气压力的相对高低和常温时是不一样的。
2、闪点:溶剂加热,蒸气散发到空气中,在温度升高,溶剂蒸气浓度逐渐加大,当遇明火就有火焰出现,随即熄灭时的温度。
3、挥发率:在一定温度和相对湿度下,在规定大小形状的箱中观察一滴受验溶剂在滤纸上的挥发速度。挥发率数值=醋酸丁酯挥发时间/受验溶剂的挥发时间×100%,如挥发率数值越小,说明该溶剂的挥发速度越慢,挥发率数值越大,溶剂的挥发速度也随之增大。借助下表,在进行丝网印刷时,尤其是选用“溶剂挥发型油墨”印刷时就可以根气候季节合理的选择溶剂了。(见下表)
常用溶剂的沸点、闪点和挥发率
四、丝网印刷油墨常用溶剂
1、松香水:即200#溶剂汽油,它是石油的分留产物,可溶解松香、甘油硬脂和醇酸树脂,可调节金属、玻璃油墨,它的溶解力属中等范围,可与许多有机溶剂互溶。
2、松节油:它是从松树提取的含油松脂的挥发部分。松节油有三种异构体:α-松萜、β-松萜、双戌烯。它蒸发均匀,由于分子结构中含有不饱和度,可产生氧化聚合作用,生成沉香萜醇溶于油和树脂中变为成膜物上的一个组份。松节油蒸发均匀,对氧化聚合型油墨有防止结皮并改善流平性的作用。
3、二甲苯:工业用二甲苯是由邻位、间位、对位三种异物体的混合物。二甲苯溶解力比松节油、松香水大,挥发率比二者快,广泛应用于高温固化型油墨及氧化聚合型油墨中。
4、甲苯:它来源于石油化工或煤焦工业,甲苯能溶解乙基纤维素、顺酐树脂、橡胶、过氯乙烯等,可调节玻璃油墨、金属油墨。
5、乙醇:根据用途不同,它的纯度不同,无水乙醇的纯度为99.5%,工业乙醇为95.6%,医药乙醇为70-75%。乙醇可溶解许多天然树脂,如:虫胶、聚醋酸乙烯、环己酮树脂、聚乙烯醇缩醛树脂(网印制版用粘网胶就是用它配制的),但乙醇对耐溶剂的感光胶有破坏作用。
6、二丙酮醇:易分解、分解主要产物是丙酮,它能溶解松香、聚醋酸乙烯、硝酸纤维、虫胶、氯醋共聚树脂等。
7、丙酮:它是极易挥发的有机液体,可溶解过氯乙烯树脂、氯醋共聚树脂、氯化橡胶等。它对耐溶剂感光胶膜有破坏作用。但它是调粘网胶的良好溶剂。
8、环己酮:具有非常好的溶解性能,除了可溶解部分天然树脂外,对许多合成树脂都能溶解,并且可与绝大多数有机溶剂互溶,是溶剂挥发型油墨的良好溶剂。
9、甲乙酮:它基本与丙酮相似,但闪点较高,蒸发速度较慢,可溶于水、乙醇、乙醚和烃类、油类。
10、异丙醇:它可溶于水、乙醇、乙醚和氯仿。
11、丁醇:它可溶解许多天然树脂和合成树脂,如聚醋酸乙烯树脂、三聚氰胺树脂等,丁醇与二甲苯以3:7的比例混合可用于高温固化型油墨及环氧系油墨。
12、醋酸乙酯:可溶解乙基纤维素、硝基纤维素、氯化柏胶、氯醋共聚树脂等。
13、醋酸丁酯:可溶解许多合成树脂,如聚氯乙烯树脂、氯醋共聚树脂、氯化橡胶、聚氯乙烯树脂等,是溶剂挥发型油墨的溶剂,但由于挥发较快,夏季印刷不宜使用。
14、煤油:又称火油,无色或淡黄色透明油状液体,是石油分销产物,可用于生产印花帮浆。
五、调墨用溶剂注意事项
1、调墨选用的溶剂应与油墨中的高分子树脂有良好的互溶性。
2、所用溶剂的挥发速度应随墨层的干燥而均匀地减少,以防引起墨膜的表面病态。
3、有机溶剂属于易燃品,并且对人体具有一定毒害,因而要保持印刷车间空气流通,并避免火源存在。
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