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表面活性剂在印刷工业中的应用-消泡剂

发布时间:2017-10-15 16:32
  
  比较稀的油墨大多可用泵来输送,在输送过程中,会有大量的空气混人,出现气泡。另外,在印刷过程中,由于油墨很稀,从版上刮下来(如照相凹版)或从辊子上流下来(如柔性版和凸版油墨)时,也会产生大量气泡。
    油墨中出现气泡,不仅使印品质量下降,当墨斗中产生大量气泡时,还有可能使印刷无法正常进行下去。
    芳烃基、醇基、水基油墨都有此种现象j而以水基墨为最严重,因为水基墨的连结料通常是碱性的胺或可溶于胺的蛋白质、虫胶、丙烯酸共聚物或它们的混合物。它如肥皂(或洗涤剂)在水中一样,故成泡性极强。
    因为水基墨是不易燃的油墨;同时,它们很便宜,因此符合环境保护要求。
解决气泡问题对于各种印刷过程特别是水基墨的使用十分重要。
1泡沫形成和破坏的简要机理
气泡,就是成团的气体被液体的薄膜壁分隔包围而成的。气泡壁本身能形成很一致的几何形,三个气泡壁(薄膜)遇在一起时,形成l20角。至少有两种以上的组分才能形成气泡,纯液体是不能成泡,因为气泡中气体所占的体积分数一般超过了90%。 
当可溶于液体中的表面活性剂的单分子薄膜出现在液体表面上时,就会产生气泡。液体表面的弹性也会导致气泡。
总的来说,气泡本身是不稳定的,它的破坏一般是由于液体从气泡壁排挤入壁的边缘而发生的。当膜壁排挤到厚度约10nm时,在膜壁内的分子运动就足以破坏液体膜而毁灭气泡结构。
2消泡剂的功用
    消泡剂的功用一般是通过它的化学反应来消除气泡。在气泡中加入化学物质(如酸或钙盐),使之与成膜物质发生化学反应,消除气泡。   
    然而,大部分消泡剂的功用是在泡沫的表面铺开,使之在液面上取代气泡膜的分子。通常采用具有很强的降低表面张力能力的表面活性剂作为消泡剂,这种表面活性剂分子极易吸附在表面上。大多数工业上的消泡剂还应用铺展溶剂或乳化剂作为载体,这样可保证消泡剂能很好地到达表面的各部分,而起到有效的消泡作用。
    另一种方法就是在体系中加入二种良好的溶剂,使表面活性剂分散到液体中去,这样,也可以大大降低气泡的形成。
    硅油类消泡剂对含水系统和非水系统都是有显著效果的消泡剂。它们是由粉状的硅与一些有机化学品经过一系列的化学反应后形成的。
    硅酮是其中的一种,它具有的一些特殊的性质,不是其它材料所能得到的,因为它既保留了无机的特性,又有有机的性能。
    硅酮油液体的表面张力是非常低的,这是它含有硅的缘故。t二甲基硅酮油的表面张力约只有2.0×10-2N/m,而烃油类为3.5×10-2N/m,水为7.28×10-2N/m。因此,只要用很少的量,即可起消泡作用。
    下述系统对水基型油墨具有良好的消泡作用:将三甲基硅油进行链封闭后,用脂族烃(如汽油)调整至相对密度为l。再加1倍的水及5%的乳化剂(如吐温一80)进行高速搅拌,使其充分乳化、分散即可使用。
    对含有芳烃的柔性凸版油墨及照相凹版油墨来说,硅酮类,尤其是聚甲基硅酮类,更为有效。硅酮对醇类油墨不太适应。
    一般说,制造油墨时加入消泡剂,比在印刷使用时加入效果为好,后者的做法容易使印品出现斑点等弊端。
消泡剂的用量一般在百分之零点几至百分之几。
3水基墨配方
(1)柔性版印刷用水基墨配方
配方l水基红油墨(质量分数)
平印红颜料 18.0 异丙醇 4.0
丙烯酸碱溶液连结料 60.0 13.9
聚乙烯蜡助剂 4.0 消泡剂 0.1
 
配方2水基蓝油墨(质量份)
50%酞菁蓝 l2.3 单乙醇胺 2.0
丙烯酸乳液 50.0 聚乙烯蜡助剂 3.0
32.4    
    (2)凹版印刷用油墨配方(质量分数)
                                  黄    红    蓝    黑
联苯胺黄221                   6
透明黄GG                     5
桃红精6GNS                   l4
酞菁蓝(稳定型)                              12    1.5
炭黑(长春色素)                                      8
紫红F 2R                                           1
胶质钙                         1       2    1       1
树脂液(pH=9)                  68.5   68.5 69.5   69
消泡剂                        0.5     0.5  0.5   0.5
蒸馏水                          15      12   13      15
乙醇                            4       3     4       4
合计                           l00      100  100      100
 
    (3)水基上光油配方(质量份)
丙烯酸树脂溶液 28.0 消泡剂 1.0
蜡质乳液 12.0 异丙醇 8.0
丙烯酸树脂 40.0 6.0

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