Ако имате някакви нужди, моля, свържете се с мен-
Номер на Whatsapp на Ivy: +86 18933516049 (Моят Wechat +86 18933510459)
Изпратете ми имейл: 01@songhongpaper.com
Класификация и взаимодействие на хартия и мастило, част Б
Мастилото е оцветител, използван в печата, формулиран като течно вещество със специфичен вискозитет. Състои се от пигментни частици, равномерно диспергирани в свързваща среда.
1. Състав на мастилото
Мастилото се състои основно от пигменти, свързващи вещества, пълнители и добавки.
(1) Пигмент
Пигментите са отговорни за развитието на цвета в мастилото и значително влияят върху характеристиките му. Те са фино разделени, неразтворими прахове-оцветени, черни или бели-, които не се разтварят във вода или органични разтворители. Въз основа на произхода и химичния състав пигментите се класифицират в две основни категории: органични и неорганични.
Неорганичните пигменти се състоят от оксиди на цветни метали или неразтворими метални соли. Те могат да бъдат допълнително подразделени на естествени и синтетични неорганични пигменти, като първите са получени от минерални източници.
Органичните пигменти са оцветени органични съединения, също категоризирани като естествени или синтетични. Понастоящем се използват предимно синтетични органични пигменти поради тяхната широка цветова гама, отлични хроматични свойства и превъзходна производителност в сравнение с неорганичните аналози.
Боите са разтворими органични съединения, които се разтварят във вода или определени органични разтворители. Неразтворими оцветени утайки, известни като езерни пигменти, могат да бъдат произведени чрез третиране на специфични багрила и те са подходящи за използване в печатарски мастила.
Изборът на пигменти за печатни мастила е предмет на строги изисквания по отношение на качеството на цвета, стабилността на дисперсията, светлоустойчивостта, прозрачността и други характеристики. Идеалните пигменти трябва да показват нюанси, близки до спектралните цветове с висока наситеност. Магента, циан и жълти пигменти, използвани в три-цветния процес на печат, трябва да притежават висока прозрачност. Освен това всички пигменти трябва да демонстрират устойчивост на вода, основи, киселини, алкохол и различни химикали. Техният капацитет за абсорбиране на масло трябва да остане умерен, за да се осигури оптимална съвместимост със свързващата система.
(2) Свързващо вещество
Свързващото вещество представлява основният компонент на мастилото, служещ за равномерно диспергиране на пигментите, като същевременно придава подходяща адхезия, реологично поведение и ефективност на трансфера. След отпечатване той фиксира пигмента върху субстрата чрез образуване на филм. Свързващото вещество обикновено се нарича "лак" или "мастило".
Свързващите вещества могат да бъдат формулирани от различни материали, включително изсъхващи растителни масла, минерални масла, разтворители, вода и синтетични смоли-, всички от които могат да служат като основни компоненти за различни мастилени системи.
Реологичните свойства, вискозитетът, киселинността (киселинна стойност), цветът, водоустойчивостта и цялостната производителност на печат на мастилото до голяма степен зависят от свързващото вещество. Чрез промяна на типа свързващо вещество, един и същ пигмент може да доведе до различни типове мастило. Обратно, използването на различни пигменти с едно и също свързващо вещество води до мастила, принадлежащи към една и съща категория, тъй като основните характеристики се диктуват от свързващото вещество. Следователно качеството на мастилото зависи критично както от пигмента, така и от свързващото вещество, като последното играе доминираща роля.
(3) Пълнител
Пълнителите са бели, прозрачни, полу{0}}прозрачни или непрозрачни прахообразни субстанции, използвани основно за заемане на обем във формулировката на мастилото. Стратегическото използване на пълнители позволява намалена консумация на пигменти, оптимизиране на разходите и регулиране на свойствата на мастилото като дебелина и поведение на потока. Освен това пълнителите повишават гъвкавостта при дизайна на формулата.
(4) Добавки
Добавките са спомагателни вещества, включени по време на производството или прилагането на мастило за подобряване на специфични работни характеристики. Когато мастило, формулирано с основни компоненти, не отговаря на изискваните спецификации при променящи се условия, се въвеждат малки количества добавки за отстраняване на недостатъците.
Обичайните добавки включват изсушители, анти{0}}изсушители, разредители, средства за намаляване на вискозитета, пластификатори и други.
2. Класификация на мастилото
Мастилата могат да бъдат категоризирани по много начини въз основа на различни критерии:
(1) По метод на печат
i. Въз основа на техниката на печат: мастила за висок печат, офсет, дълбок печат, дълбок печат, ситопечат и др.
ii. Въз основа на процеса на печат: директен печат, индиректен печат и др.
(2) По субстрат
Мастилата се класифицират според материала, който се печата, като хартия, метал, пластмаса, плат и други.
(3) Чрез изсушаващ механизъм
i. Според принципа на сушене: сушене чрез проникване, окислителна полимеризация, сушене чрез изпаряване, фотополимеризация (UV втвърдяване), термично втвърдяване и охлаждащо втвърдяване.
ii. Според метода на сушене: сушене на въздух, сушене с горещ въздух, инфрачервено сушене, ултравиолетово втвърдяване и студена настройка.
(4) По характеристики на мастилото
i. По цвят: жълт, червен, син, бял, черен, златен, сребрист, металик, флуоресцентен, перлен и др.
ii. По функция: магнитно мастило, мастило за сигурност (против-фалшифициране), мастило за ядене, пенливо мастило, ароматно мастило, мастило за запис и др.
iii. По издръжливост: светлоустойчив,-топлоустойчив,-устойчив на разтворители,-устойчив на абразия, алкохол-устойчив, химически устойчив и др.
(5) По състав
i. По суровини: на основата на изсушаващо масло-, на базата на-масло-смола,-на база разтворител,-на вода-, на-парафин-база, етиленгликол-на основа и др.
ii. По физическа форма: пастообразни (гел), течни и прахообразни мастила.
(6) Чрез заявление
Въз основа на крайна-употреба: мастило за вестникарска хартия, мастило за книги, мастило за опаковки, мастило за строителни материали, мастило за търговски марки и др.
3. Основни свойства на мастилото
Мастилото е цветна, вискозна течност с контролирани характеристики на потока, способна да прилепва към субстратите и да претърпява изсъхване след отпечатване. Най-критичните му свойства включват цвят, реология и поведение при изсушаване.
(1) Вискозитет
Вискозитетът се отнася до вътрешното съпротивление на течността да тече, отразявайки молекулярните взаимодействия, които възпрепятстват относителното движение. При печатане вискозитетът на мастилото влияе върху преноса на мастилото и взаимодейства със структурата на хартията. Твърде високият вискозитет води до неравномерно разпределение на мастилото, мъх на хартията и петна; твърде нисък вискозитет може да доведе до емулгиране и замърсяване, което компрометира качеството на печат.
Вискозитетът на мастилото се влияе от присъщия вискозитет на свързващото вещество, концентрацията на пигмента и добавката, размера на частиците и качеството на дисперсията.
Оптималните нива на вискозитет зависят от скоростта на печат, порьозността на хартията и температурата на околната среда.
(2) Стойност на добива
Стойността на провлачване се определя като минималното напрежение на срязване, необходимо за иницииране на поток във флуид. Мастилата с високи стойности на добив показват лоша течливост и трудности при разнасяне, докато тези с ниски стойности на добив са склонни да се размазват или да произвеждат неясни точки.
Това свойство е тясно свързано със структурата на мастилото и е ключов индикатор за оценка на производителността на мастилата за офсет и дълбок печат.
(3) Тиксотропия
Тиксотропията описва обратимата промяна в консистенцията на мастилото, когато е подложено на механично разбъркване: мастилото става по-малко вискозно (разреждащо се) под силата на срязване и възвръща първоначалния си вискозитет при престояване.
Благодарение на тиксотропното поведение, мастилото тече по-лесно върху въртящите се ролки, което улеснява трансфера. Веднъж прехвърлен върху субстрата и освободен от срязване, той отново се сгъстява, предотвратявайки увеличаването на точките и осигурявайки рязко възпроизвеждане на изображението. Прекомерната тиксотропия обаче възпрепятства отделянето на мастилото от фонтана и нарушава равномерното разпределение на мастилото.
(4) Течливост
Течливостта означава способността на мастилото да тече под собственото си тегло. Това свойство засяга манипулирането, изпомпването от хранилището към фонтана за мастило и равномерното разпределение между ролки и плочи.
Течливостта се определя от вискозитета, стойността на добива, тиксотропията и температурата.
(5) Дължина на нишката на мастилото
Дължината на мастилената нишка се отнася до степента, до която мастилото може да се разтегне в непрекъснати нишки, без да се счупи. Късите нишки се предпочитат при офсетовия и високия печат, за да се сведе до минимум замъгляването или разливането на мастилото. Мастилата с подходяща дължина на нишката създават равномерни, плътни мастилени филми и често се използват като индикатори за качество на печата.
Дължината на нишката корелира с тиксотропията, стойността на добива и пластичния вискозитет.
(6) Поведение при сушене
След отлагане върху субстрата, мастилото преминава от течно или полу{0}}твърдо състояние към твърд филм-процес, известен като сушене. Тази трансформация се осъществява чрез промени във фазата на свързващото вещество, което може да включва проникване, изпаряване, окисление или полимеризация.
Различните формулировки на мастилото използват различни механизми на сушене в зависимост от състава на свързващото вещество. При пренасяне върху основата, част от свързващото вещество прониква в повърхността, докато разтворителите се изпаряват. Едновременно с това химичните реакции повишават вискозитета и твърдостта на мастиления филм, докато се образува издръжлив, солиден слой.
Обикновено:
- Мастилата за висок печат изсъхват главно чрез проникване;
- Офсетните мастила разчитат на окислителна полимеризация;
- Мастилата за гравюра, съдържащи силно летливи разтворители, изсъхват предимно чрез изпаряване.
4. Характеристики на специфични видове мастило
(1) Мастило за висок печат
Мастилата за висок печат включват мастила за книги и периодични издания, мастила за ротационна преса, цветни мастила, пластмасови мастила, флексографски (гумени релефни) мастила, мастила на-водна основа и мастила за вестници.
Мастилата за книги и периодични издания са предназначени за плоски печатни машини и се характеризират с умерен вискозитет и стойност на пробив. Предвид порестия характер на типичните хартии за книги, тези мастила използват механизми за изсушаване чрез проникване.
Цветните мастила за висок печат, често използвани в медния печат, изискват отлично възпроизвеждане на точки, бързо втвърдяване и устойчивост на разтичане. Те обикновено използват свързващи вещества, които се втвърдяват чрез образуване на окислителен филм, комбиниран с частично проникване, осигурявайки бързо фиксиране и добър трансфер.
Ротационните мастила за вестникарска хартия са създадени за високо-скоростен печат и следователно изискват висока течливост и нисък вискозитет. Тези мастила се изсушават предимно чрез проникване, разчитайки на бърза абсорбция във влакнести хартиени субстрати.
Мастилата за въртящи се книги и периодични издания се използват при междинни скорости между плоските преси и пресите за вестникарска хартия. За предотвратяване на проблеми като лошо изсъхване, разпрашаване и размазване при печат върху хартии с покритие се използват термореактивни мастила. По време на печат мастилото се нагрява до 200–250 градуса, изпарявайки разтворителите и позволявайки незабавно залепване.
(2) Офсетно мастило
Офсетовите мастила включват-офсетови мастила с общо предназначение, мастила за ламарина, фоточувствителни мастила за ламарина, колотипни мастила и термореактивни мастила.
Основна характеристика на офсетовите мастила е високата якост на оцветяване, необходима, тъй като офсетовият печат произвежда тънки филми с мастило поради своя механизъм за индиректен трансфер. При увеличаване на скоростта на пресоване добрата течливост и бързото изсъхване са от съществено значение. Освен това офсетовите мастила трябва да показват силна водоустойчивост поради системата за овлажняване, използвана в офсетната литография. Пигментите трябва да издържат на разтваряне или миграция във вода, а свързващите вещества трябва да избягват хидрофилно емулгиране, което може да наруши преноса и изсъхването на мастилото. Свързващите -базирани на смола обикновено предлагат по-добра водоустойчивост от алтернативите на-маслена основа.
(3) Мастило за дълбоко гравиране
Мастилата за дълбоко гравиране включват мастила за фотогравиране, гравирани мастила за дълбок печат и мастила за пластмасов филм.
Мастилото за фотогравиране е типичен пример за летливо-съхнещо мастило, показващо най-нисък вискозитет сред всички видове мастила. Неговото ниско повърхностно напрежение и висока течливост позволяват пълно запълване на вдлъбнати клетки на цилиндъра за дълбоко гравиране. Силната адхезия осигурява ефективен трансфер на мастило от клетка към субстрат, последвано от бързо и пълно изсъхване.
Гравираното мастило за дълбок печат е плътно, но не-лепкаво, с рохкава, къса текстура и подходяща тиксотропия. То трябва лесно да запълва гравираните клетки, да бъде чисто изтрито от зоните без-изображение и да се пренася ефективно върху субстрата. След отпечатване мастилото трябва да запази остри детайли без увеличаване на точките и да изсъхне бързо. Поради приложението си при защитен печат (напр. банкноти), това мастило изисква пигменти с изключителна светлоустойчивост, водоустойчивост, устойчивост на топлина и маслоустойчивост. Често се включват специални добавки за предотвратяване на фалшифициране.
(4) Мастило за ситопечат
Мастилата за ситопечат включват стандартни сито мастила, пластмасови мастила, трансферни мастила-на маслена основа и трансферни мастила-на водна основа.
Тъй като ситопечатът включва нанасяне на мастило през мрежа с помощта на чистачка под налягане, което води до дебели отлагания, мастилото трябва да има гъста, къса и рохкава консистенция с минимална лепкавост. Концентрацията на пигмента може да бъде намалена, за да се улесни преминаването през фини мрежи.
За мастилата за сито-съхнене чрез окисляване е желателно бързо изсъхване след-печат. Видовете-сушене чрез изпаряване често изискват-подпомогнато от топлина сушене, за да се ускори отстраняването на разтворителя.
Трансферните мастила обикновено показват ниска течливост и вискозитет и разчитат основно на изсъхване чрез проникване.
(5) Функционални мастила
Микрокапсулираните мастила съдържат функционални материали, затворени в микрокапсули и диспергирани в подходящо свързващо вещество. Отпечатването не разкъсва капсулите, запазвайки функционалността до задействане. Примерите включват:
- Мастила с течни кристали, чийто цвят се променя в зависимост от температурата или налягането, използвани в термометри и електронни дисплеи;
- Ароматни мастила, капсулиращи аромати, освобождаващи се при разкъсване на капсулата;
- Пенообразуващи мастила, включващи пенообразуващи агенти, които се разширяват при нагряване, използвани при брайлов печат и текстурирана графика.
Метални мастила, като златни и сребърни мастила, заместват метални прахове (напр. месингови или алуминиеви люспи) за конвенционалните пигменти. Тези прахове се смесват с мастилото малко преди печат, за да се поддържа блясък и ефективност.
Флуоресцентните мастила използват флуоресцентни пигменти, получени чрез диспергиране на флуоресцентни багрила в синтетични смоли. Те произвеждат ярки, привличащи вниманието-ефекти и се използват широко в реклами, опаковки и изложби. Те обаче имат груби частици и ограничена светлоустойчивост, постигайки максимален блясък при ултравиолетова светлина.
Магнитното мастило съдържа магнитни частици железен оксид. Чрез контролиране на магнитните свойства знаците, отпечатани с това мастило, могат да бъдат разчетени от специализирано оборудване за откриване. Обикновено се използва за кодиране на информация за кредитни карти и чекове.
Защитните мастила (-против фалшифициране) се използват при отпечатването на ценни документи и трябва да показват изключителна устойчивост на светлина, топлина, вода и масло. Някои варианти включват съединения, които реагират при специфични стимули (напр. UV светлина, разтворители), което позволява проверка или разкриване на подправяне. Други видове включват изчезващи мастила, мастила с-промяна на цвета и термохромни мастила.
Допълнителните функционални мастила включват газо{0}}чувствителни мастила (промяна на цвета при излагане на газове), термохромни мастила (температурни-отзивчиви), фотохромни мастила (светлинно-активирано проявяване на цвят), годни за консумация мастила (за етикетиране на храни) и мастила със запалване (използвани върху повърхности на кибритени кутии).
