水性油墨是一种新型的“绿色”包装印刷材料。水性油墨不含挥发性溶剂,因此是一种具前途的型印刷油墨[1]。水性油墨已经从单一的纸箱墨向各种基材、多色套印发展,水墨将在纸张、铝箔、真空镀铝膜、金银卡纸、复合塑料、聚合物塑料、金属等基材印刷上全面发展。西方的发达已经越来越多的使用水性油墨作为包装印刷油墨[2-3]。与溶剂型油墨相比,目前水性油墨存在色密度、光泽性差等不足,另外政策对溶剂型油墨还没有严格的限制,因此水性油墨的发展并没有普及[4-7]。

油墨制备过程中,颜料在连接料中的分散,不但是耗能、耗时的过程,而且研磨分散工艺直接影响产量,又是的准确性、油墨的均匀性和细度把关的过程,因此分散设备的好坏、分散工艺的控制对油墨质量有着大的影响。油墨使用的研磨设备主要有砂磨机、高速分散机、辊磨机等,凹印油墨属于液体油墨,通常使用砂磨机进行研磨。
本实验中制备的水性塑料凹印油墨是以丙烯酸树脂为连接料的水性体系油墨,颜料在水性体系中的研磨分散在油墨领域是个全新的课题。国外成熟的水性塑料凹印油墨的生产也都是采用砂磨机进行研磨分散,而国内水性塑料凹印油墨还没有成熟的产品,这与油墨的设计和油墨分散工艺的不完善是分不开的。目前国内水性塑料凹印油墨设计方面的研究比较多,而分散工艺方面的研究很少,本文重点研究了塑料凹印水性油墨的分散工艺。

在水性凹印油墨的制备过程中,颜料在树脂中分散效果的好坏直接影响着油墨的着色力和附着力等印刷性能,本研究重点考察水性凹印油墨分散工艺对其分散效果的影响。试验中先选用凹印油墨制备中普遍使用的砂磨机作为分散设备,在油墨制备过程中改变研磨介质的种类、研磨介质的直径大小以及研磨时间等工艺参数,使用激光粒度仪考察不同工艺参数下制备的油墨的分散效果,研究不同工艺参数对油墨分散效果的影响。另外选用高性能分散设备高压均质机对油墨进行分散,比较不同分散设备对分散效果的影响。

1　实验

2.1　不同种类的研磨介质对分散效果的影响 

实验中选用直径大小相同,一定体积的两种研磨介质,在其他研磨条件相同的情况下使用砂磨机分别对等量的基墨进行研磨,然后用激光粒度仪测量颜料粒径,并比较不同研磨介质的研磨效果。其测试结果见图1。