【技术】全水基印墨的科学检测方法
文摘
2024-08-10 08:08
广东
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水墨至今没有检测标准，所有检测都是按传统溶剂的标准和方法。但水墨有其独立的物理特性，所以必须要有自身的检测标准与方法。在多年的全水基印墨研发、制备、应用过程中，我们创立了自已的检测体系，并认为它是全水基印墨检测较为科学的方法，在此与行业同仁交流，欢迎大家批评指正。无论哪种印墨均由树脂、色料、溶剂、助剂四部分材料组合配伍而成。其实只要市场上正常销售的可以用于水墨制备的树脂都是成熟的，包括聚氨酯、丙烯酸、氯化聚丙酸等。我们选择制备水基印墨的首要条件和标准是两高一低：即固含高、光泽高，黏度低。色料也一样，也要求两高一低：固含高、光泽高，黏度低。无论是自制色浆或是外购均应该按此要求。通常大家用60°角光泽度仪测定光泽。60°以上称有光，85°以上称光泽良好，95°以上称高光。黏度测定通常用两种方法：1、旋转黏度仪；2、黏度杯。旋转黏度测定仪可能有的企业没有采购，但黏度杯每家企业应该都有。我们认为水墨黏度以T0Y03号杯为标准，应低于60s。这个黏度越接近印墨上机时的工作黏度越好！全水基印墨以水做全部溶剂，对水的检测主要是钙镁两种离子的含量界定与控制。即要检测每毫升水中，钙离子和镁离子的含量。因为每个地方自来水的硬度是不一样的，因此我们要通过检测钙镁离子的含量，来确保各个地方加进水墨里的水的硬度在标准范围内，同时也把钙镁离子对水基体系的负面影响降到尽可能低的程度。（钙镁离子在水基体系中可以作为增稠剂使用，松香在水基体系中也可作增稠剂，几乎所有的醚类助剂在水基体系中都可当增稠剂使用）图1 从检测报告中可以看到，自来水和井水中的钙镁离子含量差异很大水基墨所选用的助剂与传统溶剂型印墨不同，多以醇链、醚链、胺链加表面活性剂为主。因此助剂主要检测其与印墨体系是否能百分之百相容。我国目前承印塑料膜种类众多，各种塑料膜性能各异，表面能相差极大。在水基印墨研发过程中发现：0PP、PET、PVC热收缩膜，其表面极性较高，印墨较易附着，形成抗水和基础牢度较快。而PE、LDPE、HDPE、软质PVC、珠光膜等表面极性小，印墨不易附着，形成抗水和基础牢度较慢。采用热风吹干，按1小时、2小时、4小时、8小时、16小时、24小时、48小时不同时长来检测附着力。涂布后不给风不给热，让水墨自干。设定12小时、24小时、48小时几何倍数的时间来检测附着效果。采用时效法与延时法测定附着力需设立前提条件：即测定印墨的初干、表干、彻干时间。并以此判断印墨能否付印，能否顺利收卷，收卷展开后是否会粘背脱墨等。目前我们常用的附着牢度捡测方法是：用3M胶带与涂布基材十字相交，左手按住涂布基材右上方，右手按拿胶带自右向左斜向撕拉。在印墨涂层经胶带由右向左、由高向低的撕拉过程中，共可能出现三种情况：第一种情况说明完全没有附着力，第二种现象说明附着力很好，第三种情况表明基础牢度已建立，能否满足生产要求还需要看过一段时间的效果。 附着力检测方法，采取胶带与涂布十字相交，由右向左、由高点向低点斜向撕拉的理论是依据是：右上角为迎前角，左下角是离后角。我们通过胶带撕拉后，印墨在迎前角和离后角上的表现，判定印墨附着力的高低与好坏。很多企业担心全水基印墨干不了，我曾在众多场合表示：全水基印墨不存在不干的问题，相反，应该担心干得太快的问题！所以我们需要测定全水基印墨的初干，就是预防干燥过快，过快干燥会造成复溶下降，极易造成塞网堵版。1、常温条件下，40um涂层厚度,初干快于240秒，极易塞网堵版；全水基塑料凹印水膜若想得到广泛运用，必须做一些特性检测，包括抗水、耐碱、耐热、耐油脂、耐体汗、抗括搓等。1、抗水检测：40涂布棒涂布后，常温自干24小时后，指抠不破墨层。2、耐碱检测：40涂布棒涂布常温自干48小时后，浸入15%立白皀液中。24小时后不溶墨，指抠不破墨。3、耐热检测：100℃沸水冲泡，并浸泡5分钟。不染色，干纸巾擦不掉墨，指抠不破墨。5月6日在潮汕客户处，单色满版全水基印墨测试，机速可以开到280m/min全水基塑料膜凹版印墨的成型机理是存在的，设计的干燥方式是合理并可行的；通过改浅印版可以实现全速印刷要求；在实际使用中只要锁住水和墨恒定就能保证长时间平衡。至今我们用了十五年的时间，完成了全水基塑料膜凹版印墨的从无到有、有并能用、用能用好的三步创新、创造和智造。我个人的感受是：在基础原点理论上找支撑；用哲学思维寻方法；觅恒定之律求平衡。
