浅谈印刷过程中油墨胶化以及解决的方法

李林 何舒舒（通讯作者）

云南省机关事务管理局第二印务中心 云南昆明 650228

摘要：随着化学工业的发展，新型合成树脂和先进的有机颜料被广泛用于油墨制造。有更多种类的油墨和更好的性能。然而，印刷技术的不断进步与发展，以及后期对印刷材料的不断开发和使用，印刷工艺对油墨的质量和品种要求也越来越高。

关键字：油墨，印刷工艺，印刷材料

在印刷工艺中，油墨是重要的印刷材料之一，它通过印刷工艺在承印物上呈现出图案和文字。印刷早期使用的油墨是一种水溶性固体，它是可燃材料和树胶不完全燃烧后的残留物，经过均匀混合后并且干燥形成的产物。在印刷工艺中，将油墨均匀的涂在雕刻板上，用承印物覆盖，然后使用刷子轻轻得擦拭，然后使油墨粘在承印物上，最终得到我们想要的印刷品。后期在金属板的出现后，由于这种水基油墨性能较差，不能均匀地涂在金属板上，达不到预想的印刷效果。因此，制造出了一种以油为基质和颜料的油性油墨，以便更好的适应新的印刷方式。随着化学工业的发展，新型合成树脂和先进的有机颜料被广泛用于油墨制造。有更多种类的油墨和更好的性能。然而，印刷技术的不断进步与发展，以及后期对印刷材料的不断开发和使用，印刷工艺对油墨的质量和品种要求也越来越高。

油墨在印刷工艺中的重要作用

传统的模拟印刷，必须具有原稿、印版、呈色材料、承印材料、印刷机械等五大要素，才能实现对原稿的大量复制。对印刷而言，必须具有原稿、呈色材料、承印材料、印刷机械等，油墨是使用最多的呈色材料。

今天我们要说的就是油墨，当印刷同行们在进行印刷生产过程中，印刷品有的时候会出想一些浅色底纹或是不规则条纹，形成这种情况的主要原因是油墨中颜料和填充材料的浓度太大，导致印刷中油墨的胶化。

从理论上来分析，如果油墨的塑性值太高，油墨形态将会变成乳胶状。从适用的角度来看，如果添加过多的颜料和填充材料在油墨中的话，在储藏时期，因为油墨中加入了水，所以一部分油墨会产生絮状，最终导致油墨胶化。

在某些情况下，如果油墨发生了胶化，我们通常可以采用在墨斗中安装搅拌器的方法来处理油墨胶化这个问题，也可以采用在油墨中加入黏度中等的或是高等的调墨油或者是稀释剂来对油墨胶化的问题进行处理，当然很多人会把胶化了的油墨倒掉，重新使用新的油墨，但这么做不仅会造成一定的污染，而且还会因为浪费致使印刷成本更高。因此，油墨胶化这个问题一直是印刷同僚们困扰且想要解决的大问题。接下来，我们将会对这种情况进行深入分析，并且针对这个情况提出切实可行的解决方案，并与同行分享。

油墨胶化的原因

印刷行业最早使用的油墨是油性（氧化干燥和渗透干燥型）的油墨，这种油墨就经常会出现胶化这个问题；当然油墨胶化这个问题偶尔也会出现在印刷行业使用的另外一种溶剂型（挥发性干燥型）和水性油墨中。这个问题与油墨的生产工艺是息息相关的。例如，干燥剂的早添加或晚添加都可能会导致油墨凝胶化。经过实践与经验，我总结了6种会造成油墨凝胶化的重要原因。

（1）油墨中树脂分子量过大，致使油墨粘度过高。

（2）油墨中有太多低粘度的树脂粘合剂。

（3）油墨系统的酸值过高。

（4）油墨中的某种材料PH值过大。

（5）油墨中催干剂过多或催干剂添加顺序错误。

（6）存在于油墨中的某种成分溶剂量超标，比如快感溶剂。

6种会造成油墨凝胶化的重要原因中，（1）（2）两种是归属于物理学领域。这两种原因通常是经验丰富的油墨制造商和包装和印刷生产者经常会考虑的两个问题，同时也会采取相应的措施来防止油墨凝胶化的产生。

（3）（4）（5）（6）4个原因的产生属于化学领域。经过我们对后面4个原因进行研究考量之后总结出，油墨中辅助添加剂的添加方式和添加多少，或是工作环境温度太高、或是油墨中溶剂挥发得太快等等这些原因，都是导致油墨胶化的一些重要原因。最值得注意的是，油墨中辅助添加剂的错误使用最有可能就是导致油墨胶化的“罪魁祸首”。

当存在于油墨中的某种物质，化学计量浓度达到较低值时，油墨的性质就会发生改变。当然，从微观角度来分析，这个时候油墨中的活性分子便与大大小小的胶体颗粒结合，最终形成聚集体。这种聚集体我们一般称之为“胶团”，他拥有一个很重要的特征，即增溶性。这大大提高了不溶或微溶物质的溶解性。这个过程就是印刷行业里所说的油墨膨胀，进一步就发展成了油墨凝胶。

除此之外，油墨中所添加的颜料和填料，当这些材料的pH值发生变化时也会直接影响油墨的凝胶化。我对溶剂型油墨进行了分析，存在于该种油墨中的松香树脂分子量仅为330，但是该种成分还是会造成溶剂型油墨胶化，发现最根本的原因是强酸性色素黑颜料和松香的酸值所造成的，由于酸性离子是电子受体，恰恰相反，碱性离子是电子供体。在生产油墨的过程中，生产油墨的原材料也包含着两性溶剂和和松香树脂，这些原材料中存在着质子供体和质子受体，很难会形成氢键的脂肪族碳氢化合物溶剂、中性颜料和两性颜料。因为油墨胶化与这些物质的存在是粉笔开的。当油墨中颜料的酸碱度与其他材料的酸碱度不合适时，油墨就很容易出现胶化问题。像这样的情况，我们可以结合颜料和其他材料的酸碱特性来平衡油墨成分中的酸碱性，或者适当的添加某种成分的溶剂来弥补油墨中酸碱性。

此外，油墨系统中的干燥剂也会影响油墨在储存期间的粘度和膨胀度等。如果在添加干燥剂的情况下，如果碱性颜料氧化锌和粘度很高的酸性的树脂混合在一起进行研磨，它将会使油墨更快的胶化。产生这种现象的原因是碱性颜料和酸性的游离脂肪酸在研磨过程中发热所产生的的化学反应。所以在油墨中添加粘度过高的原料时，在研磨过程中不能添加铅、钴和锰等碱性较高的干燥剂。如果无意中使用了此类干燥剂，则必须采取某些补救措施。添加少量的苯甲酸来尽量的酸碱中和后方可以显著降低油墨胶化产生，但不推荐使用这种方法。

我们需要注意的是，干燥剂会加速颜料在油墨中的沉淀（在储存状态下）。所以，在油墨的生产过程中，在对颜料进行研磨之前，我们不要去添加干燥剂，以免储存期间墨水底部结块。

油墨胶化怎么办

油墨胶化这个问题一直困扰着油墨行业以及印刷行业的同行们，为解决油墨胶化，经查阅资料和工作实践，提出了以下四项措施。

（1）在油墨中加入适量萘甲酸金属盐是解决油墨凝胶化最常见的方法。

（2）当油墨因粘合剂的高度聚合而过稠或胶化时可以添加酮、酯、脂肪族烃等稀释剂。

（3）当油墨胶化成皂的情况，添加松香脂并且溶解在亚油中，然后在使用酸值较高的材料，这样也可以解决油墨胶化问题。

（4）针对于水性油墨胶化这个问题，可以在水性油墨中添加无机盐。

上述措施都是针对油墨胶化来解决问题的一些手段。有利也有弊，虽然可以在某些情况下解决油墨胶化问题，但是这样会造成油墨的生产过程延长，或是生产更加复杂。导致增加印刷包装企业的生产成本。

因此，我总结工作经验，同时根据油墨胶化的原理，总结出切实可行的解决方案，即从油墨配方层面入手，在生产阶段做好油墨胶化预防工作，从而防止油墨在储存和使用过程中胶化。从多种油墨添加剂中，选择性能最好的防膨胀破胶剂。通过实践论证，我推荐了仪征天阳化工有限公司生产的改进型磷酸酯-苯甲酸盐偶联剂，该偶联剂不仅具有优良的分散性能，而且能“复活”膨胀和胶化的油墨。在印刷过程中，只需在胶凝油墨中添加3%—5%的防膨胀破胶剂，即可恢复油墨的黏度和状态。

经多次研究实践发现，在油墨配方中加入少许防胀破胶剂（颜料含量的1.5%—2.5%），不仅可以很大程度上改善颜料的分散性，而且可以防止油墨在生产、储存和印刷过程中发生发胀、胶化和沉淀，同时也很大程度提高了油墨的支化，从而提高了油墨膜的附着牢度。更值得一提的是，它还可以降低烘烤温度和吹风量，因此能从某些角度降低印刷业的能耗。

（云南省机关事务管理局第二印务中心 李林 何舒舒）

参考文献:

1.凌云星《油墨技术手册》

2.《水性油墨》

作者简介：李林（1989-12-），男，汉族，大专，云南曲靖人，技术员，研究方向：印刷工艺。