胶印油墨润湿液的乳化理论探讨

2007/8/10 15:04:24

[摘要]：通过实验分析了润湿液的供液量、浓度及类型对胶印油墨乳化率的影响，指出Tasker等人提出的乳化速度理论存在一定的不足，使用HLB理论完善了此理论，更好地解释了胶印油墨的乳化行为。关键词：油墨乳化率；乳化速度理论；HLB理论自20世纪80年代起，许多科研单位及个人都对润湿液与油墨乳化的问题做过研究。Johan c.等人发现润湿液乳化到油墨中后降低了墨膜内聚力，影响了油墨在墨辊和纸张的附着和粘附。M.J.Thompson等人的研究表明油墨中的水含量会影响其切变稳定性、黏度及粘性等流变性能，因此影响了墨膜的分离和传递，从而在很大程度上影响了油墨在印刷时的行为。因此，为使油墨达到良好印刷适性，油墨中水量的控制是关键之一。为此许多研究者对油墨乳化的影响因素做了一些研究。文中主要研究润湿液的供液量、浓度及类型对油墨乳化行为的影响。1、乳化速度理论 Tasker等人于1983年提出了一个代表乳化反应的式子，如下：由此乳化速度为： [E]、[H2O]和[E(H2O)]分别指在t时间乳化剂、润湿液和被乳化的润湿液的量。Kf和Kb分别指正、逆反应速度常数。由此式可知，润湿液量越大油墨乳化率越高。 Tasker等人作了如下假设。当加入的润湿液量很大时，可忽略润湿液浓度的变化，[H2O]与[E]进行合并，显然逆反应速度远小于正反应速度，因此Kb[E(H2O)]也可忽略，则(2)式可变为： Ka指乳化速度常数。由式(3)可知，油墨乳化将一直进行，直到所有的乳化剂都反应完形成油包水型乳状液为止，反应时与润湿液的量和类型无关。但在实际印刷中，润湿液的供液量、浓度和类型在很大程度上影响了油墨乳化率，Tasker等人提出的上述乳化速度理论存在一定的局限性，并不能很好的解释实际印刷中油墨的所有乳化行为。下面将通过实验来验证乳化速度理论的不足。2、实验内容与结果分析本实验模仿度克法采用机械搅拌方式进行油墨乳化实验，在容器中加入一定量的油墨，为使润湿液更好地乳化到油墨中，在搅拌时采用喷雾的方式加入一定量的润湿液，机械搅拌一定时间，静置10min，倒掉未吸收的润湿液，称量，计算乳化率：油墨乳化率(％)＝吸收水量／(墨量＋吸收水量)2．1 实验仪器及材料实验仪器采用上海地理模型厂制造的T312型电动搅拌机，搅拌速度为1000r／min 油墨A：天津邦特牌黑墨；油墨B：深圳深日牌黑墨；酸性润湿液C：上海立德牌润湿液(pH＝5)；弱碱性润湿液D：爱比西氓型润版液(pH＝8)；在A-C、B-C、A-D及B-D四种油墨-润湿液组合体系中进行下述实验。2．2 实验内容与结果2．2．1 润湿液供液量对油墨乳化率影响在20g油墨中，每次加入10ml标准浓度的润湿液，按乳化时间为2，4，6，…，18，20min不同进行搅拌，静置、称重，计算油墨乳化率。再将润湿液供液量改为20ml和30ml重复上述实验，并绘制曲线图，见图1～4。（待续）

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