Применение органических пигментов в чернилах

Один: Предисловие
С появлением и развитием чернил. Пигментная промышленность - особенно органическая пигментная промышленность - значительно выросла. В настоящее время широко используются разновидности чернил: офсетные печатные краски, краски для глубокой печати, краски для отверждения под ультрафиолетовым светом, флексографские краски, трафаретные краски и специальные чернила (такие как печатные краски).

Два: выбор пигмента системы чернил
Из-за системы и применения чернил, следующие основные требования к органическим пигментам следующие:
(1) Цвет: пигмент - это хромофор чернил, который сначала должен быть ярким. Яркий и хорошо насыщенный;
(2) Сила красящей способности красящего пигмента напрямую влияет на количество пигмента в чернилах, что, в свою очередь, влияет на стоимость и чернила;
(3) Прозрачность и укрывистость различаются для прозрачности и укрывистости пигмента из-за различий в способе печати и подложке;
(4) Блеск: благодаря улучшению требований к глянцу печатной продукции, требования к глянцу пигмента также улучшаются;
(5) Абсорбция масла. Абсорбция масла обычно связана с дисперсией пигментных частиц, смачиваемостью и влажностью на поверхности воды. Когда поглощение масла пигментом велико, концентрация чернил не легко улучшается, и регулировка чернил затруднена;
(6) Диспергируемость: Диспергируемость напрямую связана со стабильностью характеристик чернил и является важным показателем. Обычно относится к смачиваемости пигмента, размеру частиц, размеру кристаллов и т.д .;
(7) Физико-химические свойства Применение печатных материалов становится все более и более обширным, поэтому к физико-химическим свойствам пигментов предъявляются все более и более высокие требования, в том числе: светостойкость, термостойкость, стойкость к растворителям, устойчивость к кислотам и щелочам и устойчивость к миграции.

Органический пигмент, используемый в чернилах, в основном состоит из азопигмента (моноазо, дисазо, конденсированного азо, бензимидазолона), фталоцианинового пигмента, озерного пигмента (кислотное озеро, щелочное озеро). Ниже приводится краткое введение в выбор пигмента нескольких основных чернил.

(1) Краски для офсетной печати
Офсетные чернила в настоящее время имеют наибольшую дозировку, и количество, используемое на мировом рынке, составляет около 40% от общего объема чернил, а внутри страны достигает около 70%. Выбор используемых пигментов в основном учитывает следующее:
1. Растворителем системы является в основном минеральное масло и растительное масло, поэтому в ее системе содержится определенная карбоксильная группа (-COOH). Следовательно, невозможно использовать большой щелочной пигмент;
2. В процессе печати чернила должны контактировать с роликом подачи воды, поэтому водостойкость хорошая;
3. Во время печати слой чернил тоньше, поэтому концентрация высокая;
4. Офсетная печать использует больше надпечатки, поэтому требует хорошей прозрачности. Особенно желтые пигменты.

(2) Гравюрные чернила на основе растворителя
Растворителями в таких чернилах являются, в основном, различные органические растворители, такие как бензолы, спирты, сложные эфиры, кетоны и т. Д. Различные системные растворители предъявляют различные требования к выбору пигмента, но в целом следует учитывать следующее. указать:
1. Вязкость самих глубоких чернил низкая, что требует хорошей диспергируемости пигмента. Хорошая текучесть в связующем и отсутствие флокуляции и осадков при хранении;
2. Благодаря печатному материалу, глубокие чернила на основе растворителя являются в основном летучими и сухими, поэтому требуется, чтобы система высвобождалась хорошо, когда система сухая;
3. Устойчивость к растворителям лучше, в системе растворителей не происходит обесцвечивания или выцветания;
4. В процессе печати он должен соприкасаться с металлическим роликом. Свободная кислота в пигменте не должна разъедать металлический цилиндр.
Растворимые в спирте и эфирные чернила в краске для глубокой печати на основе растворителей менее токсичны для человека. Это будущее направление развития.
(3) УФ-отверждения чернил (у чернил)
В последние годы УФ-краски широко используются во всем мире. Годовой темп роста более 10% намного выше, чем общий темп роста чернил. В основном это три формы офсетной печати, флексографской печати и шелкографии. Его метод сушки определяет выбор пигмента в основном с учетом следующих факторов:
1. Пигмент не изменит цвет под ультрафиолетовым светом. 2. Чтобы не влиять на скорость отверждения чернил, следует выбирать пигмент с низкой скоростью поглощения в ультрафиолетовом спектре.
(4) чернила на водной основе
Чернила на водной основе в основном используют два типа флексографической печати и глубокой печати. Поскольку водные чернила, как правило, являются щелочными, не рекомендуется использовать пигмент, содержащий ионы, которые легко вступают в реакцию в щелочной среде: кроме того, водные чернила содержат спиртоподобный растворитель, поэтому требуется пигмент. Алкоголь устойчив. В долгосрочной перспективе чернила на водной основе и УФ-чернила чрезвычайно экологичны из-за их чрезвычайно низкого содержания летучих органических соединений и являются будущим направлением развития чернил. Развитие органических пигментов также должно сближаться в этом направлении.

В-третьих: структура пигмента и обработка поверхности одной и той же химической структуры и различных кристаллов пигмента, его цвет и характеристики очень разные, например, фталоцианин меди типа А - красный светло-синий растворитель, нестабильный В-тип - зеленый синий растворитель стабильный. Важные свойства тонирующей способности пигмента, прозрачности, поглощения масла и атмосферостойкости напрямую связаны с размером частиц пигмента. Общие правила таковы:

1. Соотношение между размером частиц пигмента, формой и характеристиками: чем меньше размер частиц, тем лучше светостойкость и атмосферостойкость. Диспергируемость растворителя также относительно плохая. Связь между размером частиц и цветом света относительно сложна.

Соотношение между размером частиц и укрывистостью зависит, прежде всего, от критического значения размера частиц. Выше критического значения непрозрачность увеличивается с уменьшением размера частиц и достигает максимального значения при критическом значении. После этого, когда размер частиц уменьшается, непрозрачность уменьшается, а прозрачность увеличивается. В системе чернил сила окрашивания является самой сильной, когда диаметр частиц составляет от 0,05 до 0,15 мкм. Кроме того, когда диаметр частиц пигмента является небольшим, межчастичный зазор является большим, и величина поглощения масла является большой.

2. Связь между структурой и свойствами пигментов. Различные свойства пигментов тесно связаны с их молекулярной структурой. Мы можем улучшить его характеристики, вводя различные группы в молекулу пигмента:
(1) Введение амидной группы, сульфонамидной группы или циклизованной амидной группы, которая может увеличить полярность молекулы, тем самым улучшая светостойкость, термостойкость, стойкость к растворителям и устойчивость к миграции пигмента:
(2) Введение хлора или других галогенов для улучшения устойчивости к свету и растворителям:
(3) Введение групп сульфоновой кислоты или карбоксильных групп может улучшить устойчивость к растворителям и термостойкость
(4) Введение нитрогруппы может улучшить устойчивость к свету и растворителям.

3. Дисперсия и обработка поверхности пигментов. В настоящее время чернила, особенно краски для глубокой печати, имеют тенденцию иметь низкую вязкость и высокое содержание пигмента, и, следовательно, диспергируемость пигментов становится все более требовательной.
В настоящее время существует способ производства чернил с использованием пигментированных влажных кексов для улучшения блеска и текучести краски. С общей точки зрения, пигменты для чернил имеют органическую тенденцию, в то время как тенденция органических пигментов является экологически чистой. Каждый производитель пигмента должен производить экологически чистые пигменты.