当前课程知识点:精细化学品生产工艺学 > 第九章 其它精细化学品 > 9.1-2 油墨结构与生产过程 > 考核-视频(附件含PPT)9.1-2
同学们 大家好
上节课我们学习了油墨的基本知识
请大家思考一个问题
大家熟悉的油墨是怎么做成的
今天我们就来学习油墨的制作过程
一 油墨的结构
油墨是颜料
经过充分地搅拌 研磨后
使细小的颗粒分散在连结料中
形成胶黏状悬浮分散体
在分散体系中
颜料是分散相
连结料是分散介质
颜料和连结料分子
在结构中形成固液态的
胶黏状悬浮分散体系
这种体系不是简单的流体
而是一种复杂而又稳定的胶体结构
二
颜料在连结料中的润湿及分散状况
颜料颗粒在连结料中的润湿过程
实际上是固相的颜料分子
与液相的连结料分子之间
在界面上相互作用的过程
而分散是润湿过程的继续
油墨悬浮体结构的稳定性
与颜料在连结料中的分散状况有关
颜料在制造过程中
经一般机械粉碎后
可以看作是由许多细小的颜料颗粒
聚集成较大的颗粒
称为颜料聚集体
在油墨制造过程中
当颜料浸入连结料后
颜料聚集体内的空间充满了空气
这种现象称为聚集
如图所示
油墨经过搅拌 研磨后
破坏了颜料的聚集状态
成为单个的颜料粒子和连结料的接触
这种现象称为分散
经过研磨后的墨料
颜料颗粒已经均匀分散在连结料中
这种分散状况保持不变
由于油墨结构中力的作用
以及颜料颗粒表面
与连结料亲和力的差异
会导致分散后的粒子
又慢慢的聚在一起
重新聚合后的粒子间的空间是连结料
此时墨体中单个颜料粒子减少
分布均匀性降低
沉降能力增大
油墨中的流动性减少
这种现象称为絮凝
当颜料在连结料中的絮凝十分严重时
两个以上絮凝物在一起形成结团现象
使颜料分布极度不匀
沉降力显著增加
出现返粗或沉淀现象
若分散后颜料粒子之间吸引力小
而不能使粒子间产生絮凝时
则颜料会出现定向现象
或为松散结构
颜料的润湿程度与分散状态
不仅取决于颜料颗粒的大小 形状
和分散度等固有的性质
同时与连结料的性质
及表面活性剂的使用有关
三 油墨的制造工艺
一 制造过程
油墨生产大致可以分为
准备 配料 搅拌 研磨
检验及入库
整个过程比较简单
所用设备及占用厂房不大
但需要较高的技术含量
适合于大学生自主创业
二 准备
是指油墨所需各种原料的制取和加工
包括将颜料和连结料
加工到符合制墨所需要求
清除掉干性植物油
所含的游离脂肪酸
色素及磷脂等
颜料的制取
主要是合成某些特定的有机颜料
使其颜色稳定
连结料的炼制
是从上百种连结料的原料中
根据配方选取几种适合的原料
制成具有某种特性的
连结料的生产工艺
连接料的炼制
包括植物油的炼制
树脂型连结料的炼制
溶剂型连结料的炼制
水基型连结料的炼制
反应型连结料的炼制
根据需要选择其一
二 配方
把配方中规定的颜料和连结料
及辅助剂放入专用容器的过程
配料是决定油墨各项性能的关键因素
直接影响到油墨的质量及印刷适用性
三 搅拌
是利用机械的作用
使颜料固体粉末与连结料混合
促进连结料
从某一方向进入颜料的间隙
和毛细孔间隙
润湿而排除颜料周围的空气和水分
达到粗分散的目标
方法
开始低速搅拌
以防止未润湿的颜料粒子飞扬或溢出
搅拌一定时间后再进行高速搅拌
以加强对油墨的剪切力
将颜料团打开
当墨料呈现糊状后停机
取出墨料桶
待轧研
工具
主要采用星形搅拌机
蝶形搅拌机
高速叶轮搅拌机
双轴向搅拌机
研磨 轧研
俗称轧墨
是利用机械的方法
将颜料加工成原始粒子
分散于连结料中
使油墨形成稳定悬浮分散体
研磨的目的
使连结料中的颜料分散
达到印刷时
在其所用机型上取得令人满意的效果
研磨的原理
依靠剪切力 挤压和摩擦力作用
来完成颗粒的分散
较粘稠的浆状油墨
采用三辊轧墨机
较稀薄的或挥发型油墨
采用球磨机和砂磨机
原理
三辊墨的三个滚筒的转速不同
因而产生剪切作用使颗粒被碾碎
而且三个滚筒间的压力可进行调节
压力的大小将影响油墨轧研后的细度
球磨机和砂磨机
原理
在封闭的容器中
放入一定量的球体或砂珠
通过相对运动而产生撞击 摩擦
对液状的墨料进行粉碎
从而达到分散的目的
球磨机
有立式球磨机
卧式球磨机
卧式球磨机用的最多
用于批量生产
每一次装料和出料都比较费事
密封圆筒内的溶剂不会挥发
十分安全
操作简便
成本较低
砂磨机
主要有立式和卧式
分散效果好
颜色被污染的程度低
并可连续生产
且效率高
砂磨机的原理
墨料由罐的底部用压力泵打入
随着搅拌器的高速旋转带动砂珠运动
墨料由上至下被研磨后
通过上部的筛网过滤后流出罐体
它的特点
产量比三辊轧墨机高3到4倍
只适合于生产粘度比较低的液体油墨
研磨的作用
把颜料的聚集体打散
并被连结料润湿
能使颜料充分分散
研磨的缺点
不能把颜料
粉碎到小于颜料的原始粒子
一经存放又可能重新出现聚集
影响油墨的细度和流动性
五 调整 检验 装桶
根据油墨的配方
质量要求进行调整 检验
检验合格后装桶
油墨的黏度与其设备的关系
根据油墨产品的黏度不同
我们所选用的设备也是不一样的
四 油墨的存储
溶剂型油墨
如柔性版印刷油墨
和照相凹版油墨存储时
往往容易出现种种不稳定的问题
例如颜料沉淀 油墨变质等
下面进行逐一介绍
一是沉淀
溶剂型油墨存储时
容易出现种种不稳定的现象发生
例如油墨在存放后出现容器上部稀
黏度低
颜色与浓度亦比较差
下部比较稠
黏度大
颜色与浓度亦比较好的现象
严重时甚至出现底部结块现象
这是因为这类油墨的连结料
是稀而黏度小的流体
在颜料分散不良
或采用相对密度大的颜料或填料时
长时间存放后极易发生沉降问题
解决这类问题的办法是
将油墨重新充分搅拌
使颜料与连结料再次充分均匀混合
如果经充分搅拌也不能达到目的
则该油墨已经无法使用
应考虑更换新的油墨
同时设计这类油墨配方时
应当避免使用相对密度大的颜填料
二 酸败
一般发生在醇溶型的油墨中
连结料变得发混而不稳定
黏结剂有沉淀出来的现象
酸败大多出现在温度高
而湿度比较大的夏季
其原因是油墨中的醇类物质
蒸发了一部分
醇类从潮湿的空气中
吸收了一部分水分
油墨应该尽可能的存放在密闭容器中
并且放在阴凉处
尽量降低印刷环境的湿度
适当降低干燥速度
或者是采用加热干燥
印刷时墨斗应尽量少放油墨
做到随用随加
三 油墨分离
与酸化的情况类似
不过这种分离
是因为油墨中所用的溶剂不当
溶剂系统失去共溶剂作用
溶解性降低
或者是稀释过度
连结料系统失去连结作用导致
发生这种情况
解决的办法是
在油墨中加入一些真溶剂
使油墨再恢复平衡
掺入一些新油墨即可解决问题
四 触变性不良
触变性是指搅拌前油墨墨丝短
而且稠厚不流动
搅拌后油墨墨丝变长
稀而流动性好
但在存放后又会恢复原状
颜料型油墨
比较容易出现触变性太大的现象
原因是油墨中的颜料含量过多
颜料质量太差
如润湿性太差
相对密度小而着色力太低等
油墨中连结料太少
黏度太小或黏结剂不足
也会引起这个问题
如果出现这种问题
解决的办法是
要用泵将油墨不断循环
在加溶剂稀释的同时
加入一些连结料
在设计油墨中
应尽量采用高浓度的颜料
以减少颜料的用量
颜料在连结料中的润湿性要好
混用一些其他的染料
小结
油墨的结构
颜料经过充分搅拌 研磨后
使细小的颗粒分散在连结料中
形成胶黏状悬浮分散体
油墨的生产大致分为
准备 配料 搅拌 研磨
检验及入库
油墨在设计使用或储存过程中
要防止沉淀 酸败 油墨分离
触变性不良等现象
下节课我们将一起学习
油墨中使用的聚合松香的制备
欢迎大家继续关注我们的课程
-0 课程简介和参考资料
--参考书籍-1
--参考书籍-2
--参考书籍-3
--最新资讯分享
-1.1 精细化学品的定义和分类
--讲义 1.1
--考核-习题 1.1
-1.2 精细化工的特点
--讲义 1.2
--考核-习题 1.2
-1.3 精细化工现状和发展趋势
--讲义 1.3
--习题 1.3
-1.4 精细化工原料及林产精细化工
--讲义 1.4
--习题 1.4
--讨论:【思政教育】透过精细化工行业,如何看美国、中国和非洲发展?在专业领域,我们能做什么?
--辅助教学材料-皂荚果实、皂荚种仁、皂荚树培育区、挂果皂荚树
-1.5 拓展-访谈:精细化工中的法律知识
--讲义 1.5
--习题 1.5
-1.6 拓展-讲座 甘露聚糖胶研究与应用
--讲义1.6
-作业:【北林混合式教学线上学习要求】第一章笔记
-2.1-1 先修知识介绍-有机化学基础知识
--讲义 2.1-1
--习题 2.1-1
-2.1-2 先修知识介绍-淀粉和纤维素化学结构
--讲义 2.1-2
--习题 2.1-2
-2.1-3 先修知识介绍-松脂简介
--讲义 2.1-3
--习题 2.1-3
--讨论:琥珀与松香
-2.2 单元反应-卤化、磺化、羟基化和酰化反应
--讲义 2.2
--考核-习题 2.2
-2.3 单元反应-硝化与亚硝化、氨解、重氮化、烷基化与环化反应
--讲义 2.3
--考核-习题 2.3
-2.4 单元反应-氧化与还原、歧化及其它反应
--讲义 2.4
--考核-习题 2.4
-第二章 单元反应汇总
-作业:【北林混合式教学线上学习】第二章 笔记
-作业:梁希混合式教学笔记(松香树脂酸反应汇总)
-3.1 表面活性剂概述
--讲义 3.1
--习题 3.1
-3.2-1 表面活性剂基础知识-概念
--讲义 3.2-1
--考核-习题 3.2-1
-3.2-2 表面活性剂基础知识-结构和分类
--讲义 3.2-2
--考核-习题 3.2-2
--讨论:使用氨基酸表面活性剂的洁面究竟对皮肤有什么好处呢?
-3.2-3 表面活性剂基础知识-表面张力
--讲义 3.2-3
--考核-习题 3.2-3
-3.2-4 表面活性剂基础知识-胶束化性质
--讲义 3.2-4
--考核-习题 3.2-4
-3.2-5 表面活性剂基础知识-CMC值测定方法
--讲义 3.2-5
--考核-习题 3.2-5
--期刊论文-滴体积法测定表面活性剂溶液临界胶束浓度的新方法
-3.2-6 表面活性剂基础知识-HLB值及其它性质
--讲义 3.2-6
--考核-习题 3.2-6
-3.2-7 表面活性剂基础知识-作用
--讲义 3.2-7
--考核-习题 3.2-7
-3.2-8 表面活性剂基础知识-影响表面活性剂性能的因素
--讲义 3.2-8
--习题 3.2-8
-3.3-1 松香合成表面活性剂-歧化松香
--讲义 3.3-1
--考核-习题 3.3-1
-3.3-2 松香合成表面活性剂-歧化松香胺
--讲义 3.3-2
--习题 3.3-2
-3.3-3 松香合成表面活性剂-松香基表面活性剂
--讲义 3.3-3
--习题:3.3-3
--参考文献:8分
-3.4 常用表面活性剂产品
--讲义 3.4
--习题:3.4
-3.5 拓展-实验:一滴洗洁精的魅力
--讲义 3.5
--习题 3.5
-第三章 表面活性剂汇总
-作业:【北林混合式教学线上学习】第三章 笔记-1
-作业:【北林混合式教学线上学习】第三章 笔记-2
-前三章知识点翻转课堂(含实验)
-作业:前三章讨论课总结(需上传)
-作业:梁希混合式第三章笔记
-4.1 胶粘剂概述
--讲义 4.1
--考核-习题 4.1
-4.2 植物单宁胶粘剂
--讲义 4.2
--考核-习题 4.2
-4.3 松香胶粘剂
--讲义 4.3
--习题 4.3
-4.4 拓展-访谈:软包装胶粘剂
--讲义 4.4
--习题 4.4
-第四章 胶粘剂笔记(北林林化17)
-5.1 食品添加剂概述
--讲义 5.1
--考核-习题 5.1
-5.2 食品抗氧化剂
--讲义 5.2
--考核-习题 5.2
-5.3-1 食用香料概述
--讲义 5.3-1
--习题 5.3-1
-5.3-2 食用香料-天然食用香料生产
--讲义 5.3-2
--考核-习题 5.3-2
-5.3-3 食用香料-香料单离技术
--讲义 5.3-3
--考核-习题 5.3-3
-5.3-4 食用香料-合成食用香料
--讲义 5.3-4
--习题 5.3-4
-5.3-5 实验:天然苯甲醛合成
-5.4 拓展-实验:糖尿病患者应该如何吃糖
--讲义 5.4
--习题 5.4
--讨论:甜味剂
-5.5 拓展-访谈:食品添加剂的安全问题
--讲义 5.5
--习题 5.5
-第五章 笔记
-6.1 医药制剂概述和银杏叶制剂
--讲义 6.1
--考核-习题 6.1
-6.2 松节油合成冰片
--讲义 6.2
--习题 6.2
-6.3 拓展-访谈:医改形式下的医药发展
--讲义 6.3
--习题 6.3
-6.4 拓展-讲座:松节油基萜类驱避剂与驱避机理的新认识
--讲义 6.4
-第六章 医药制剂笔记(北林林化17课程要求)
-7.1 造纸助剂概述
--讲义 7.1
--考核-习题 7.1
--讨论:对纸的认识
-7.2 造纸施胶剂概述
--讲义 7.2
--考核-习题 7.2
-7.3 强化松香施胶剂
--讲义 7.3
--习题 7.3
-7.4 纸张增强剂
--讲义 7.4
--考核-习题 7.4
-第七章 造纸助剂笔记
-作业:梁希混合式教学笔记(4-7章内容)
-8.1 概述
--讲义 8.1
--考核-习题 8.1
-8.2 松香在涂料中应用
--讲义 8.2
--习题 8.2
-8.3 带锈涂料
--讲义 8.3
--考核-习题 8.3
--第八章 涂料笔记
-9.1-1 油墨概述
--讲义 9.1-1
--考核-习题 9.1-1
-9.1-2 油墨结构与生产过程
--讲义 9.1-2
--考核-习题 9.1-2
-9.1-3 松香在油墨中的应用
--讲义 9.1-3
--习题 9.1-3
-9.2 活性炭纤维
--讲义 9.2
--考核-习题 9.2
--第九章其它精细化学品笔记
-作业:梁希混合式教学笔记(8-9章)
-10.1 碳和氢元素分析
--讲义 10.1
--考核-习题 10.1
-10.2 氮元素分析
--讲义 10.2
--考核-习题 10.2
-10.3 硫和卤素分析
--讲义 10.3
--考核-习题 10.3
-10.4 精细化工产品的仪器分析法
--讲义 10.4
--考核-习题 10.4
-第十章 精细化学品的分析检测 学习要点、结构导图及精华笔记
-第十章 精细化学品的分析笔记
-北林林化讨论课视频