印刷油墨用高效清洗剂的配制

第2卷第4期 2004年4月 技朵甲义气 Vo1.2 No.4 Apr. 2004净 弩肇馨争今瀑净霉彝叼岭参今耀黔守.瞪 霭参令布爵今气蜘今彝 、 ? ? ，\-上 I， L 、 、 ?? ? ? ?? ? 修宗先 (北京联合大学，北京，100025) 摘 要 文章介绍了印刷油墨的组成及性能，印刷油墨清洗剂的类型、 能特点。并介绍了乳化型油墨清洗剂与半水基油墨清洗剂的区别和联系 关键词 印刷油墨 清洗剂 乳化型 半水基型 配制方法及其性 中图分类号 TS802. 3 文献标识码 A 文章编号 1672-2248(2004)04-0027-05 印刷是一种图文复制技术，是通过机械的压 力或者其他引力把印版面图文的油墨转移到被 复制上的技术。印刷按印版的形式可分为凸 版印刷、平版印刷、凹版印刷、网版印刷四大类。 不论采用那种方式印刷都要使用到油墨，在印刷 工艺完成后必须把私附在印刷机墨辊等部位上的 油墨清洗干净，才能保证后续的印刷工作正常进 行。因此清洗印刷机上沾染的油墨是印刷行业经 常性的工作，为此本文对印刷油墨的组成及性能， 印刷油墨清洗剂的类型及其配制方法、性能特点， 乳化型油墨清洗剂与半水基清洗剂型油墨清洗剂 的区别和联系作一介绍。 1.印刷油-4的组成及性能 印刷油墨是由连接料、填充剂、着色料和助剂 等几种成分组成的。在配制时按印刷的要求根据 一定的比例混合搅拌，并经过辗压轧墨工艺制成 的。印刷油墨是一种结构复杂的胶体，是把粒径约 为0.1 p m的颜料等固体颗粒均匀分散在连接料 中形成的。 颜料包括无机颜料和有机颜料两类，无机颜 伶宗先 《1936一)男 ，北京市人。，962年毕业于北京大学化 学系 北京联合大学商务学院化学专业副教授。 料的成分可能是无机单质、金属氧化物或无机盐。 如碳黑(C)、钦白(TiO2)、铬绿(Cr 203)等，无 机颜料的特点是化学性能稳定、耐光耐热性强，缺 点是着色力差。而有机颜料是人工合成的有机化 合物，具有颜色鲜艳品种多，印刷适应性强的优 点，缺点是耐光耐热性差，目前印刷油墨中使用的 黑色颜料多为无机物，而使用的彩色油墨多为有 机颜料。 常用的连接料有植物油型和溶剂油型。植物 油型如亚麻油、桐油、脱水蓖麻油等含有不饱和双 键结构的干性植物油;溶剂油型如机油煤油等不 干性矿物油，苯、二甲苯、甲醇、乙醇、异丙醇等 挥发性有机溶剂。另外，也有用松香、沥青等天然 树脂和酚醛树脂、聚酸氨树脂等合成树脂做连接 料的。 油墨使用的添加剂主要有调节油墨私度的亚 麻油、增加油墨光泽的光亮剂、促进油墨干燥的催 干剂等。催干剂的种类有脂肪酸、蔡酸、辛烷酸的 钻、锰、铝盐等。这些盐能被空气中的氧气氧化， 其中的金属离子化合价升高后氧化性加强，可促 进干性油发生氧化聚合反应，所以这类添加剂对 干性油氧化聚合交联的成膜反应有催化作用。另 外有些油墨还含有胶质碳酸钙等填充料。 按油墨干燥的主要机理把油墨分为氧化聚合 干燥型、渗透干燥型、挥发干燥型和光敏固化型四 AC } #}, 1z Cleaning Technology 4 万方数据 科技与创新 国防科技大学学报 第 33 卷，第 7 期 2011 年 2 月 文章编号：1671-88911（2011）22-2297-51 金属清洗增效剂 脂肪酸甲酯乙氧基化物及其磺酸盐 孔凡杰 中国人民解放军装备再制造研究中心 北京 100072 金属清洗、钢铁除油脱脂等硬表面清洗，都 会用到大量的表面活性剂，这些表面活性剂主要 是壬基酚或脂肪醇聚氧乙烯醚系列，如陶氏的 NP 系列、巴斯夫的 TO 系列、沙索 AEO 等产品。也会 用到一些阴离子产品，如十二烷基苯磺酸钠 LAS、 醇醚硫酸钠 AES 等。 以上这些表面活性剂都具有较好的乳化除油 等性能，但是分散性能普遍较差。国内的金属清 洗剂往往都是由以上表面活性剂复配而得，因此 普遍存在的问就是泡沫太高，分散性能差，油 污容易反沾污在金属表面，并且除油脱脂速度慢， 低温条件下清洗效果更差。脂肪酸甲酯乙氧基化 物 FMEE 及其磺酸盐 FMES 凭借其低泡沫与强大的 分散和防沾污能力，弥补了常规表面活性剂这一 缺陷。 国外的金属清洗剂，如汉高的产品，则具有 良好的防止油污反沾污的性能，清洗效率高、清 洗速度更快，常温亦有较好的清洗效果。根据2007 年汉高公开的金属清洗剂相关专利 Nr40 2007 091 330.5，汉高公司使用脂肪酸甲酯乙氧基 化物磺酸盐 FMES 代替了其它阴离子产品，从 而解决了清洗时间慢、低温效果差、油污容易 反沾污等一系列问题。 3M 新材料公司于 2008 年正式宣布，全新 的 Novec 系列工业清洗剂正式推向市场，该系 列的产品使用了大量的脂肪酸甲酯乙氧基化 物 FMEE，从而使常温下也可获得极佳的净洗效 果。 FMEE 类的表面活性剂，凭借其强大的分 散净洗能力、较低的泡沫性能，已经在纺织前 处理、纸浆脱墨等领域得到了广泛应用；在工 业清洗领域，利用 FMEE 或 FMES 代替部分常规 表面活性剂，降低原料成本，提高净洗效果， 减少净洗时间，悄然成为工业清洗的必然的选 择。 孔凡杰：男，北京人，长期从事各种国防设备的清洗和养护工作。 联系方式：kongfanjie1967@163.com。 X2*%4ltA 2004世 技未- 类。 氧化聚合干燥型油墨是选用矿物油、干性植 物油与合成树脂等炼制成的连接料，通常用做胶 印油墨。当这类油墨转移到印刷表面之后，由于纸 张内的毛细管的吸引力作用，使油墨中的低私度 矿物油渗透到纸张的内部，而使油墨的私度慢慢 增加，在此过程中高砧度的干性植物油与合成树 脂组成的胶体与空气的接触表面积逐渐增加，干 性植物油中不饱和脂肪酸的双键发生氧化交联聚 合并形成网状结构，使油墨砧度迅速上升，最后固 着在纸张表面并干燥。 渗透干燥型油墨是选用不干性矿物油与松香、 沥青、或合成树脂炼制成的连接料，常用做凸印油 墨。当这种油墨中的不干性矿物油渗透到纸张内 部后，松香、沥青、合成树脂即在纸张表面干燥成 膜。 挥发干燥型油墨是用挥发性强的苯类、醇类 溶剂溶解松香或合成树脂配成的连接料。常用做 凹印油墨和苯胺油墨等。由于二甲苯等溶剂的沸 点均在1000C左右，在空气中挥发很快，当溶剂 挥发后剩余的树脂就发生氧化聚合并固着在纸上。 光敏固化型油墨的连接料中不含溶剂而含有 液态的有机物高聚物单体。如紫外线固化油墨就 含有甲基丙烯酸醋、季戊四醇三丙烯酸醋等含不 饱和双键的高聚物单体与二苯甲酮等光敏引发剂 及其他成分形成的连接料。涂在纸张表面之后，经 紫外线照射激发光敏引发剂起作用，引发高聚物 单体发生自由基聚合，而在纸张表面固化干燥的。 不论是哪种类型的印刷油墨对他们的共同要 求是:在印刷过程中转移到纸张表面之前，必须保 持稳定的流动性能;而在转移到纸张表面之后，必 须尽快失去流动性而固化干燥;油墨对承印材料 有很好的附着力;油墨应有良好的传递性;印刷油 墨在纸上组成的图文必须保持持久正确的色泽。 一、礴镶 Vo1.2 No.4 Apr.2004盖令知资连知条叫冲 笼羚 1 r布办谬 争撩命钵命气冲 哮卜 及字模在印刷过程中都会沾染油墨，为保持印刷 机的正常状态和印刷品的质量都应对印刷机械进 行清洗。 清洗方法通常采用刷子蘸取清洗剂的刷洗方 式，有时也可用抹布蘸取清洗剂进行擦洗。当油墨 难以去除时也可以把部件放在清洗液中浸泡并配 合使用超声波清洗。在现代化的印刷厂中以普遍 采用超声波凹印辊筒的机械清洗系统，可在印刷 结束时在机器上对印版版辊筒进行自动清洗，可 有效防止油墨在版辊上干固。这种清洗装置可完 成印版版辊筒的大部分清洗工作，显著减少人工 清洗工作量，对改善操作环境也有好处 清洗印刷油墨主要是清除掉油墨中的干性植 物油或合成树脂等成膜材料，当这些材料被清除 后，附着在成膜材料上的着色料等成分就很容易 被清洗掉了。由于干性植物油和合成树脂材料都 很容易溶解在汽油、煤油等石油烃类溶剂中，所以 通常使用汽油、煤油等石油烃类溶剂进行清洗。虽 然汽油、煤油具有价格便宜，清洗力强的优点，但 它们存在易燃、易爆的缺点，使清洗工作中存在不 安全的隐患，而且汽油易挥发气味大，属于对大气 环境造成污染的Vocs物质。所以目前各国都在研 制新型的印刷油墨的清洗剂。 3.新型印刷油s清洗剂的研制 2，印刷油墨的清ir7G 印刷设备在生产过程中需要定期清洗油污和 墨迹等污垢。在印刷过程中当更换油墨新品种以 及在印刷任务完成后都需要把油墨辊上的油墨清 洗干净，而印刷机上钓润湿辊筒、丝网、印刷版以 从国内外发表的看用于替代汽油、煤油 使用的新型印刷油墨清洗剂主要有四种类型:混 合溶剂型、水基清洗剂、水包油型乳状液型和半水 基清洗剂型。下面分别把各种类型的印刷油墨清 洗剂的性能及配制、使用特点作一介绍。 3.1混合溶剂型清洗剂 这类油墨清洗剂仍然主要利用汽油、煤油的 溶解清洗作用，但为了降低它的挥发性，减少它易 燃易爆的危险性，而在配方中加入了不易挥发的 高沸点溶剂，从而在不影响清洗效果的前提下，提 高了清洗过程中的安全性。 如我国湖北省化工研究院的龚光芬等人 研制的一种油墨清洗剂基本上就属于这种类型。 他们是在汽油中加入一种沸点较高、挥发性较小 的烃类溶剂形成混合溶剂的，加入的这种烃类溶 28 L}二二?'.一 Cleaning Technology i 万方数据 第2卷第4期 2004年4月 2004 鳃啼 0命 令 潞 头.头今 技 术 一、礴、、、、、 V01.2 No.4 Apr.令带命 场份贷磁命谕命郑命 剂具有芳香气味，是一种易于生物降解，在医药工 业中可做搽剂的环保型产品 (松节油就很符合这 些条件)。 由于汽油对油墨的溶解速度快，但其沸点较 低，挥发性大，而加入的另一种溶剂溶解油墨的速 度稍慢，但其沸点较高，当两种溶剂按一定比例配 合时，就可以达到既能很快溶解油墨，又减少挥发 性的目的。研究表明当两种溶剂按1:1混合时馏 程范围可提高到2600C一3200C，但对油墨的溶解 速度大大减慢，不适合使用。而当汽油与加人的溶 剂的比例为3:1时，馏程可提高到1500C一2500C 的较高范围，且有较好的溶解油墨的性能。所以他 们认为按3:1混合时可以达到既能很好溶解油墨， 又减少溶剂挥发性的目的。因为油墨的成分很复 杂，所以他们在混合溶剂中还加入一些其它成分， 以进一步提高这种清洗剂 (比汽油等单一成分的 清洗剂更好)的清洗效果。为此他们在配方中加入 了武汉长江化工厂生产的汽油蒸发抑制剂N-1,聚 膜和液态单分子膜相结合形式形成表面膜，当把 它加入到汽油等挥发性溶剂中时，它可以聚集在 液体表面起阻隔作用，使汽油的挥发性大大降低。 一方面这样大大提高汽油的闪点 (当它在汽油表 面的厚度达!mm以上时，用打火机都不会将汽油点 燃)，另一方面也大大降低汽油在贮存运输过程中 的损耗量。为了提高清洗效率，他们还在配方中加 入了表面活性剂，表面活性剂对油墨及其成膜物 质有润湿、渗透、乳化、分散的作用，可使油墨及 其成膜物质脱离印刷胶辊和橡皮布达到清洗目的。 他们发现使用OP-10(烷基酚聚氧乙烯醚)ABS- Na(烷基苯磺酸钠)等表面活性剂的使用效果都 不好 (放置稳定性差，清洗效果不好)而平平加0 ( C18H350(CH2CH20)15H)的清洗效果虽好，但放 置稳定性非常差，为此他们使用自制的一种硫酸 醋类的表面活性剂(估计是醇醚硫酸盐AES)，当用 量达8%时可取得满意的清洗效果和良好的放置稳 定性。据国外的资料介绍在这类溶剂型清洗剂中 加入表面活性剂得到的清洗剂还有一个优点:可 用水进行漂洗，在漂洗时由于油性污垢被增溶到 表面活性剂的胶束中，而不会又沉积到被清洗物 体表面，所以可以避免造成被清洗物体再次污染。 为了减少清洗剂对印刷机和胶辊的损害，他们还 在配方中加入混合防老化剂，一方面提高防锈能 力，另一方面可防止胶辊的溶胀、收缩和老化，使 印刷机和胶辊的使用寿命延长。 3.2水基型清洗剂 水基型清洗剂的最大优点在于它是完全不可 燃的，因此在使用中是非常安全的，它的清洗作用 是靠表面活性剂和碱性助剂的共同作用来完成的。 其作用机理在许多文章中已有详细介绍，在此不 再赘述，只举一例加以说明。一种印刷油墨清洗剂 的配方为:40%硅酸钠(SiO,/Na,O=2:1) 75g, 97% NaOH8g，辛基酚聚氧乙烯醚 30g，椰子油 基二甲基苇基氯化钱2g，加水至1000g。配制时先 把前两种成分按比例溶于水，再与后两种成分混 合。是一种清洗去污力强、对印版图案不会造成有 害影响的清洗剂，把平版印刷版放在此清洗剂中 浸泡30s，再经擦洗即可完全去污，印刷三万次也 不会出现污迹。 3.3水包油性乳状液型清洗剂 这类清洗剂是在汽油等易燃有机溶剂和水的 混合物中加人复合表面活性剂和其他助剂形成的 水包油型乳状液。由于配方中含有大量不可燃的 水，所以这种清洗剂克服了原来清洗剂易燃易爆 的缺点。水包油性乳状液型清洗剂的其他优点还 有:配方中减少了油性溶剂的用量，在避免了它对 环境造成的污染的同时仍保持了有机溶剂对油墨 有良好清洗力的性能;由于形成水包油型乳状液， 油被分散、包裹在水中，大大降低了它的挥发性; 表面活性剂发挥其润湿、渗透、乳化、分散等多种 作用，可提高清洗剂的去污能力;由于水的存在大 大提高对水溶性污垢的清洗能力。由于水包油性 乳状液型清洗剂具有成本低廉、配制工艺简单方 便、清洗效果好、不易燃、使用安全等特点，所以 正引起人们对这种清洗剂的广泛关注和研究。如 南昌大学的余强等人研制的这种类型的清洗剂， 是在含有醋、酮、醚、醇和芳烃等类常用溶剂中， 加入水溶性的脂肪醇聚氧乙烯醚和油溶性的失水 山梨醇脂肪酸醋两种表面活性剂 (两种表面活性 剂按1 : 3一1:4的比例配制)组成的混合表面活 性剂乳化剂，另外加入5%一10%的芳香醇类助剂 「> ,_t} ; :厂 Cleaning Technologyl 291 万方数据 第2卷第4期 2004年4月 令嘴痔 戛资盆冷 翻令毒冲 场令钞守神 啼曝今褚闷 技扩箕九 Vo1.2 No.4 Apr. 2004 和水经过30一40min的搅拌分散制成的。他们的 研究表明混合表面活性剂乳化剂的加入方式以乳 化剂在水相法效果较好(即先把乳化剂加到水中， 再加入油相得到乳状液最稳定)。乳化剂的用量对 乳状液的稳定性和清洗效果都有影响，并且乳化 剂用量为7%时效果最好。而乳状液中有机溶剂的 含量在20%一25%(体积比)时稳定性和清洗力最 好。 河北唐山大学化工系王益民研制的另一种水 包油性乳状液型清洗剂，使用的油性溶剂是310# 彩色油墨溶剂油与200#溶剂油组成的混合溶剂， 这种混合溶剂的馏程较宽，溶解性能也比单一溶 剂好。使用的表面活性剂是OP-10(烷基酚聚氧 乙烯醚)和 LAS(烷基苯磺酸钠)，为了减少清洗 剂对印刷机械的腐蚀，还加入了三乙醇胺和苯并 三哩做防锈剂，三乙醇胺对调节pH值、乳状液的 稳定性、提高清洗能力都有一定作用。为加强清洗 剂的稳定性和渗透力还加入少量的正丁醇。具体 配方为:310#专用溶剂油 25%, 200#溶剂油15%, OP-10 1.5%, LAS 2.5%，其他助剂5%，加水 至100%。配制时将溶剂油和OP-10混合形成A相， 把LAS、三乙醇胺和水混合为B相，把B相加热 到550C并在搅拌下加入A相，在高速搅拌或胶体 磨作用下形成乳状液。最后加入其他助剂即为成 口 口口。 3.4半水基型油墨清洗剂 在国外目前还常使用半水基清洗剂来清洗印 刷油墨，如本文参考材料中所列的李锋文章中介 绍的目前日本使用的一种油墨清洗剂就是半水基 型。半水基型油墨清洗剂从成分和性能看，很像乳 状液型清洗剂，两者都是由有机溶剂、水和表面活 性剂三种主要成分组成的。都具有可同时将油性 污垢和水溶性污垢溶解去除的优点，并克服了原 有溶剂易燃易爆安全性差的缺点。两者不同之处 有以下几点:从外观看半水基清洗剂是透明的，而 乳状液是白色浑浊不透明的;半水基清洗剂中含 水量较少，一般都在5%一20%之间，而在乳状液 中含水量可以在很大范围内变化。由于乳状液中 含有机溶剂较少，所以相比之下它清洗油墨的能 力不如半水基清洗剂;由于乳状液是一种亚稳定 状态的多相体系，所以在使用中有时会发生破乳 分层等现象。而且在使用时半水基清洗剂是使用 厂家生产的原液不能稀释使用，而水包油性乳状 液型清洗剂生产厂家有时生产的是浓缩液，在应 用时可根据实际需要加水稀释。 半水基型油墨清洗剂也有很好的清洗性能， 由于它成分中溶剂油含量高对油墨清洗力强，并 可配合使用超声波清洗，又克服了溶剂油易燃易 爆的缺点 (半水基型油墨清洗剂的闪点可提高到 100℃以上)所以在国外受到欢迎。但与乳状液型 清洗剂相比有成本较高，使用中管理工作复杂，所 以尚未在我国推广应用。 综上所述，清洗印刷油墨传统使用的清洗剂 是汽油或煤油，为克服其易燃易爆污染环境的缺 点，人们研制开发了多种新型印刷油墨清洗剂，其 中混合溶剂型、水包油型乳状液型、半水基清洗剂 不但基本保持原有溶剂对油墨有强的清洗能力， 还在很大程度上克服它易燃易爆的缺点。而水基 清洗剂是完全不燃的，但对某些油墨的清洗效果 不太理想，所以在使用中应根据实际需要加以选 择。 参考文献 1.梁治齐 实用清洗技术手册 北京 化学 工业出版社2000.1 2.龚光芬等 新型印刷油墨清洗剂的研制 湖 北化Z 2003.3 3.余强等 新型印刷油墨清洗剂的研究 南 昌大学学报 (工科版)2001.4 4.王益民 新型油墨清洗剂的研制 日用 化学工业2000.8 5. 2002.3 李锋 介绍一种油墨清洗剂 丝网印刷 Q}洗净技术Cleaning Technolo刘 万方数据 第2卷第4期 2004年4月 令鸽加守碌卜毕碌峰 咖今渺令霉莎 W r- 肺，多，霎 扮掀 V01.2 No.4 Apr. 2004箕少招 _、“二、二、‘、、“、““ 、，“ “‘。‘.‘。“、‘、子下至 ;味户砧弓勺户哪勇、尹兔霹肉尹镶笋内尹甲勺户，廖叫少、伊甲兔笋、户.护州户翻萝勺户侧} Cleaner of Printing Ink Tong Zong-xian (Beijing United University，Beijing, 100025) Abstract:The composition and property of printing ink, the type, preparing methods and charac- teristic of printing ink cleaner have been introduced in this paper. The difference and relation between emulsion printing ink cleaner and semi-aqueous printing ink cleaner also have been given. Keywords: Printing Ink;Cleaner;Emulsion Type; Semi-aqueous Type 浑碳 液晶显示屏常见问一题的排除 数码摄像机使用时间长了，液晶显示屏经常会出现各种问题，下面介绍几种常见 的问题的解决方法， 乳显示屏W`增 --- 一 ___ 在液晶显示屏中，惟一的耗损零件就是在显示器的背后有一个无法从表面看到的 照明灯泡。长期使用后，如果发现液晶显示器屏幕变得暗淡或根本不能显示影像，则 多半是灯泡老化所致，遇到这种情况一般只要更换背景照明一灯就可以使它起死回生功 能正常。 - Y.黔嘿TI薰示，、。显示当前状态一并且随着功能设定。改 变和拍摄的进行，几显示器能作出相应的反应。如通电后液晶显示器不能正常显示当前 状态.多数情况是因为电池接触不良或电量不足所致。需要重新装好电池或更换新电 池。更换新电池时注意必须全部更换不能新旧电池混用。 ，。在滋易栩翻拐让匆密撅翻瘾卿 __ 这种情况很大程度上是由于外力按压造成的。在外力的压迫下液晶面板中的偏振 片会变形，这个偏振片性质像铝箔，被按凹进去后不会自己弹起来，几这样造成了液晶 面板在反光时存在差异，就会出现您看到的灰暗部分，这个部分在白屏下很容易发现， 一般大小都是十几平方毫米，也就是拇指大小，这不会影响液晶屏的使用寿命，只是 在以后的使用中请多加注意，不要用手去按液晶屏。 (摘自太平洋电脑网) 黔蓦~ 、典争虱牙募 >A 4 #A t'下 ding TeCF-}'agy{3必 万方数据