Aplikace organických pigmentů v inkoustech

První: Předmluva
Se vznikem a vývojem inkoustu. Pigmentový průmysl - zejména organický pigmentový průmysl - výrazně vzrostl. V současné době jsou široce používanými druhy inkoustu: ofsetový inkoust, hlubotisk, inkoust vytvrzující ultrafialové světlo, flexo inkoust, sítotisk a speciální inkoust (například inkoust pro tisk).

Za druhé: výběr inkoustového systému pigmentem
Vzhledem k systému a aplikaci inkoustu jsou pro organické pigmenty následující hlavní požadavky:
(1) Barva: Pigment je chromofor inkoustu, který musí být nejprve jasný. Světlé a dobře nasycené;
(2) Výkon barvicího pigmentu má přímý vliv na množství pigmentu v inkoustu, což zase ovlivňuje cenu a inkoust;
(3) Průhlednost a krycí schopnost se liší pro průhlednost a skrytí pigmentu v důsledku rozdílů v způsobu tisku a podkladu;
(4) Lesk: V důsledku zlepšení požadavku na lesk tiskovin jsou rovněž zlepšeny požadavky na lesk pigmentu;
(5) Absorpce oleje: Absorpce oleje obecně souvisí s disperzí pigmentových částic, smáčivostí a vlhkostí na povrchu vody. Když je absorpce oleje pigmentu velká, koncentrace inkoustu není snadno zlepšena a úprava inkoustu je obtížná;
(6) Dispergovatelnost: Dispergovatelnost je přímo spojena se stabilitou inkoustu je důležitým indikátorem. Obecně souvisí s smáčivostí pigmentu, velikostí částic, velikostí krystalů atd .;
(7) Fyzikálně-chemické vlastnosti Použití tiskařské hmoty je stále rozsáhlejší, takže stále více a více požadavků na fyzikálně-chemické vlastnosti pigmentů patří: odolnost vůči světlu, tepelná odolnost, odolnost vůči rozpouštědlům, kyselinová a alkalická odolnost a migrační odolnost.

Organický pigment používaný v inkoustu se skládá převážně z azopigmentu (monoazo, disazo, kondenzovaného azo, benzimidazolonu), ftalocyaninového pigmentu, pigmentu z jezera (kyselé jezero, alkalické jezero). Následuje stručný úvod k výběru pigmentů několika hlavních inkoustů.

(1) Ofsetový tiskový inkoust
Ofsetové inkousty mají v současné době největší dávku a množství použité na světovém trhu představuje asi 40% celkového inkoustu a na domácím trhu dosahuje asi 70%. Při výběru použitých pigmentů se berou v úvahu zejména:
1. Rozpouštědlem systému je hlavně minerální olej a rostlinný olej, takže jeho systém obsahuje určitou karboxylovou skupinu (-COOH). Proto není možné použít velký alkalický pigment;
2. V procesu tisku by měl být inkoust v kontaktu s vodícím válečkem, takže odolnost proti vodě je dobrá;
3. Inkoustová vrstva je během tisku tenčí, takže její koncentrace je vysoká;
4. Ofsetový tisk používá více přetisku, takže vyžaduje dobrou transparentnost. Zejména žluté pigmenty.

(2) Barevný inkoust na bázi rozpouštědla
Rozpouštědla v těchto inkoustech jsou hlavně různá organická rozpouštědla, jako jsou benzeny, alkoholy, estery, ketony atd. Různá systémová rozpouštědla mají různé požadavky na výběr pigmentů, ale v souhrnu by následující mělo být považováno za celek. směřovat:
1. Viskozita samotné hlubotiskové barvy je nízká, což vyžaduje dobrou dispergovatelnost pigmentu. Dobrá tekutost v pojivu a žádná flokulace a srážení během skladování;
2. V důsledku tiskařského materiálu je hlubotisková barva na bázi rozpouštědla převážně těkavá a suchá, takže je nutné mít dobré uvolňování rozpouštědla, když je systém suchý;
3. Odolnost vůči rozpouštědlům je lepší, v systému rozpouštědel nedochází ke změně zabarvení nebo vyblednutí;
4. V procesu tisku by měl být v kontaktu s kovovým válcem. Volná kyselina v pigmentu by neměla korodovat kovový válec.
Inkoustové barvy rozpustné v alkoholu a esterové barvy v hlubotiskových inkoustech na bázi rozpouštědel jsou pro člověka méně toxické. Je to budoucí směr vývoje.
(3) UV vytvrzovací inkoust (y inkoust)
UV inkousty se v posledních letech hojně používají po celém světě. Roční míra růstu více než 10% je mnohem vyšší než celková rychlost růstu inkoustu. To má hlavně tři formy ofsetového tisku, flexo tisku a sítotisku. Metoda sušení určuje výběr pigmentu zejména s ohledem na následující faktory:
1. Pigment nezmění barvu pod ultrafialovým světlem. 2. Aby se zabránilo ovlivnění rychlosti vytvrzování inkoustu, měl by být vybrán pigment s malou absorpční rychlostí v ultrafialovém spektru.
(4) inkoust na vodní bázi
Vodní inkoust používá zejména dva typy flexografického tisku a hlubotisku. Protože je vodní inkoust obecně alkalický, není vhodné používat pigment obsahující ionty, které se snadno nechají reagovat v alkalickém prostředí: navíc vodní inkoust obsahuje alkoholické rozpouštědlo, takže je zapotřebí pigmentu. Odolný vůči alkoholu. V dlouhodobém horizontu jsou inkousty na vodní bázi a UV inkousty mimořádně šetrné k životnímu prostředí díky jejich extrémně nízkému obsahu VOC a představují budoucí směr vývoje inkoustů. Vývoj organických pigmentů by se měl tímto směrem také přibližovat.

Zatřetí: struktura pigmentu a povrchová úprava stejné chemické struktury a různých krystalů pigmentu, jeho barva a výkon jsou velmi odlišné, například ftalocyanin mědi mědi je červené světlo modré rozpouštědlo nestabilní typ B je zelené modré rozpouštědlo stabilní. Důležité vlastnosti tónovací schopnosti pigmentu, průhlednosti, absorpce oleje a odolnosti proti povětrnostním vlivům přímo souvisí s velikostí částic pigmentu. Obecná pravidla jsou následující:

1. Vztah mezi velikostí, tvarem a výkonem pigmentových částic: čím menší je velikost částic, tím lepší je odolnost vůči světlu a povětrnostním vlivům. Dispergovatelnost rozpouštědla je také relativně špatná. Vztah mezi velikostí částic a barevným světlem je poměrně složitý.

Vztah mezi velikostí částic a úkrytem závisí především na kritické hodnotě velikosti částic. Nad kritickou hodnotou se opacita zvyšuje se snižováním velikosti částic a dosahuje maximální hodnoty na kritické hodnotě. Poté, jak se velikost částic snižuje, opacity se snižuje a zvyšuje se průhlednost. V inkoustovém systému je zbarvovací síla nejsilnější, když je průměr částic od 0,05 μm do 0,15 μm. Když je průměr částic pigmentu malý, mezera mezi částicemi je velká a množství absorpce oleje je velké.

2. Vztah mezi strukturou a vlastnostmi pigmentů Různé vlastnosti pigmentů mají velký vztah k jejich molekulární struktuře. Jeho výkon můžeme zlepšit zavedením různých skupin do molekuly pigmentu:
(1) Zavedení amidové skupiny, sulfonamidové skupiny nebo cyklizované amidové skupiny, které mohou zvýšit polaritu molekuly, čímž se zlepší odolnost pigmentu vůči světlu, teplu, rozpouštědlu a migraci:
(2) Zavádění chloru nebo jiných halogenů ke zlepšení odolnosti vůči světlu a rozpouštědlům:
(3) Zavedení skupin sulfonových kyselin nebo karboxylových skupin může zlepšit odolnost vůči rozpouštědlům a tepelnou odolnost
(4) Zavedení nitroskupiny může zlepšit odolnost vůči světlu a rozpouštědlům.

3. Disperze a povrchové úpravy pigmentů V současné době mají inkousty, zejména inkousty pro hlubotisk, tendenci mít nízkou viskozitu a vysoký obsah pigmentů, a proto je dispergovatelnost pigmentů stále náročnější.
Nyní existuje způsob, jak vyrábět inkousty pomocí pigmentovaných mokrých koláčů, aby se zlepšil lesk a tok inkoustu. Z obecného hlediska mají pigmenty pro inkousty organickou tendenci, zatímco trend organických pigmentů je šetrný k životnímu prostředí. Každý výrobce pigmentů by měl produkovat ekologické pigmenty.