Εφαρμογή οργανικών χρωστικών ουσιών σε μελάνια

Ένα: Πρόλογος
Με την εμφάνιση και ανάπτυξη μελάνης. Η βιομηχανία χρωστικών ουσιών - ειδικά η βιομηχανία οργανικών χρωστικών ουσιών - έχει αυξηθεί σημαντικά. Προς το παρόν, οι ευρέως χρησιμοποιούμενες ποικιλίες μελάνης είναι: μελάνι εκτύπωσης όφσετ, μελάνη γκραβούρας, μελάνη ωρίμανσης υπεριώδους φωτός, μελάνι flexo, μελάνι οθόνης και ειδική μελάνη (όπως μελάνι εκτύπωσης).

Δύο: Επιλογή χρωστικής στο σύστημα μελάνης
Λόγω του συστήματος και της εφαρμογής της μελάνης, οι ακόλουθες βασικές απαιτήσεις για οργανικές χρωστικές είναι οι εξής:
(1) Χρώμα: Το χρωστικό είναι το χρωμοφόρο του μελανιού, το οποίο πρώτα απαιτείται να είναι φωτεινό. Φωτεινό και καλά κορεσμένο.
(2) Η χρωστική χρωστική δύναμη χρώματος επηρεάζει άμεσα την ποσότητα χρωστικής στο μελάνι, η οποία με τη σειρά της επηρεάζει το κόστος και το μελάνι.
(3) Η διαφάνεια και η ισχύς απόκρυψης διαφέρουν για τη διαφάνεια και την απόκρυψη της χρωστικής λόγω της διαφοράς στη μέθοδο εκτύπωσης και στο υπόστρωμα.
(4) Γυαλιστερό: Λόγω της βελτίωσης της απαίτησης για στιλπνότητα των εντύπων, βελτιώνονται επίσης οι απαιτήσεις για τη στιλπνότητα της χρωστικής ουσίας.
(5) απορρόφηση πετρελαίου: Η απορρόφηση ελαίου σχετίζεται γενικά με τη διασπορά σωματιδίων χρωστικής, τη διαβρεξιμότητα και την υγρασία στην επιφάνεια του νερού. Όταν η απορρόφηση ελαίου της χρωστικής είναι μεγάλη, η συγκέντρωση της μελάνης δεν βελτιώνεται εύκολα και η ρύθμιση της μελάνης είναι δύσκολη.
(6) Διασπορά: Η διασπορά σχετίζεται άμεσα με τη σταθερότητα της απόδοσης μελάνης, αποτελεί σημαντικό δείκτη. Γενικά, σχετίζεται με τη διαβρεξιμότητα της χρωστικής ουσίας, το μέγεθος των σωματιδίων, το μέγεθος των κρυστάλλων κ.λπ.
(7) Φυσικοχημικές ιδιότητες Η χρήση των τυπωμένων υλικών είναι όλο και πιο εκτεταμένη, επομένως υπάρχουν όλο και περισσότερες απαιτήσεις για τις φυσικοχημικές ιδιότητες των χρωστικών, όπως η αντοχή στο φως, η αντοχή στη θερμότητα, η αντοχή σε διαλύτες, η αντίσταση σε οξέα και αλκάλια και η αντίσταση στη μετανάστευση.

Η οργανική χρωστική ουσία που χρησιμοποιείται στο μελάνι αποτελείται κυρίως από αζωχρωστικές ουσίες (μονοάζο, δισάζο, συμπυκνωμένο άζωτο, βενζιμιδαζολόνη), χρωστική φθαλοκυανίνης, χρωστική λίμνης (όξινη λίμνη, αλκαλική λίμνη). Τα παρακάτω είναι μια σύντομη εισαγωγή στην επιλογή χρωστικών ουσιών από μερικές μείζονες μελάνες.

(1) μελάνι εκτύπωσης όφσετ
Οι μελάνες αντισταθμίσεων έχουν σήμερα τη μεγαλύτερη δοσολογία και το ποσό που χρησιμοποιείται στην παγκόσμια αγορά αντιπροσωπεύει περίπου το 40% της συνολικής μελάνης και το εγχώριο ποσοστό φτάνει περίπου το 70%. Η επιλογή των χρησιμοποιούμενων χρωστικών ουσιών θεωρεί κυρίως τα εξής:
1. Ο διαλύτης του συστήματος είναι κυρίως ορυκτέλαιο και φυτικό έλαιο, έτσι το σύστημά του περιέχει μια ορισμένη καρβοξυλική ομάδα (-COOH). Επομένως, δεν είναι δυνατή η χρήση μιας μεγάλης αλκαλικής χρωστικής ουσίας.
2. Στη διαδικασία εκτύπωσης, το μελάνι πρέπει να έρχεται σε επαφή με τον κύλινδρο τροφοδοσίας νερού, έτσι ώστε η αντίσταση στο νερό να είναι καλή.
3. Το στρώμα μελάνης είναι λεπτότερο κατά την εκτύπωση, έτσι η συγκέντρωση είναι υψηλή.
4. Η εκτύπωση όφσετ χρησιμοποιεί περισσότερη επικάλυψη, οπότε απαιτεί καλή διαφάνεια. Ειδικά κίτρινες χρωστικές ουσίες.

(2) μελάνη γκραβούρας με διαλύτες
Οι διαλύτες σε τέτοιες μελάνες είναι κυρίως διάφοροι οργανικοί διαλύτες όπως βενζόλια, αλκοόλες, εστέρες, κετόνες κλπ. Διαφορετικοί διαλυτές συστημάτων έχουν διαφορετικές απαιτήσεις για την επιλογή χρωστικής, αλλά συνοπτικά, τα ακόλουθα πρέπει να θεωρηθούν στο σύνολό τους. σημείο:
1. Το ιξώδες της μελάνης χάραξης είναι χαμηλό, πράγμα που απαιτεί τη διασπορά της χρωστικής να είναι καλή. Καλή ρευστότητα στο συνδετικό υλικό και χωρίς κροκύδωση και καθίζηση κατά την αποθήκευση.
2. Λόγω του υλικού εκτύπωσης, η μελάνη γκραβούρας με βάση διαλύτες είναι κυρίως πτητική και ξηρή, επομένως απαιτείται η καλή απελευθέρωση διαλύτη όταν το σύστημα είναι ξηρό.
3. Η αντοχή των διαλυτών είναι καλύτερη, δεν υπάρχει αποχρωματισμός ή ξεθώριασμα στο σύστημα διαλύτη.
4. Κατά τη διαδικασία εκτύπωσης, θα πρέπει να έρχεται σε επαφή με τον μεταλλικό κύλινδρο. Το ελεύθερο οξύ στη χρωστική ουσία δεν πρέπει να διαβρώσει τον μεταλλικό κύλινδρο.
Οι αλκοόλ διαλυτές και εστεροδιαλυτές μελάνες σε μελάνια γκραβούρας με διαλύτες είναι λιγότερο τοξικά για τον άνθρωπο. Είναι η μελλοντική κατεύθυνση της ανάπτυξης.
(3) μελάνη σκλήρυνσης UV (y μελάνη)
Οι μελάνες UV έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε ολόκληρο τον κόσμο τα τελευταία χρόνια. Ο ετήσιος ρυθμός αύξησης άνω του 10% είναι πολύ υψηλότερος από τον συνολικό ρυθμό αύξησης της μελάνης. Έχει κυρίως τρεις μορφές εκτύπωσης offset, flexo εκτύπωση και μεταξοτυπία. Η μέθοδος ξήρανσης καθορίζει την επιλογή της χρωστικής ουσίας λαμβάνοντας κυρίως υπόψη τους ακόλουθους παράγοντες:
1. Η χρωστική ουσία δεν θα αλλάξει χρώμα κάτω από το υπεριώδες φως. 2. Προκειμένου να αποφευχθεί η επίδραση της ταχύτητας σκλήρυνσης της μελάνης, πρέπει να επιλεγεί μια χρωστική ουσία που να έχει μικρή απορρόφηση στο υπεριώδες φάσμα.
(4) μελάνι με βάση το νερό
Το μελάνι με βάση το νερό υιοθετεί κυρίως δύο τύπους φλεξογραφικής εκτύπωσης και εκτύπωσης με φωτογρα- φία. Δεδομένου ότι η υδατική μελάνη είναι γενικά αλκαλική, δεν είναι κατάλληλο να χρησιμοποιείται ένα χρωστικό που περιέχει ιόντα τα οποία αντιδρούν εύκολα σε ένα αλκαλικό περιβάλλον: επιπλέον, το υδατικό μελάνι περιέχει διαλύτη τύπου αλκοόλης, οπότε απαιτείται η χρωστική ουσία. Ανθεκτικό στο αλκοόλ. Μακροπρόθεσμα, τα μελάνια με βάση το νερό και τα μελάνια UV είναι εξαιρετικά φιλικά προς το περιβάλλον λόγω των εξαιρετικά χαμηλών ΠΟΕ και είναι η μελλοντική κατεύθυνση ανάπτυξης των μελανιών. Η ανάπτυξη οργανικών χρωστικών πρέπει επίσης να κινηθεί προς αυτή την κατεύθυνση.

Τρίτον: η δομή της χρωστικής ουσίας και η επιφανειακή επεξεργασία της ίδιας χημικής δομής και οι διαφορετικοί κρύσταλλοι της χρωστικής ουσίας, το χρώμα και η απόδοσή της είναι πολύ διαφορετικές, όπως η χαλκός φθαλοκυανίνη α-τύπου είναι κόκκινο ανοικτό μπλε ασταθής διαλύτης Β τύπος είναι πράσινο μπλε διαλύτης σταθερός. Οι σημαντικές ιδιότητες της δύναμης χρώσης της χρωστικής ουσίας, της διαφάνειας, της απορρόφησης πετρελαίου και της αντοχής στις καιρικές συνθήκες σχετίζονται άμεσα με το μέγεθος των σωματιδίων της χρωστικής ουσίας. Οι γενικοί κανόνες είναι οι ακόλουθοι:

1. Η σχέση μεταξύ του μεγέθους των σωματιδίων των χρωστικών, του σχήματος και της απόδοσης: όσο μικρότερο είναι το μέγεθος των σωματιδίων, τόσο καλύτερη είναι η αντοχή στο φως και η αντοχή στις καιρικές συνθήκες. Η διασπορά διαλύτη είναι επίσης σχετικά φτωχή. Η σχέση μεταξύ μεγέθους σωματιδίων και χρώματος φωτός είναι σχετικά περίπλοκη.

Η σχέση μεταξύ του μεγέθους των σωματιδίων και της κρυψέλης εξαρτάται κυρίως από την κρίσιμη τιμή του μεγέθους των σωματιδίων. Πάνω από την κρίσιμη τιμή, η αδιαφάνεια αυξάνεται με τη μείωση του μεγέθους των σωματιδίων και φτάνει στη μέγιστη τιμή στην κρίσιμη τιμή. Στη συνέχεια, καθώς το μέγεθος των σωματιδίων μειώνεται, η αδιαφάνεια μειώνεται και η διαφάνεια αυξάνεται. Στο σύστημα μελάνης, η ισχύς χρωματισμού είναι η ισχυρότερη όταν η διάμετρος σωματιδίων είναι από 0,05 μm έως 0,15 μm. Περαιτέρω, όταν η διάμετρος του σωματιδίου της χρωστικής είναι μικρή, το διάκενο μεταξύ των σωματιδίων είναι μεγάλο και η ποσότητα απορρόφησης ελαίου είναι μεγάλη.

2. Σχέση μεταξύ δομής και ιδιοτήτων των χρωστικών Οι διάφορες ιδιότητες των χρωστικών έχουν μεγάλη σχέση με τη μοριακή τους δομή. Μπορούμε να βελτιώσουμε τις επιδόσεις του εισάγοντας διάφορες ομάδες στο μόριο χρωστικής ουσίας:
(1) Παρουσία μιας ομάδας αμιδίου, μιας σουλφοναμιδικής ομάδας ή μιας κυκλοποιημένης αμιδικής ομάδας, η οποία μπορεί να αυξήσει την πολικότητα του μορίου, βελτιώνοντας έτσι την αντοχή στο φως, την αντοχή στη θερμότητα, την αντίσταση σε διαλύτες και την αντίσταση μετανάστευσης της χρωστικής ουσίας:
(2) Εισαγωγή χλωρίου ή άλλων αλογόνων για τη βελτίωση της αντοχής σε φως και διαλύτες:
(3) Η εισαγωγή ομάδων σουλφονικού οξέος ή καρβοξυλικών ομάδων μπορεί να βελτιώσει την αντίσταση του διαλύτη και την αντοχή στη θερμότητα
(4) Η εισαγωγή της νιτροομάδας μπορεί να βελτιώσει την αντοχή του φωτός και του διαλύτη.

3. Διασπορά και επιφανειακή επεξεργασία χρωστικών ουσιών Σήμερα, τα μελάνια, ειδικά τα μελάνια για χάραξη, τείνουν να έχουν χαμηλό ιξώδες και υψηλή περιεκτικότητα σε χρωστικές ουσίες και συνεπώς η διασπορά των χρωστικών είναι όλο και πιο απαιτητική.
Υπάρχει τώρα ένας τρόπος παραγωγής μελανιών με τη χρήση χρωματισμένων υγρών κέικ για τη βελτίωση της στιλπνότητας και της ροής του μελανιού. Από γενική άποψη, οι χρωστικές για μελάνια έχουν οργανική τάση, ενώ η τάση των οργανικών χρωστικών είναι φιλική προς το περιβάλλον. Κάθε κατασκευαστής χρωστικών πρέπει να παράγει φιλικά προς το περιβάλλον χρωστικές.