Pokud máte nějaké potřeby, kontaktujte mě prosím-
Whatsapp číslo Ivy: +86 18933516049 (Můj Wechat +86 18933510459)
Napište mi: 01@songhongpaper.com
Klasifikace a interakce papíru a inkoustu, část B
Inkoust je barvivo používané v tisku, formulované jako tekutá látka se specifickou viskozitou. Skládá se z pigmentových částic rovnoměrně rozptýlených v pojivovém médiu.
1. Složení inkoustu
Inkoust se primárně skládá z pigmentů, pojiv, plniv a přísad.
(1) Pigment
Pigmenty jsou zodpovědné za vývoj barvy v inkoustu a významně ovlivňují jeho výkonnostní charakteristiky. Jsou to jemně rozdělené, nerozpustné prášky-barevné, černé nebo bílé-, které se nerozpouštějí ve vodě ani organických rozpouštědlech. Na základě původu a chemického složení se pigmenty dělí do dvou hlavních kategorií: organické a anorganické.
Anorganické pigmenty se skládají z oxidů ne-železných kovů nebo nerozpustných solí kovů. Ty lze dále rozdělit na přírodní a syntetické anorganické pigmenty, přičemž první z nich jsou odvozeny z minerálních zdrojů.
Organické pigmenty jsou barevné organické sloučeniny, také kategorizované jako přírodní nebo syntetické. V současné době se převážně používají syntetické organické pigmenty kvůli jejich širokému barevnému rozsahu, vynikajícím chromatickým vlastnostem a vynikajícímu výkonu ve srovnání s anorganickými protějšky.
Barviva jsou rozpustné organické sloučeniny, které se rozpouštějí ve vodě nebo určitých organických rozpouštědlech. Nerozpustné barevné precipitáty známé jako lakové pigmenty lze vyrobit úpravou specifických barviv a ty jsou vhodné pro použití v tiskařských barvách.
Výběr pigmentů pro tiskové barvy podléhá přísným požadavkům na kvalitu barev, stabilitu disperze, světlostálost, průhlednost a další atributy. Ideální pigmenty by měly vykazovat odstíny blízké spektrálním barvám s vysokou sytostí. Purpurové, azurové a žluté pigmenty používané v tří-barevném procesu tisku musí mít vysokou průhlednost. Kromě toho musí všechny pigmenty vykazovat odolnost vůči vodě, zásadám, kyselinám, alkoholu a různým chemikáliím. Jejich kapacita absorpce oleje by měla zůstat střední, aby byla zajištěna optimální kompatibilita s pojivovým systémem.
(2) Pojivo
Pojivo tvoří primární složku inkoustu, slouží k rovnoměrnému rozptýlení pigmentů a zároveň dodává vhodnou adhezi, reologické chování a účinnost přenosu. Po tisku fixuje pigment na substrát vytvořením filmu. Pojivo je běžně označováno jako „lak" nebo „nosič inkoustu".
Pojiva mohou být vyrobena z různých materiálů, včetně sušených rostlinných olejů, minerálních olejů, rozpouštědel, vody a syntetických pryskyřic-, které mohou sloužit jako základní komponenty pro různé inkoustové systémy.
Reologické vlastnosti, viskozita, kyselost (číslo kyselosti), barva, voděodolnost a celkový tiskový výkon inkoustu do značné míry závisí na pojivu. Změnou typu pojiva může stejný pigment poskytnout odlišné typy inkoustu. Naopak použití různých pigmentů se stejným pojivem vede k inkoustům patřícím do stejné kategorie, protože základní charakteristiky jsou diktovány pojivem. Kvalita inkoustu proto kriticky závisí jak na pigmentu, tak na pojivu, přičemž pojivo hraje dominantní roli.
(3) Výplň
Plniva jsou bílé, průhledné, polo{0}}průhledné nebo neprůhledné práškové látky, které se používají především k vyplnění objemu ve složení inkoustu. Strategické použití plniv umožňuje snížit spotřebu pigmentu, optimalizovat náklady a upravit vlastnosti inkoustu, jako je tloušťka a chování toku. Kromě toho plniva zvyšují flexibilitu při návrhu složení.
(4) Aditiva
Aditiva jsou pomocné látky přidávané během výroby nebo aplikace inkoustu ke zlepšení specifických výkonnostních charakteristik. Když inkoust formulovaný se základními složkami nesplňuje požadované specifikace za měnících se podmínek, jsou přidávána malá množství aditiv, aby se odstranily nedostatky.
Mezi běžné přísady patří sušící činidla,-činidla proti vysychání, ředidla, látky snižující viskozitu, změkčovadla a další.
2. Klasifikace inkoustu
Inkousty lze kategorizovat několika způsoby na základě různých kritérií:
(1) Způsobem tisku
i. Na základě tiskové techniky: barvy pro knihtisk, ofset, hlubotisk, hlubotisk, sítotisk atd.
ii. Na základě tiskového procesu: přímý tisk, nepřímý tisk atd.
(2) Podle substrátu
Inkousty jsou klasifikovány podle materiálu, který se tiskne, jako je papír, kov, plast, tkanina a další.
(3) Mechanismem sušení
i. Podle principu sušení: penetrační sušení, oxidační polymerace, sušení odpařováním, fotopolymerizace (vytvrzování UV zářením), tepelné vytvrzování a chladící tuhnutí.
ii. Podle způsobu sušení: sušení vzduchem, sušení horkým vzduchem, infračervené sušení, ultrafialové vytvrzování a tuhnutí za studena.
(4) Podle vlastností inkoustu
i. Podle barvy: žlutá, červená, modrá, bílá, černá, zlatá, stříbrná, metalická, fluorescenční, perleťová atd.
ii. Podle funkce: magnetický inkoust, bezpečnostní inkoust (proti padělkům), jedlý inkoust, pěnivý inkoust, aromatický inkoust, záznamový inkoust atd.
iii. Podle trvanlivosti: světlostálé, tepelně-odolné, rozpouštědlům-odolné, otěru-odolné, alkoholu-odolné, chemicky odolné atd.
(5) Podle složení
i. Podle surovin: sušící olej-na bázi pryskyřice{2}}na{3}}oleji, na bázi rozpouštědel-,{5}}na vodní{5}} bázi, na bázi parafínu-, na bázi etylenglykolu- atd.
ii. Podle fyzické formy: pastové (gelové), tekuté a práškové inkousty.
(6) Přihláškou
Na základě konečného{0}}použití: inkoust z novinového papíru, inkoust pro knihy, inkoust pro obaly, inkoust pro stavební materiály, inkoust pro ochranné známky atd.
3. Klíčové vlastnosti inkoustu
Inkoust je barevná, viskózní kapalina s řízenými charakteristikami toku, schopná přilnout k substrátu a po tisku podstoupit zasychání. Mezi jeho nejdůležitější vlastnosti patří barva, reologie a chování při sušení.
(1) Viskozita
Viskozita se týká vnitřního odporu tekutiny vůči proudění, což odráží molekulární interakce, které brání relativnímu pohybu. Při tisku ovlivňuje viskozita inkoustu přenos inkoustu a interaguje se strukturou papíru. Příliš vysoká viskozita vede k nerovnoměrnému rozložení inkoustu, žmolkování papíru a skvrnitosti; příliš nízká viskozita může vést k emulgaci a znečištění, což snižuje kvalitu tisku.
Viskozita inkoustu je ovlivněna vlastní viskozitou pojiva, koncentrací pigmentu a přísad, velikostí částic a kvalitou disperze.
Optimální úrovně viskozity závisí na rychlosti tisku, poréznosti papíru a okolní teplotě.
(2) Hodnota výnosu
Hodnota kluzu je definována jako minimální smykové napětí potřebné k zahájení proudění v tekutině. Inkousty s vysokou výtěžností vykazují špatnou tekutost a obtížnost při roztírání, zatímco barvy s nízkou výtěžností mají tendenci se rozmazávat nebo vytvářet nezřetelné body.
Tato vlastnost úzce souvisí se strukturou inkoustu a je klíčovým ukazatelem pro hodnocení výkonu ofsetových a hlubotiskových barev.
(3) Tixotropie
Tixotropie popisuje vratnou změnu konzistence inkoustu při mechanickém míchání: inkoust se stává méně viskózní (řídší) působením smykové síly a při stání znovu získá svou původní viskozitu.
Díky tixotropnímu chování inkoust snadněji teče na rotujících válcích, což usnadňuje přenos. Jakmile je přenesen na substrát a zbaven smyku, znovu zhoustne, čímž se zabrání nárůstu bodů a zajistí se ostrá reprodukce obrazu. Nadměrná tixotropie však brání uvolňování inkoustu z fontány a narušuje rovnoměrnou distribuci inkoustu.
(4) Tekutost
Tekutost označuje schopnost inkoustu téci pod vlastní hmotností. Tato vlastnost ovlivňuje manipulaci, čerpání ze skladu do inkoustové fontány a rovnoměrnou distribuci mezi válečky a desky.
Tekutost je určena viskozitou, hodnotou kluzu, tixotropií a teplotou.
(5) Délka vlákna inkoustu
Délka filamentu inkoustu se týká rozsahu, do kterého se inkoust může natáhnout do nekonečných filamentů, aniž by se zlomil. Krátká vlákna jsou upřednostňována v ofsetovém a knihtiskovém tisku, aby se minimalizovalo zamlžování nebo poletování inkoustu. Inkousty s vhodnou délkou filamentu vytvářejí jednotné, husté inkoustové filmy a často se používají jako indikátory kvality tisku.
Délka vlákna koreluje s tixotropií, hodnotou kluzu a plastickou viskozitou.
(6) Chování při sušení
Po nanesení na substrát přechází inkoust z kapalného nebo polo{0}}tuhého stavu do pevného filmu- procesem známým jako sušení. K této přeměně dochází prostřednictvím změn ve fázi pojiva, které mohou zahrnovat penetraci, odpařování, oxidaci nebo polymeraci.
Různé formulace inkoustu využívají různé mechanismy sušení v závislosti na složení pojiva. Při přenosu na podklad část pojiva proniká do povrchu, zatímco rozpouštědla se odpařují. Současně chemické reakce zvyšují viskozitu a tvrdost inkoustového filmu, dokud se nevytvoří odolná pevná vrstva.
Typicky:
- Knihtiskové inkousty schnou hlavně penetrací;
- Ofsetové inkousty se spoléhají na oxidační polymeraci;
- Hlubotiskové inkousty obsahující vysoce těkavá rozpouštědla schnou především odpařováním.
4. Charakteristika specifických typů inkoustů
(1) Knihtiskový inkoust
Knihtiskové inkousty zahrnují inkousty pro knihy a časopisy, inkousty pro rotační tisk, barevné inkousty, inkousty pro plasty, flexografické (gumové reliéfní) inkousty, inkousty na-vodní bázi a novinové inkousty.
Knižní a periodické barvy jsou určeny pro ploché tiskové stroje a vyznačují se střední viskozitou a výtěžností. Vzhledem k porézní povaze typických knižních papírů tyto inkousty využívají mechanismy penetračního sušení.
Barevné knihtiskové inkousty, často používané v měditisku, vyžadují vynikající reprodukci bodů, rychlé tuhnutí a odolnost vůči roztírání. Obvykle používají pojiva, která vytvrzují oxidativní tvorbou filmu v kombinaci s částečnou penetrací, zajišťující rychlou fixaci a dobrý přenos.
Novinové rotační inkousty jsou formulovány pro vysokorychlostní{0}}tisk, a proto vyžadují vysokou tekutost a nízkou viskozitu. Tyto inkousty jsou převážně penetrační-schnoucí a spoléhají na rychlou absorpci do vláknitých papírových substrátů.
Rotační knižní a periodické inkousty se používají při středních rychlostech mezi plochými a novinovými stroji. Aby se předešlo problémům, jako je špatné schnutí, práškování a rozmazání při tisku na natírané papíry, používají se termosetové inkousty. Během tisku se inkoust zahřeje na 200–250 stupňů, odpařuje rozpouštědla a umožňuje okamžitou přilnavost.
(2) Ofsetový inkoust
Ofsetové inkousty zahrnují ofsetové inkousty pro obecné{0}}účely, pocínované inkousty, fotosenzitivní pocínované inkousty, kolotypové inkousty a termosetové inkousty.
Klíčovou vlastností ofsetových inkoustů je vysoká tónovací síla, která je nezbytná, protože ofsetový tisk vytváří tenké inkoustové filmy díky mechanismu nepřímého přenosu. S rostoucí rychlostí lisu je nezbytná dobrá tekutost a rychlé schnutí. Kromě toho musí ofsetové barvy vykazovat silnou odolnost vůči vodě díky systému vlhčení používanému v ofsetové litografii. Pigmenty musí odolávat rozpouštění nebo migraci ve vodě a pojiva by se měla vyhýbat hydrofilní emulgaci, která by mohla zhoršit přenos inkoustu a zasychání. Pojiva na-pryskyřici obecně nabízejí lepší odolnost vůči vodě než alternativy-na bázi oleje.
(3) Hlubotiskový inkoust
Hlubotiskové inkousty zahrnují inkousty pro hlubotisk, ryté inkousty pro hlubotisk a inkousty pro plastové fólie.
Hlubotiskový inkoust je typickým příkladem těkavého-zasychajícího inkoustu, který vykazuje nejnižší viskozitu ze všech typů inkoustu. Jeho nízké povrchové napětí a vysoká tekutost umožňují úplné vyplnění zapuštěných buněk na hlubotiskovém válci. Silná adheze zajišťuje účinný přenos inkoustu z buňky na substrát s následným rychlým a úplným zaschnutím.
Rytý hlubotiskový inkoust je hustý, ale-nelepivý, s volnou, krátkou texturou a vhodnou tixotropií. Musí snadno vyplnit vyryté buňky, musí být čistě setřeny z oblastí, které nejsou -obrázkové, a účinně se přenést na substrát. Po vytištění by si inkoust měl zachovat ostré detaily bez nárůstu bodů a rychle zaschnout. Vzhledem ke svému použití v bezpečnostním tisku (např. bankovky) vyžaduje tento inkoust pigmenty s výjimečnou světlostálostí, voděodolností, tepelnou odolností a olejivzdorností. Často se přidávají speciální přísady, které zabraňují padělání.
(4) Sítotiskový inkoust
Sítotiskové inkousty zahrnují standardní sítotiskové inkousty, inkousty pro plasty, přenosové inkousty na -olejové bázi a přenosové inkousty na vodní{1}} bázi.
Vzhledem k tomu, že sítotisk zahrnuje nanášení inkoustu přes síto pomocí stěrky pod tlakem, což má za následek silné usazeniny, inkoust musí mít hustou, krátkou a sypkou konzistenci s minimální lepivostí. Koncentrace pigmentu může být snížena, aby se usnadnil průchod jemnými síty.
Pro oxidační-schnoucí sítotiskové barvy je žádoucí rychlé schnutí po-tisku. Typy sušení-odpařováním často vyžadují sušení za tepla-k urychlení odstranění rozpouštědla.
Přenosové barvy obvykle vykazují nízkou tekutost a viskozitu a spoléhají primárně na penetrační sušení.
(5) Funkční inkousty
Mikrozapouzdřené inkousty obsahují funkční materiály uzavřené v mikrokapslích a rozptýlené ve vhodném pojivu. Potisk neroztrhne kapsle a zachová funkčnost až do spuštění. Příklady:
- Inkousty z tekutých krystalů, jejichž barva se mění s teplotou nebo tlakem, používané v teploměrech a elektronických displejích;
- Aromatické inkousty, zapouzdřující vůně uvolňující se při prasknutí kapsle;
- Pěnivé inkousty obsahující pěnidla, která se při zahřátí roztahují, používané v Braillově písmu a texturované grafice.
Metalické inkousty, jako jsou zlaté a stříbrné inkousty, nahrazují konvenční pigmenty kovovými prášky (např. mosaznými nebo hliníkovými vločkami). Tyto prášky se přimíchají do inkoustu krátce před tiskem, aby se zachoval lesk a výkon.
Fluorescenční inkousty využívají fluorescenční pigmenty vyrobené dispergováním fluorescenčních barviv v syntetických pryskyřicích. Vytvářejí živé, poutavé-efekty a jsou široce používány v reklamě, balení a na výstavách. Mají však hrubé částice a omezenou světlostálost a dosahují maximálního lesku při ultrafialovém osvětlení.
Magnetický inkoust obsahuje magnetické částice oxidu železa. Řízením magnetických vlastností lze znaky vytištěné tímto inkoustem číst specializovaným detekčním zařízením. Běžně se používá pro kódování informací na kreditních kartách a šekech.
Bezpečnostní inkousty (proti{0}}padělání) se používají při tisku cenných dokumentů a musí vykazovat mimořádnou odolnost vůči světlu, teplu, vodě a oleji. Některé varianty obsahují sloučeniny, které reagují na specifické podněty (např. UV světlo, rozpouštědla), což umožňuje ověření nebo odhalení neoprávněné manipulace. Mezi další typy patří mizející inkousty, inkousty měnící barvu{5}}a termochromní inkousty.
Mezi další funkční inkousty patří inkousty citlivé na plyny (změna barvy při vystavení plynům), termochromní inkousty (reagující na teplotu-), fotochromní inkousty (vyvíjení barev aktivovaným světlem{2}}), jedlé inkousty (pro označování potravin) a zapalovací inkousty (používané na površích, na kterých krabička zápalek bije).
