Zastosowanie pigmentów organicznych w farbach

Jeden: wstęp
Wraz z pojawieniem się i rozwojem atramentu. Przemysł pigmentowy - zwłaszcza przemysł pigmentów organicznych - znacznie się rozwinął. Obecnie powszechnie stosowanymi odmianami tuszu są: tusz do druku offsetowego, tusz wklęsły, tusz utwardzany światłem ultrafioletowym, tusz fleksograficzny, tusz sitodrukowy i tusz specjalny (taki jak tusz drukarski).

Drugi: wybór pigmentu systemu atramentowego
Ze względu na system i nakładanie tuszu następujące główne wymagania dotyczące pigmentów organicznych są następujące:
(1) Kolor: pigment jest chromoforem tuszu, który musi być najpierw jasny. Jasne i dobrze nasycone;
(2) Moc zabarwienia moc zabarwienia pigmentu wpływa bezpośrednio na ilość pigmentu w tuszu, co z kolei wpływa na koszt i tusz;
(3) Przezroczystość i siła krycia są różne dla przezroczystości i chowania pigmentu ze względu na różnicę w sposobie drukowania i podłożu;
(4) Połysk: Ze względu na poprawę wymagań dotyczących połysku na drukach, wymagania dotyczące połysku pigmentu są również poprawione;
(5) Absorpcja oleju: Absorpcja oleju jest ogólnie związana z dyspersją cząstek pigmentu, zwilżalnością i wilgocią na powierzchni wody. Gdy absorpcja oleju przez pigment jest duża, stężenie tuszu nie jest łatwo poprawiane, a regulacja tuszu jest trudna;
(6) Dyspergowalność: Dyspergowalność jest bezpośrednio związana ze stabilnością wydajności atramentu i jest ważnym wskaźnikiem. Ogólnie dotyczy zwilżalności pigmentu, wielkości cząstek, wielkości kryształów itp .;
(7) Właściwości fizykochemiczne Stosowanie materiałów drukowanych jest coraz szersze, dlatego też wymagania dotyczące właściwości fizykochemicznych pigmentów są coraz większe, w tym: odporność na światło, odporność na ciepło, odporność na rozpuszczalniki, odporność na kwasy i zasady oraz odporność na migrację.

Pigment organiczny stosowany w tuszu składa się głównie z pigmentu azowego (monoazo, disazo, skondensowanego azo, benzimidazolonu), pigmentu ftalocyjaninowego, pigmentu jeziornego (jezioro kwaśne, jezioro alkaliczne). Poniżej znajduje się krótkie wprowadzenie do wyboru pigmentu kilku głównych atramentów.

(1) Atrament do druku offsetowego
Atramenty offsetowe mają obecnie największą dawkę, a ilość zużywana na rynku światowym stanowi około 40% całkowitego atramentu, a w kraju osiąga około 70%. Wybór używanych pigmentów uwzględnia przede wszystkim:
1. Rozpuszczalnikiem układu jest głównie olej mineralny i olej roślinny, więc jego układ zawiera pewną grupę karboksylową (-COOH). Dlatego nie jest możliwe użycie dużego pigmentu alkalicznego;
2. W procesie drukowania atrament powinien stykać się z wałkiem doprowadzającym wodę, aby wodoodporność była dobra;
3. Warstwa tuszu jest cieńsza podczas drukowania, więc stężenie jest wysokie;
4. Druk offsetowy wykorzystuje więcej nadruku, więc wymaga dobrej przejrzystości. Zwłaszcza żółte pigmenty.

(2) Atrament wklęsły na bazie rozpuszczalników
Rozpuszczalniki w takich tuszach to głównie różne rozpuszczalniki organiczne, takie jak benzeny, alkohole, estry, ketony itp. Różne rozpuszczalniki systemowe mają różne wymagania dotyczące doboru pigmentu, ale podsumowując, poniższe należy rozpatrywać jako całość. punkt:
1. Lepkość samego atramentu wklęsłego jest niska, co wymaga dobrej dyspergowalności pigmentu. Dobra płynność w spoiwie oraz brak flokulacji i wytrącania podczas przechowywania;
2. Ze względu na materiał drukarski tusz wklęsły na bazie rozpuszczalnika jest głównie lotny i suchy, dlatego wymagane jest dobre uwalnianie rozpuszczalnika, gdy system jest suchy;
3. Odporność na rozpuszczalniki jest lepsza, nie występuje odbarwienie lub blaknięcie w układzie rozpuszczalników;
4. W procesie drukowania powinien on stykać się z metalowym wałkiem. Wolny kwas w pigmencie nie powinien powodować korozji metalowego cylindra.
Atramenty rozpuszczalne w alkoholu i rozpuszczalne w estrach w rozpuszczalnikowych farbach wklęsłych są mniej toksyczne dla ludzi. To przyszły kierunek rozwoju.
(3) Tusz utwardzany promieniowaniem UV (tusz y)
W ostatnich latach atramenty UV są szeroko stosowane na całym świecie. Roczna stopa wzrostu powyżej 10% jest znacznie wyższa niż całkowita stopa wzrostu atramentu. Ma głównie trzy formy drukowania offsetowego, fleksograficznego i sitodruku. Metoda suszenia określa wybór pigmentu, biorąc pod uwagę przede wszystkim następujące czynniki:
1. Pigment nie zmieni koloru w świetle ultrafioletowym. 2. Aby uniknąć wpływu na szybkość utwardzania tuszu, należy wybrać pigment o małej szybkości absorpcji w widmie ultrafioletowym.
(4) Atrament na bazie wody
Tusz na bazie wody przyjmuje głównie dwa rodzaje fleksografii i wklęsłodruku. Ponieważ wodny tusz jest zasadniczo alkaliczny, nie jest właściwe stosowanie pigmentu zawierającego jony, które łatwo reagują w środowisku alkalicznym: ponadto wodny tusz zawiera rozpuszczalnik podobny do alkoholu, więc wymagany jest pigment. Odporny na alkohol W dłuższej perspektywie atramenty na bazie wody i atramenty UV są wyjątkowo przyjazne dla środowiska ze względu na wyjątkowo niskie LZO i są przyszłym kierunkiem rozwoju atramentów. Rozwój pigmentów organicznych powinien również zbliżyć się w tym kierunku.

Po trzecie: struktura pigmentu i obróbka powierzchni o tej samej strukturze chemicznej i różnych kryształach pigmentu, jego kolor i działanie są bardzo różne, na przykład ftalocyjanina miedziowa typu A jest czerwono-jasnoniebieski rozpuszczalnik niestabilny typu B jest zielononiebieski rozpuszczalnik stabilny. Ważne właściwości siły barwienia pigmentu, przezroczystości, absorpcji oleju i odporności na warunki pogodowe są bezpośrednio związane z wielkością cząstek pigmentu. Ogólne zasady są następujące:

1. Związek między wielkością, kształtem i wydajnością cząstek pigmentu: im mniejszy rozmiar cząstek, tym lepsza odporność na światło i odporność na warunki atmosferyczne. Dyspergowalność w rozpuszczalniku jest również stosunkowo słaba. Zależność między wielkością cząstek a barwą światła jest stosunkowo skomplikowana.

Zależność między wielkością cząstek a siłą krycia zależy przede wszystkim od wartości krytycznej wielkości cząstek. Powyżej wartości krytycznej nieprzezroczystość wzrasta wraz ze spadkiem wielkości cząstek i osiąga wartość maksymalną przy wartości krytycznej. Następnie, gdy rozmiar cząstek zmniejsza się, nieprzezroczystość maleje, a przezroczystość wzrasta. W systemie atramentowym siła barwienia jest najsilniejsza, gdy średnica cząstek wynosi od 0,05 μm do 0,15 μm. Ponadto, gdy średnica cząstek pigmentu jest mała, szczelina między cząstkami jest duża, a ilość wchłaniania oleju jest duża.

2. Zależność między strukturą i właściwościami pigmentów Różne właściwości pigmentów mają duży związek z ich strukturą molekularną. Możemy poprawić jego wydajność, wprowadzając różne cząsteczki do cząsteczki pigmentu:
(1) Wprowadzenie grupy amidowej, grupy sulfonamidowej lub cyklizowanej grupy amidowej, które mogą zwiększyć polarność cząsteczki, poprawiając w ten sposób odporność na światło, odporność na ciepło, odporność na rozpuszczalniki i odporność na migrację pigmentu:
(2) Wprowadzenie chloru lub innych halogenów w celu poprawy odporności na światło i rozpuszczalniki:
(3) Wprowadzenie grup kwasu sulfonowego lub grup karboksylowych może poprawić odporność na rozpuszczalniki i odporność na ciepło
(4) Wprowadzenie grupy nitrowej może poprawić odporność na światło i rozpuszczalniki.

3. Dyspersja i obróbka powierzchniowa pigmentów Obecnie atramenty, zwłaszcza atramenty wklęsłe, mają zwykle niską lepkość i wysoką zawartość pigmentu, a zatem dyspergowalność pigmentów jest coraz bardziej wymagająca.
Istnieje teraz sposób na wytwarzanie atramentów przy użyciu mokrych ciast pigmentowych, aby poprawić połysk i przepływ atramentu. Z ogólnego punktu widzenia pigmenty do tuszy mają tendencję organiczną, podczas gdy trend pigmentów organicznych jest przyjazny dla środowiska. Każdy producent pigmentu powinien produkować pigmenty przyjazne dla środowiska.