Nanos organskih pigmentov v črnilih

Prva: Predgovor
Z nastankom in razvojem črnila. Industrija pigmentov - zlasti industrija organskih pigmentov - je močno narasla. Trenutno so široko uporabljene sorte črnil: ofsetno tiskarsko črnilo, globoko črnilo, črnilo z ultravijolično svetlobo, fleksno črnilo, sito črnilo in posebno črnilo (kot tiskarsko črnilo).

Dva: izbira pigmenta sistema s črnilom
Zaradi sistema in uporabe črnila so naslednje glavne zahteve za organske pigmente naslednje:
(1) Barva: Pigment je kromofor črnila, ki je najprej potreben, da je svetel. Svetlo in dobro nasičeno;
(2) moč barvanja močnega barvila neposredno vpliva na količino pigmenta v črnilu, kar posledično vpliva na stroške in črnilo;
(3) prosojnost in moč skrivanja se razlikujeta glede prosojnosti in skrivanja pigmenta zaradi razlike v načinu tiskanja in podlage;
(4) Sijaj: Zaradi izboljšanja zahteve po sijaju tiskovine se izboljšajo tudi zahteve po sijaju pigmenta;
(5) Absorpcija olja: Absorpcija olja je na splošno povezana z disperzijo delcev pigmenta, močenjem in vlago na površini vode. Kadar je absorbcija olja pigmenta velika, koncentracije črnila ni enostavno izboljšati in prilagoditi črnilo je težko;
(6) Disperzibilnost: Disperzibilnost je neposredno povezana s stabilnostjo delovanja črnila je pomemben pokazatelj. Na splošno so povezane z zmožnostjo pigmenta, velikostjo delcev, velikostjo kristalov itd .;
(7) Fizikalno-kemijske lastnosti Uporaba tiskovin je čedalje obsežnejša, zato je vse več zahtev za fizikalno-kemijske lastnosti pigmentov, vključno z: odpornostjo na svetlobo, toplotno odpornost, odpornost na topila, kislinsko in bazično odpornost ter odpornost na migracijo.

Organski pigment, ki se uporablja v črnilu, je v glavnem sestavljen iz azo pigmenta (monoazo, disazo, kondenzirani azo, benzimidazolon), ftalocianinskega pigmenta, jezerskega pigmenta (kislo jezero, alkalno jezero). Sledi kratek uvod v izbiro pigmentov večjih črnil.

(1) Offset tiskarsko črnilo
Zasipljena črnila imajo trenutno največjo dozo, količina, ki se uporablja na svetovnem trgu, pa predstavlja približno 40% celotnega črnila, domača pa približno 70%. Izbira uporabljenih pigmentov upošteva predvsem naslednje:
1. Topilo sistema je predvsem mineralno olje in rastlinsko olje, zato njegov sistem vsebuje določeno karboksilno skupino (-COOH). Zato ni mogoče uporabiti velikega alkalnega pigmenta;
2. Pri postopku tiskanja mora biti črnilo v stiku z valjem za dovajanje vode, tako da je vodoodpornost dobra;
3. plast črnila je med tiskanjem tanjša, zato je koncentracija visoka;
4. Offset tisk uporablja več prepisa, zato potrebuje dobro preglednost. Še posebej rumeni pigmenti.

(2) Globinsko črnilo na osnovi topil
Topila v takih črnilih so v glavnem različna organska topila, kot so benzoni, alkoholi, estri, ketoni itd. Različna sistemska topila imajo različne zahteve za izbiro pigmentov, če povzamemo, je treba obravnavati naslednje kot celoto. točka:
1. Viskoznost samega gravurnega črnila je nizka, zaradi česar mora biti disperzibilnost pigmenta dobra. Dobra tekočnost v vezivu in brez flokulacije in padavin med skladiščenjem;
2. Zaradi tiskarskega materiala je grobo črnilo na osnovi topil v glavnem hlapno in suho, zato je treba imeti dobro sproščanje topila, ko je sistem suh;
3. Odpornost topila je boljša, v sistemu topil ne pride do razbarvanja ali bledenja;
4. V postopku tiskanja mora biti v stiku s kovinskim valjem. Prosta kislina v pigmentu ne sme korodirati kovinske jeklenke.
Črne barve, ki so topne v alkoholu in v estrih, so v črnilih na črnilih manj strupene za ljudi. To je prihodnja smer razvoja.
(3) Črnilo z UV svetlobo (črnilo y)
V zadnjih letih se UV-črnila pogosto uporabljajo po vsem svetu. Letna stopnja rasti več kot 10% je veliko višja od skupne stopnje rasti črnila. V glavnem ima tri oblike ofsetnega tiska, flekso tisk in sitotisk. Njegov način sušenja določa izbiro pigmenta predvsem ob upoštevanju naslednjih dejavnikov:
1. Pigment ne bo spremenil barve pod ultravijolično svetlobo. 2. Da ne bi vplivali na hitrost strjevanja črnila, je treba izbrati pigment z majhno stopnjo absorpcije v ultravijoličnem spektru.
(4) Črnilo na vodni osnovi
Črnilo na vodni osnovi večinoma uporablja dve vrsti fleksografskega tiska in gravurnega tiska. Ker je vodno črnilo na splošno alkalno, ni primerno uporabljati pigmenta, ki vsebuje ione, ki se zlahka reagirajo v alkalnem okolju: poleg tega vodno črnilo vsebuje alkoholno podobno topilo, zato je potreben pigment. Odporen na alkohol. Dolgoročno gledano so črnila na vodni osnovi in UV črnila izredno okolju prijazna zaradi izredno nizkega vsebnosti HOS in so črnilo v prihodnosti. Tudi razvoj organskih pigmentov bi se moral v tej smeri približati.

Tretjič: struktura pigmenta in površinska obdelava iste kemijske strukture in različnih kristalov pigmenta, njegova barva in delovanje so zelo različni, na primer bata ftalocianin a-vrsta je rdeče svetlo modro topilo nestabilno B tipa je zeleno modro topilo stabilna. Pomembne lastnosti pigmentne moči, prozornosti, absorpcije olja in vremenske odpornosti so neposredno povezane z velikostjo delcev pigmenta. Splošna pravila so naslednja:

1. Razmerje med velikostjo, obliko in delovanjem pigmentnih delcev: manjša je velikost delcev, boljša je odpornost na svetlobo in vremenske vplive. Razpršljivost topil je tudi razmeroma slaba. Razmerje med velikostjo delcev in barvno svetlobo je razmeroma zapleteno.

Razmerje med velikostjo delcev in skrito močjo je odvisno predvsem od kritične vrednosti velikosti delcev. Nad kritično vrednostjo se motnost poveča s zmanjšanjem velikosti delcev in doseže največjo vrednost pri kritični vrednosti. Potem, ko se velikost delcev zmanjšuje, se motnost zmanjša in prosojnost poveča. V barvnem sistemu je moč barvanja najmočnejša, kadar je premer delcev od 0,05 µm do 0,15 µm. Ko je premer delcev pigmenta majhen, je vrzel med delci velika in količina absorpcije olja je velika.

2. Razmerje med strukturo in lastnostmi pigmentov Različne lastnosti pigmentov so v veliki povezavi z njihovo molekularno strukturo. Lahko izboljšamo njegovo delovanje z vnosom različnih skupin v molekulo pigmenta:
(1) Uvedba amidne skupine, sulfonamidne skupine ali ciklizirane amidne skupine, ki lahko poveča polarnost molekule in tako izboljša odpornost proti svetlobi, toplotno odpornost, odpornost topila in migracijsko odpornost pigmenta:
(2) Uvedba klora ali drugih halogenov za izboljšanje odpornosti na svetlobo in topila:
(3) Uvedba skupin sulfonske kisline ali karboksilnih skupin lahko izboljša odpornost na topila in toplotno odpornost
(4) Vnos nitro skupine lahko izboljša odpornost na svetlobo in topila.

3. Disperzija in površinska obdelava pigmentov Trenutno imajo črnila, zlasti resna črnila, nizko viskoznost in visoko vsebnost pigmentov, zato je razpršljivost pigmentov vse bolj zahtevna.
Zdaj obstaja način za izdelavo črnil z uporabo pigmentiranih vlažnih pogač za izboljšanje sijaja in pretoka črnila. S splošnega vidika imajo pigmenti za črnila organsko težnjo, medtem ko je trend organskih pigmentov okolju prijazen. Vsak proizvajalec pigmentov naj proizvaja okolju prijazne pigmente.