Производство чернил

Опубликовано 09-29-2022 Опубликовано

Производство чернил (рис. 5-10) является сложным процессом и требует обширных знаний о химических процессах и процессах печати, а также использования специализированного оборудования для производства чернил. Несмотря на то, что существует ряд производственных методов, большинство из них объединяет эти основные этапы производства: приготовление рецептуры, предварительное смешивание, измельчение, фильтрацию и тестирование.

Формулировка. Поскольку ответственность за рецептуру чернил лежит на производителях чернил, здесь эта тема представлена ​​лишь вкратце. Типичные чернила для листовой печати содержат следующие материалы:

• Пигмент: сажа, фталосиний, рубин или другой
• Лак: длинномасляный алкидный, фенольный или уретановый офсетный лак.
• Осушитель: соли кобальта и марганца
• Растворитель: термореактивное масло, 535°F (280°C)
• Модификатор: восковая смесь для повышения устойчивости к истиранию.

Эти стандартные чернила высыхают в основном за счет полимеризации, химической реакции, которая инициируется кислородом и катализируется кобальтовыми и марганцевыми илонами из сушилки.

Составление чернил включает в себя выбор и пропорции ингредиентов. Эти решения принимаются в соответствии с предполагаемым использованием чернил. Тем не менее, есть некоторые общие категории ингредиентов, которые являются общими для большинства литографических красок, включая пигменты, носители, добавки и осушающие агенты (сиккативы).

Предварительное смешивание. Предварительное смешивание особенно важно, когда чернила изготавливаются из сухих пигментов. Сухой пигмент состоит из больших скоплений частиц, называемых агрегатами или агломератами. Эти агрегаты должны быть разрушены и уменьшены в размерах по мере того, как пигмент смачивается носителем. Первоначальное диспергирование включает предварительное смешивание сухого пигмента с носителем с помощью механизма, состоящего из вращающихся лопастей. Этот процесс тщательно смачивает сухой пигмент. Второй этап предварительного смешивания включает в себя добавление большего количества масла и смолы для формирования «основы мельницы», рис. 5-11.

В отличие от сухих пигментов, промывочные пигменты предварительно диспергированы в носителе и поэтому требуют менее тщательного предварительного смешивания. Краски, изготовленные из промывочных пигментов, могут сразу после смешивания первичных ингредиентов поступать на измельчение.

Фрезерование. Основание мельницы все еще содержит крупные агломераты, которые необходимо дополнительно раздробить. Кроме того, на этом этапе можно добавить другие ингредиенты, такие как воски и осушители. Во многих случаях это делается в дробеструйной мельнице, состоящей из камеры, вращающихся дисков и дроби. Чернила нагнетаются в камеру, и вращающиеся диски перемещают металлические гранулы через чернила, разрушая пигмент.

Другим устройством, используемым для фрезерования, является трехвалковая мельница, рис. 5-12, которая срезает краску, когда она проходит между валками, вращающимися с разной скоростью. Этот сдвиг разрушает агломераты пигмента на микроскопические частицы, так что каждая из них становится полностью окруженной и смачиваемой лаком. Измельчение также «классифицирует» пигмент, позволяя мелкодисперсному пигменту проходить через мельницу и удерживая более крупные частицы пигмента. Измельченная краска снимается с высокоскоростного валика ракельным ножом. Тщательная работа по измельчению может потребовать до трех проходов через мельницу, в зависимости от того, мягкий или твердый пигмент и насколько легко он смачивается лаком (рис. 5-13).

Фрезерование является дорогостоящим, а чернила можно сделать менее дорогими, уменьшив количество фрезерования. Это, однако, вызывает несколько проблем, включая снижение насыщенности цвета и более грубый пигмент. Крупные частицы пигмента в краске могут вызвать преждевременный износ пластины и появление царапин на пластине. Поскольку пигмент является самой дорогой частью чернил, а равномерное распределение достигается за счет тщательного измельчения, высококачественные чернила стоят дороже.

Фильтрация. После измельчения чернила могут быть подвергнуты серии этапов фильтрации для удаления частиц слишком большого размера. Система фильтрации состоит из рукавных фильтров с уменьшающимся размером пор от 150 до микрон. В некоторых случаях (в частности, при производстве красок из сухих пигментов) в составе системы фильтрации используется электромагнитный фильтр для удаления металлических осколков.

Тестирование. Готовые чернила можно проверить на широкий спектр свойств. В частности, липкость, тонкость помола (размер частиц пигмента) и водопоглощение (скорость эмульгирования). После подтверждения соответствия продукта требованиям чернила упаковываются для отправки.