基本原理
油墨粘性值是指油墨在动态剪切条件下所表现出的粘滞特性,它反映了油墨在印刷过程中抵抗分离的能力。这一参数对于控制印刷质量、防止拉毛、飞墨等现象至关重要。测量通常基于粘性仪的工作原理:通过两个具有特定转速差的滚筒接触油墨膜层,测量维持该运动所需的扭矩或力,进而计算粘性值。粘性值是一个相对量,无单位,其数值大小与仪器型号、测试条件直接相关。
标准依据
目前国际上普遍采用旋转式粘性仪进行测量,常见标准包括ASTM D4361和ISO 12634。这些标准规定了仪器结构、测试温度、墨膜厚度、滚筒转速及清洗程序等关键条件。测试时,将适量油墨涂布于仪器滚筒上,在设定温度下使滚筒以固定速比运转,仪器传感器即会记录粘性读数。测试需在恒温恒湿环境中进行,温度通常控制在25°C±0.5°C,因为温度每升高1°C,粘性值可能下降约5-10%。
影响粘性值的因素
油墨粘性值受多种因素影响,主要包括油墨成分、环境条件和仪器参数。树脂类型、溶剂挥发速率、颜料含量等配方因素会改变油墨的内聚力;环境温湿度会影响溶剂挥发与流动性;而仪器滚筒的硬度、转速和清洁状态则直接影响测量结果的重复性。为获得可比数据,必须严格统一测试条件。
| 影响因素类别 | 典型影响方向 |
| 树脂类型与含量 | 树脂含量高通常粘性升高 |
| 溶剂挥发速率 | 挥发快则粘性随时间上升快 |
| 环境温度 | 温度升高粘性下降 |
| 滚筒转速差 | 转速差增大测得粘性值增大 |
| 墨膜厚度 | 过厚或过薄均可能影响读数稳定性 |
操作要点
标准测量流程包括仪器预热、油墨试样制备、涂布、数据读取及清洗。首先需将粘性仪恒温至标准温度,随后用定量涂布器将油墨均匀涂于下滚筒,启动仪器使油墨分布均匀后记录稳定读数。操作中需注意油墨用量的一致性,每次测试后需用指定溶剂彻底清洗滚筒,避免残留影响后续测试。建议同一试样重复测量三次取平均值。
数据解读
粘性值本身为相对数值,需结合印刷速度、承印物类型进行解读。一般地,高速印刷或使用表面强度低的纸张时,应选用较低粘性油墨以防止拉毛;对于高网点还原要求的印刷,则需较高粘性以保证转移精度。粘性随时间的变化率也能反映油墨的干燥特性,其变化可近似用以下关系描述:
ΔT ≈ k · ln(t) ,其中ΔT为粘性变化量,t为时间,k为与油墨配方相关的系数。
在实际印刷车间,常通过添加调墨油或溶剂来微调粘性,以适应生产条件变化。
维护与校准
为确保测量准确性,需定期对粘性仪进行维护与校准。日常维护包括滚筒表面检查、轴承润滑及温度传感器验证。校准可使用标准粘度参考物质或通过标准砝码进行扭矩系统验证。建议每六个月进行一次全面校准,每次重要测试前进行快速功能检查。仪器存放环境应避免灰尘、腐蚀性气体及剧烈震动。
总结
油墨粘性测量是印刷工艺控制中的重要环节,通过标准化操作获得的粘性值能为油墨选择、配方调整及印刷参数设定提供可靠依据。理解测量原理、严格控制测试条件、正确解读数据并结合实际印刷条件进行分析,是有效利用粘性仪提升印刷质量的关键。
参考文献
ASTM D4361-21, 使用旋转粘性仪测定印刷油墨和载色剂粘性的标准试验方法。
ISO 12634:2023, 印刷技术-使用旋转粘性仪测定印刷油墨粘性。
印刷油墨性能测试手册,中国轻工业出版社。
