淺談噴碼機油墨的研制及其應用

非接觸式自動噴印技術是采用噴碼機以電子控制的方式將所需標記(如生產日期、保質期、批號等)噴印在不規則的產品包裝表面，可與生產線同步操作。該技術廣泛應用于食品、飲料、醫藥、化工等行業。
由于其技術的特殊性，要求油墨必須有一定的電導率以滿足電子控制的需要；要有較好的粘合性以保證在產品包裝表面有強的附著力；著色劑要鮮艷，耐候性好；噴印流暢，噴印標記快速干燥。具有如此水平的墨水現國內基本無生產，主要依賴進口。
一、油墨的研制
1、溶劑
在噴墨打印油墨中，溶劑作為載體對油墨性能的好壞起著決定性作用。要求溶劑既要能迅速地溶解著色劑、粘合劑等組分，還要有恰到好處的揮發度，在噴墨打印過程中能有效地控制干燥速度。試驗過程中發現，溶劑選用兩種或兩種以上低碳原子數的酮和醇按一定比例混合使用效果最佳，加入量約為油墨總重量的70%～90%。
2、著色劑
著色劑無論為何種類型，必須在溶劑中有足夠的溶解能力，且與油墨中其它成分互溶性好，顏色鮮艷，耐候性、耐老化性能好。試驗發現有機鉻絡合顏料除可滿足上述要求外，還在所選有機溶劑中具有較好的導電能力，可提供一定的電導率。該油墨中著色劑加入量約占油墨重量的3.0%～8.0%，以達到所需色澤深度為準。
3、粘合劑
粘合劑為該噴墨打印油墨的主要成分，它的作用主要是作為顏料的載體，增強噴印標記在物體表面的附著力。要求粘合劑能夠在溶劑中完全溶解，而且與其它成分互溶性好。經比較纖維素類粘合劑對物體表面的粘附性好，為首選粘合劑，加入量為油墨總重量的5.0%～10.0%。
4、電導調節劑
為滿足電子控制的需要，油墨要求具有一定的電導率，因此需要加入電導調節劑。該油墨中除著色劑提供一定的電導率值外，還選用可電離解的有機鹽或無機鹽作電導調節劑，例如醋酸四甲基銨在所選溶劑中有較好的溶解性，可提供足夠的電導率值，加入量為油墨總重量的0.5%～2.0%。
5、其它助劑
在該油墨中還需加入其它一些助劑來改善油墨性能，例如:加入1.0%～5.0%的抗揮發劑以提高油墨的穩定性、增強噴印標記的光澤、防止噴墨嘴干燥；試驗選用ｎ-甲基吡咯烷酮、乙二醇醚類和鄰苯二甲酸酯類作抗揮發劑。另加入硅烷類偶聯劑以提高粘合劑在基質表面的粘附性，加入表面活性劑以降低表面張力提高整個油墨的性能。 [next]
二、油墨的配制及應用
1、配制
在密閉設備中，將選用的著色劑和溶劑混合，攪拌至著色劑全部溶解；再分別加入粘合劑、電導調節劑、抗揮發劑、偶聯劑和表面活性劑，充分攪拌直至所加組分混合均勻。用該法配制的油墨，其物化指標與已知樣品比較情況
2、應用
以上述方法配制的油墨，在易拉罐、礦泉水瓶及啤酒瓶表面進行應用試驗，試驗發現所配制油墨對以上材質的附著力較好，干燥速度符合要求，打印標記清晰。
與進口樣品在以上三種材質表面進行抗摩擦力的比較試驗，試驗方法按照文獻[2]記載:將油墨噴印在以上三種材質表面，充分干燥后，用拇指急速摩擦噴印標記，觀察標記被摩擦掉的次數，如果標記能維持10次摩擦，記作10(+)，則標記被認為是永久性的。
三、發展前景
目前我國許多廠家都使用噴碼機在產品包裝表面打印生產日期、保質期、批號等等，其使用已十分廣泛，但所需油墨依賴進口，國內基本無生產。據了解，國內目前該油墨價格為1公斤500元左右，而成本只有60元左右，利潤較高。因此研制出對各種基質表面附著力好，性能穩定的油墨，以國產油墨替代進口油墨，必定具有廣闊的應用前景。


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