Als u vragen heeft, neem dan contact met mij op-
Whatsapp-nummer van Ivy: +86 18933516049 (Mijn Wechat +86 18933510459)
E-mail mij: 01@songhongpaper.com
De classificatie en interactie van papier en inkt, deel B
Inkt is een kleurstof die wordt gebruikt bij het afdrukken, geformuleerd als een vloeibare substantie met een specifieke viscositeit. Het bestaat uit pigmentdeeltjes die gelijkmatig zijn gedispergeerd in een bindmiddel.
1. Samenstelling van inkt
Inkt bestaat voornamelijk uit pigmenten, bindmiddelen, vulstoffen en additieven.
(1) Pigment
Pigmenten zijn verantwoordelijk voor de kleurontwikkeling in inkt en hebben een aanzienlijke invloed op de prestatiekenmerken ervan. Het zijn fijnverdeelde, onoplosbare poeders-gekleurd, zwart of wit-die niet oplossen in water of organische oplosmiddelen. Op basis van herkomst en chemische samenstelling worden pigmenten ingedeeld in twee hoofdcategorieën: organisch en anorganisch.
Anorganische pigmenten bestaan uit oxiden van non-ferrometalen of onoplosbare metaalzouten. Deze kunnen verder worden onderverdeeld in natuurlijke en synthetische anorganische pigmenten, waarbij de eerste zijn afgeleid van minerale bronnen.
Organische pigmenten zijn gekleurde organische verbindingen, ook gecategoriseerd als natuurlijk of synthetisch. Momenteel worden synthetische organische pigmenten voornamelijk gebruikt vanwege hun brede kleurbereik, uitstekende chromatische eigenschappen en superieure prestaties in vergelijking met anorganische tegenhangers.
Kleurstoffen zijn oplosbare organische verbindingen die oplossen in water of bepaalde organische oplosmiddelen. Onoplosbare gekleurde neerslagen, bekend als meerpigmenten, kunnen worden geproduceerd door specifieke kleurstoffen te behandelen, en deze zijn geschikt voor gebruik in drukinkten.
De selectie van pigmenten voor drukinkten is onderworpen aan strenge eisen met betrekking tot kleurkwaliteit, dispersiestabiliteit, lichtechtheid, transparantie en andere eigenschappen. Ideale pigmenten moeten tinten vertonen die dicht bij spectrale kleuren liggen met een hoge verzadiging. Magenta, cyaan en gele pigmenten die worden gebruikt bij het afdrukken in drie-kleuren moeten een hoge transparantie bezitten. Bovendien moeten alle pigmenten weerstand bieden tegen water, alkali, zuur, alcohol en verschillende chemicaliën. Hun olieabsorptievermogen moet gematigd blijven om een optimale compatibiliteit met het bindmiddelsysteem te garanderen.
(2) Bindmiddel
Het bindmiddel vormt het belangrijkste bestanddeel van de inkt en zorgt ervoor dat de pigmenten gelijkmatig worden gedispergeerd, terwijl het zorgt voor de juiste hechting, reologisch gedrag en overdrachtsefficiëntie. Na het printen fixeert het het pigment door middel van filmvorming op het substraat. Het bindmiddel wordt gewoonlijk "vernis" of "inktdrager" genoemd.
Bindmiddelen kunnen worden samengesteld uit een verscheidenheid aan materialen, waaronder drogende plantaardige oliën, minerale oliën, oplosmiddelen, water en synthetische harsen-die allemaal kunnen dienen als basiscomponenten voor verschillende inktsystemen.
De reologische eigenschappen, viscositeit, zuurgraad (zuurwaarde), kleur, waterbestendigheid en algehele printprestaties van inkt zijn grotendeels afhankelijk van het bindmiddel. Door het type bindmiddel te variëren, kan hetzelfde pigment verschillende soorten inkt opleveren. Omgekeerd resulteert het gebruik van verschillende pigmenten met hetzelfde bindmiddel in inkten die tot dezelfde categorie behoren, aangezien de fundamentele kenmerken worden bepaald door het bindmiddel. Daarom hangt de inktkwaliteit in grote mate af van zowel het pigment als het bindmiddel, waarbij laatstgenoemde een dominante rol speelt.
(3) Vulmiddel
Vulstoffen zijn witte, transparante, semi{0}}transparante of ondoorzichtige poederachtige stoffen die voornamelijk worden gebruikt om volume in de inktformulering in te nemen. Strategisch gebruik van vulstoffen zorgt voor een lager pigmentverbruik, kostenoptimalisatie en aanpassing van inkteigenschappen zoals dikte en vloeigedrag. Bovendien vergroten vulstoffen de flexibiliteit in het formuleringsontwerp.
(4) Additieven
Additieven zijn hulpstoffen die tijdens de productie of toepassing van de inkt worden toegevoegd om specifieke prestatiekenmerken te verbeteren. Wanneer een inkt geformuleerd met basiscomponenten onder veranderende omstandigheden niet aan de vereiste specificaties voldoet, worden kleine hoeveelheden additieven geïntroduceerd om de tekortkomingen aan te pakken.
Veel voorkomende additieven zijn onder meer droogmiddelen, anti-droogmiddelen, verdunningsmiddelen, viscositeitsverlagers, weekmakers en andere.
2. Classificatie van inkt
Inkten kunnen op verschillende manieren worden gecategoriseerd op basis van verschillende criteria:
(1) Volgens afdrukmethode
i. Gebaseerd op druktechniek: inkten voor boekdruk, offset, diepdruk, diepdruk, zeefdruk, enz.
ii. Gebaseerd op drukproces: direct printen, indirect printen, etc.
(2) Op substraat
Inkten worden geclassificeerd op basis van het materiaal dat wordt afgedrukt, zoals papier, metaal, plastic, stof en andere.
(3) Door droogmechanisme
i. Volgens het droogprincipe: penetratiedroging, oxidatieve polymerisatie, verdampingsdroging, fotopolymerisatie (UV-uitharding), thermische uitharding en stolling door koeling.
ii. Afhankelijk van de droogmethode: luchtdroging, heteluchtdroging, infrarooddroging, ultraviolette uitharding en koude uitharding.
(4) Op basis van inktkenmerken
i. Op kleur: geel, rood, blauw, wit, zwart, goud, zilver, metallic, fluorescerend, parelmoer, enz.
ii. Op functie: magnetische inkt, veiligheidsinkt (anti-namaak), eetbare inkt, schuimende inkt, aromatische inkt, opname-inkt, enz.
iii. Op duurzaamheid: lichtecht, hitte-bestendig, oplosmiddel-bestendig, slijtvast-bestendig, alcohol-bestendig, chemisch bestendig, enz.
(5) Op samenstelling
i. Op basis van grondstoffen: drogende olie-gebaseerd, hars-olie-gebaseerd, oplosmiddel-gebaseerd, water-gebaseerd, paraffine-gebaseerd, ethyleenglycol-gebaseerd, enz.
ii. Door fysieke vorm: pasta (gel), vloeibare en poederinkt.
(6) Op aanvraag
Gebaseerd op eindgebruik-: krantenpapierinkt, boekinkt, verpakkingsinkt, bouwmateriaalinkt, handelsmerkinkt, enz.
3. Belangrijkste eigenschappen van inkt
Inkt is een gekleurde, stroperige vloeistof met gecontroleerde vloei-eigenschappen, die zich aan substraten kan hechten en na het printen kan drogen. De meest kritische eigenschappen zijn onder meer kleur, reologie en drooggedrag.
(1) Viscositeit
Viscositeit verwijst naar de interne weerstand van een vloeistof tegen stroming, als gevolg van moleculaire interacties die relatieve beweging belemmeren. Bij het printen beïnvloedt de viscositeit van de inkt de inktoverdracht en interageert met de papierstructuur. Een te hoge viscositeit leidt tot een ongelijkmatige inktverdeling, pluisvorming en vlekken op het papier; een te lage viscositeit kan resulteren in emulgering en vervuiling, waardoor de printkwaliteit in gevaar komt.
De inktviscositeit wordt beïnvloed door de inherente viscositeit van het bindmiddel, de pigment- en additiefconcentratie, de deeltjesgrootte en de dispersiekwaliteit.
Optimale viscositeitsniveaus zijn afhankelijk van de printsnelheid, papierporositeit en omgevingstemperatuur.
(2) Opbrengstwaarde
De vloeigrens wordt gedefinieerd als de minimale schuifspanning die nodig is om stroming in een vloeistof op gang te brengen. Inkten met hoge opbrengstwaarden vertonen een slechte vloeibaarheid en moeilijkheden bij het verspreiden, terwijl inkten met lage opbrengstwaarden de neiging hebben om wazig te worden of onduidelijke punten te produceren.
Deze eigenschap hangt nauw samen met de inktstructuur en is een belangrijke indicator voor het evalueren van de prestaties van offset- en diepdrukinkten.
(3) Thixotropie
Thixotropie beschrijft de omkeerbare verandering in de consistentie van de inkt wanneer deze wordt onderworpen aan mechanische beweging: de inkt wordt minder stroperig (dunner) onder schuifkracht en krijgt zijn oorspronkelijke viscositeit terug bij staan.
Vanwege het thixotrope gedrag vloeit de inkt gemakkelijker over roterende rollen, waardoor de overdracht wordt vergemakkelijkt. Eenmaal overgebracht op het substraat en vrij van afschuiving, wordt het weer dikker, waardoor puntversterking wordt voorkomen en een scherpe beeldreproductie wordt gegarandeerd. Overmatige thixotropie belemmert echter het vrijkomen van inkt uit de fontein en verstoort de uniforme inktverdeling.
(4) Vloeibaarheid
Vloeibaarheid geeft het vermogen van inkt aan om onder zijn eigen gewicht te vloeien. Deze eigenschap heeft invloed op de hantering, het pompen van de opslag naar de inktfontein en de gelijkmatige verdeling over rollen en platen.
Vloeibaarheid wordt bepaald door viscositeit, vloeigrens, thixotropie en temperatuur.
(5) Lengte inktfilament
De lengte van de inktfilamenten verwijst naar de mate waarin inkt zich kan uitstrekken tot continue filamenten zonder te breken. Korte filamenten hebben de voorkeur bij offset- en boekdrukdruk om beslaan of rondvliegende inkt te minimaliseren. Inkten met de juiste filamentlengte produceren uniforme, dichte inktfilms en worden vaak gebruikt als indicator voor de kwaliteit van de printprestaties.
De filamentlengte correleert met thixotropie, vloeigrens en plastische viscositeit.
(6) Drooggedrag
Na afzetting op het substraat gaat de inkt over van een vloeibare of half{0}}vaste toestand naar een vaste film-een proces dat bekend staat als drogen. Deze transformatie vindt plaats door veranderingen in de bindmiddelfase, die penetratie, verdamping, oxidatie of polymerisatie kunnen inhouden.
Verschillende inktformuleringen maken gebruik van verschillende droogmechanismen, afhankelijk van de samenstelling van het bindmiddel. Bij overdracht op het substraat dringt een deel van het bindmiddel in het oppervlak, terwijl oplosmiddelen verdampen. Tegelijkertijd verhogen chemische reacties de viscositeit en hardheid van de inktfilm totdat er een duurzame, vaste laag ontstaat.
Typisch:
- Boekdrukinkten drogen voornamelijk door penetratie;
- Offsetinkten zijn afhankelijk van oxidatieve polymerisatie;
- Gravure-inkten, die zeer vluchtige oplosmiddelen bevatten, drogen voornamelijk door verdamping.
4. Kenmerken van specifieke inkttypen
(1) Boekdrukinkt
Boekdrukinkten omvatten boek- en periodieke inkten, rotatiepersinkten, kleureninkten, plasticinkten, flexografische inkten (rubberreliëfinkten), inkten op water-basis en kranteninkten.
Boek- en periodieke inkten zijn ontworpen voor vlakbedpersen en worden gekenmerkt door een gematigde viscositeit en vloeigrens. Gezien de poreuze aard van typisch boekpapier, maken deze inkten gebruik van penetratiedroogmechanismen.
Kleurenboekdrukinkten, die vaak worden gebruikt bij het drukken van koperplaten, vereisen een uitstekende puntreproductie, een snelle uitharding en weerstand tegen verspreiding. Ze maken doorgaans gebruik van bindmiddelen die uitharden door oxidatieve filmvorming in combinatie met gedeeltelijke penetratie, waardoor een snelle fixatie en goede overdracht wordt gegarandeerd.
Rotatie-inkten voor krantenpapier zijn ontwikkeld voor afdrukken op hoge-snelheid en vereisen daarom een hoge vloeibaarheid en een lage viscositeit. Deze inkten drogen voornamelijk door penetratie- en zijn afhankelijk van snelle absorptie in vezelige papiersubstraten.
Roterende boek- en periodieke inkten worden gebruikt met tussenliggende snelheden tussen flatbed- en krantenpapierpersen. Om problemen zoals slechte droging, poedervorming en vlekken bij het printen op gecoat papier te voorkomen, worden thermohardende inkten gebruikt. Tijdens het printen wordt de inkt verwarmd tot 200–250 graden, waardoor oplosmiddelen verdampen en onmiddellijke hechting mogelijk wordt.
(2) Offsetinkt
Offsetinkten omvatten offsetinkten voor algemene- doeleinden, blikinkten, lichtgevoelige blikinkten, collotype-inkten en thermohardende inkten.
Een belangrijk kenmerk van offsetinkten is de hoge kleursterkte, noodzakelijk omdat offsetdruk dunne inktfilms produceert vanwege het indirecte overdrachtsmechanisme. Met toenemende perssnelheden zijn een goede vloeibaarheid en een snelle droging essentieel. Bovendien moeten offset-inkten een sterke waterbestendigheid vertonen vanwege het dempingssysteem dat bij offsetlithografie wordt gebruikt. Pigmenten moeten bestand zijn tegen oplossing of migratie in water, en bindmiddelen moeten hydrofiele emulgering vermijden, wat de inktoverdracht en -droging zou kunnen belemmeren. Op hars-gebaseerde bindmiddelen bieden over het algemeen een betere waterbestendigheid dan op olie-gebaseerde alternatieven.
(3) Diepdrukinkt
Gravure-inkten omvatten fotogravure-inkten, gegraveerde diepdrukinkten en inkten voor plasticfilms.
Fotogravure-inkt is een typisch voorbeeld van vluchtige-drogende inkt, die de laagste viscositeit vertoont van alle inktsoorten. De lage oppervlaktespanning en hoge vloeibaarheid maken het volledig vullen van verzonken cellen op de diepdrukcilinder mogelijk. Sterke hechting zorgt voor een efficiënte inktoverdracht van cel naar substraat, gevolgd door een snelle en volledige droging.
Gegraveerde diepdrukinkt is dik maar niet-kleverig, met een losse, korte textuur en geschikte thixotropie. Het moet gemakkelijk gegraveerde cellen vullen, schoon worden afgeveegd van niet--afbeeldingsgebieden en effectief worden overgebracht naar het substraat. Na het afdrukken moet de inkt scherpe details behouden zonder puntverbreding en snel drogen. Vanwege de toepassing ervan in veiligheidsdrukwerk (bijvoorbeeld bankbiljetten) vereist deze inkt pigmenten met uitzonderlijke lichtechtheid, waterbestendigheid, hittebestendigheid en oliebestendigheid. Er worden vaak speciale additieven toegevoegd om namaak tegen te gaan.
(4) Zeefdrukinkt
Zeefdrukinkten omvatten standaard zeefdrukinkten, plasticinkten, transferinkten op olie-basis en transferinkten op water-basis.
Omdat bij zeefdrukken inkt door een gaas wordt aangebracht met behulp van een rakel onder druk, wat resulteert in dikke afzettingen, moet de inkt een dikke, korte en losse consistentie hebben met minimale kleefkracht. De pigmentconcentratie kan worden verlaagd om de doorgang door fijne mazen te vergemakkelijken.
Voor oxidatie-drogende zeefdrukinkten is een snelle droging na- het afdrukken wenselijk. Bij droogtypes met verdamping- is vaak warmte-ondersteund drogen vereist om de verwijdering van oplosmiddelen te versnellen.
Transferinkten vertonen doorgaans een lage vloeibaarheid en viscositeit en zijn voornamelijk afhankelijk van penetratiedroging.
(5) Functionele inkten
Micro-ingekapselde inkten bevatten functionele materialen ingesloten in microcapsules en gedispergeerd in een geschikt bindmiddel. Door het afdrukken scheuren de capsules niet, waardoor de functionaliteit behouden blijft totdat deze wordt geactiveerd. Voorbeelden zijn onder meer:
- Vloeibare kristalinkten, waarvan de kleur verandert bij temperatuur of druk, gebruikt in thermometers en elektronische beeldschermen;
- Aromatische inkten, die geurstoffen inkapselen die vrijkomen bij het scheuren van de capsule;
- Schuimende inkten, met schuimmiddelen die uitzetten bij verhitting, gebruikt bij brailledruk en getextureerde afbeeldingen.
Metaalinkten, zoals goud- en zilverinkt, vervangen conventionele pigmenten door metaalpoeders (bijvoorbeeld messing- of aluminiumvlokken). Deze poeders worden kort voor het afdrukken met de inkt gemengd om de glans en prestaties te behouden.
Fluorescerende inkten maken gebruik van fluorescerende pigmenten die worden gemaakt door fluorescerende kleurstoffen in synthetische harsen te dispergeren. Ze produceren levendige, opvallende -effecten en worden veel gebruikt in advertenties, verpakkingen en tentoonstellingen. Ze hebben echter grove deeltjes en een beperkte lichtechtheid, waardoor maximale schittering wordt bereikt onder ultraviolette verlichting.
Magnetische inkt bevat magnetische ijzeroxidedeeltjes. Door de magnetische eigenschappen te controleren, kunnen met deze inkt afgedrukte tekens worden gelezen door gespecialiseerde detectieapparatuur. Het wordt vaak gebruikt voor het coderen van informatie op creditcards en cheques.
Beveiligingsinkten (anti-namaak) worden gebruikt bij het afdrukken van waardevolle documenten en moeten uitstekend bestand zijn tegen licht, hitte, water en olie. Sommige varianten bevatten verbindingen die reageren onder specifieke stimuli (bijvoorbeeld UV-licht, oplosmiddelen), waardoor verificatie mogelijk is of manipulatie aan het licht komt. Andere typen zijn onder meer verdwijnende inkten, kleurveranderende-inkten en thermochrome inkten.
Andere functionele inkten zijn onder meer gas-gevoelige inkten (kleurverandering bij blootstelling aan gassen), thermochrome inkten (temperatuur-responsief), fotochrome inkten (licht-geactiveerde kleurontwikkeling), eetbare inkten (voor voedseletikettering) en ontstekingsinkten (gebruikt op luciferdoosjes).
