Wenn Sie irgendwelche Wünsche haben, kontaktieren Sie mich bitte-
WhatsApp-Nummer von Ivy: +86 18933516049 (Mein Wechat +86 18933510459)
Schicken Sie mir eine E-Mail: 01@songhongpaper.com
Die Klassifizierung und Wechselwirkung von Papier und Tinte Teil B
Tinte ist ein beim Drucken verwendeter Farbstoff, der als flüssige Substanz mit spezifischer Viskosität formuliert ist. Es besteht aus Pigmentpartikeln, die gleichmäßig in einem Bindemittelmedium dispergiert sind.
1. Zusammensetzung der Tinte
Tinte besteht hauptsächlich aus Pigmenten, Bindemitteln, Füllstoffen und Zusatzstoffen.
(1) Pigment
Pigmente sind für die Farbentwicklung der Tinte verantwortlich und beeinflussen maßgeblich deren Leistungseigenschaften. Es handelt sich um fein verteilte, unlösliche Pulver-farbig, schwarz oder weiß-, die sich weder in Wasser noch in organischen Lösungsmitteln lösen. Aufgrund ihrer Herkunft und chemischen Zusammensetzung werden Pigmente in zwei Hauptkategorien eingeteilt: organische und anorganische.
Anorganische Pigmente bestehen aus Oxiden von Nichteisenmetallen oder unlöslichen Metallsalzen. Diese können weiter in natürliche und synthetische anorganische Pigmente unterteilt werden, wobei erstere aus mineralischen Quellen stammen.
Organische Pigmente sind farbige organische Verbindungen, die auch als natürlich oder synthetisch eingestuft werden. Derzeit werden hauptsächlich synthetische organische Pigmente verwendet, da sie im Vergleich zu anorganischen Gegenstücken ein breites Farbspektrum, hervorragende chromatische Eigenschaften und eine überlegene Leistung aufweisen.
Farbstoffe sind lösliche organische Verbindungen, die sich in Wasser oder bestimmten organischen Lösungsmitteln lösen. Durch die Behandlung bestimmter Farbstoffe können unlösliche Farbniederschläge, sogenannte Seepigmente, erzeugt werden, die für den Einsatz in Druckfarben geeignet sind.
Die Auswahl der Pigmente für Druckfarben unterliegt hohen Anforderungen hinsichtlich Farbqualität, Dispersionsstabilität, Lichtechtheit, Transparenz und anderen Eigenschaften. Ideale Pigmente sollten Farbtöne nahe Spektralfarben mit hoher Sättigung aufweisen. Magenta-, Cyan- und Gelbpigmente, die im Dreifarbendruck verwendet werden, müssen eine hohe Transparenz aufweisen. Darüber hinaus müssen alle Pigmente eine Beständigkeit gegen Wasser, Alkali, Säure, Alkohol und verschiedene Chemikalien aufweisen. Ihr Ölaufnahmevermögen sollte moderat bleiben, um eine optimale Verträglichkeit mit dem Bindemittelsystem zu gewährleisten.
(2) Bindemittel
Das Bindemittel stellt den Hauptbestandteil der Tinte dar und dient dazu, Pigmente gleichmäßig zu verteilen und gleichzeitig eine angemessene Haftung, rheologisches Verhalten und Übertragungseffizienz zu gewährleisten. Nach dem Drucken fixiert es das Pigment durch Filmbildung auf dem Substrat. Das Bindemittel wird üblicherweise als „Lack“ oder „Tintenträger“ bezeichnet.
Bindemittel können aus einer Vielzahl von Materialien formuliert werden, darunter trocknende Pflanzenöle, Mineralöle, Lösungsmittel, Wasser und Kunstharze{0}}die alle als Basiskomponenten für verschiedene Tintensysteme dienen können.
Die rheologischen Eigenschaften, die Viskosität, der Säuregehalt (Säurewert), die Farbe, die Wasserbeständigkeit und die Gesamtdruckleistung der Tinte hängen weitgehend vom Bindemittel ab. Durch Variation des Bindemitteltyps können mit demselben Pigment unterschiedliche Tintentypen entstehen. Umgekehrt führt die Verwendung unterschiedlicher Pigmente mit demselben Bindemittel dazu, dass Tinten derselben Kategorie angehören, da die grundlegenden Eigenschaften durch das Bindemittel bestimmt werden. Daher hängt die Tintenqualität entscheidend vom Pigment und vom Bindemittel ab, wobei letzteres eine dominierende Rolle spielt.
(3) Füllstoff
Füllstoffe sind weiße, transparente, halb{0}}transparente oder undurchsichtige pulverförmige Substanzen, die hauptsächlich dazu dienen, das Volumen innerhalb der Tintenformulierung auszufüllen. Der strategische Einsatz von Füllstoffen ermöglicht einen reduzierten Pigmentverbrauch, eine Kostenoptimierung und eine Anpassung der Tinteneigenschaften wie Dicke und Fließverhalten. Darüber hinaus erhöhen Füllstoffe die Flexibilität bei der Formulierungsgestaltung.
(4) Zusatzstoffe
Additive sind Hilfsstoffe, die bei der Tintenherstellung oder -anwendung eingearbeitet werden, um bestimmte Leistungsmerkmale zu verbessern. Wenn eine mit Basiskomponenten formulierte Tinte unter sich ändernden Bedingungen die erforderlichen Spezifikationen nicht erfüllt, werden kleine Mengen an Zusatzstoffen hinzugefügt, um die Mängel zu beheben.
Zu den üblichen Zusatzstoffen gehören Trockenmittel, Antitrocknungsmittel, Verdünnungsmittel, Viskositätsreduzierer, Weichmacher und andere.
2. Klassifizierung von Tinte
Tinten können auf der Grundlage verschiedener Kriterien auf verschiedene Weise kategorisiert werden:
(1) Nach Druckmethode
ich. Basierend auf der Drucktechnik: Tinten für Buchdruck, Offsetdruck, Tiefdruck, Tiefdruck, Siebdruck usw.
ii. Basierend auf dem Druckverfahren: Direktdruck, indirekter Druck usw.
(2) Nach Substrat
Tinten werden nach dem zu bedruckenden Material wie Papier, Metall, Kunststoff, Stoff und anderen klassifiziert.
(3) Durch Trocknungsmechanismus
ich. Nach dem Trocknungsprinzip: Penetrationstrocknung, oxidative Polymerisation, Verdunstungstrocknung, Photopolymerisation (UV-Härtung), thermische Härtung und Kühlverfestigung.
ii. Je nach Trocknungsmethode: Lufttrocknung, Heißlufttrocknung, Infrarottrocknung, UV-Härtung und Kaltfixierung.
(4) Nach Tinteneigenschaften
ich. Nach Farbe: Gelb, Rot, Blau, Weiß, Schwarz, Gold, Silber, Metallic, Fluoreszierend, Perlmutt usw.
ii. Nach Funktion: magnetische Tinte, Sicherheitstinte (Fälschungsschutz), essbare Tinte, schäumende Tinte, aromatische Tinte, Aufzeichnungstinte usw.
iii. Nach Haltbarkeit: lichtecht, hitzebeständig, lösungsmittelbeständig, abriebfest, alkoholbeständig, chemikalienbeständig usw.
(5) Nach Zusammensetzung
ich. Nach Rohstoffen: auf trocknendem Öl-, auf Harz--Öl---Basis, auf Lösungsmittel---Basis, auf Wasser-{5}-Basis, auf Paraffin---Basis, auf Ethylenglykol---Basis usw.
ii. Nach physischer Form: Pasten- (Gel-), Flüssig- und Pulvertinten.
(6) Auf Antrag
Basierend auf der Endverwendung: Zeitungspapiertinte, Buchtinte, Verpackungstinte, Baumaterialtinte, Markentinte usw.
3. Haupteigenschaften von Tinte
Tinte ist eine farbige, viskose Flüssigkeit mit kontrollierten Fließeigenschaften, die auf Substraten haften und nach dem Drucken trocknen kann. Zu seinen wichtigsten Eigenschaften zählen Farbe, Rheologie und Trocknungsverhalten.
(1) Viskosität
Unter Viskosität versteht man den inneren Strömungswiderstand einer Flüssigkeit und spiegelt molekulare Wechselwirkungen wider, die die relative Bewegung behindern. Beim Drucken beeinflusst die Tintenviskosität die Tintenübertragung und interagiert mit der Papierstruktur. Eine zu hohe Viskosität führt zu einer ungleichmäßigen Tintenverteilung, Papierfusseln und Fleckenbildung; Eine zu niedrige Viskosität kann zu Emulgierung und Verschmutzung führen und die Druckqualität beeinträchtigen.
Die Viskosität der Tinte wird durch die Eigenviskosität des Bindemittels, die Pigment- und Additivkonzentration, die Partikelgröße und die Dispersionsqualität beeinflusst.
Die optimalen Viskositätswerte hängen von der Druckgeschwindigkeit, der Papierporosität und der Umgebungstemperatur ab.
(2) Ertragswert
Der Fließwert ist definiert als die minimale Scherspannung, die erforderlich ist, um eine Strömung in einer Flüssigkeit einzuleiten. Tinten mit hohen Ergiebigkeitswerten weisen eine schlechte Fließfähigkeit und Schwierigkeiten beim Verteilen auf, wohingegen Tinten mit niedrigen Ergiebigkeitswerten dazu neigen, zu verschwimmen oder undeutliche Punkte zu erzeugen.
Diese Eigenschaft hängt eng mit der Tintenstruktur zusammen und ist ein wichtiger Indikator für die Bewertung der Leistung von Offset- und Tiefdruckfarben.
(3) Thixotropie
Thixotropie beschreibt die reversible Änderung der Tintenkonsistenz bei mechanischer Bewegung: Die Tinte wird unter Scherkräften weniger viskos (dünner) und erhält beim Stehen ihre ursprüngliche Viskosität zurück.
Aufgrund des thixotropen Verhaltens fließt die Farbe leichter auf rotierenden Walzen und erleichtert so die Übertragung. Sobald es auf das Substrat übertragen und von Scherkräften befreit ist, verdickt es sich wieder, verhindert so eine Punktzunahme und sorgt für eine scharfe Bildwiedergabe. Eine übermäßige Thixotropie behindert jedoch die Farbabgabe aus dem Farbkasten und stört die gleichmäßige Farbverteilung.
(4) Fließfähigkeit
Fließfähigkeit bezeichnet die Fähigkeit der Tinte, unter ihrem Eigengewicht zu fließen. Diese Eigenschaft beeinflusst die Handhabung, das Pumpen vom Lager zum Farbkasten und die gleichmäßige Verteilung über Walzen und Platten.
Die Fließfähigkeit wird durch Viskosität, Fließgrenze, Thixotropie und Temperatur bestimmt.
(5) Tintenfilamentlänge
Unter der Tintenfilamentlänge versteht man das Ausmaß, in dem sich Tinte zu kontinuierlichen Filamenten ausdehnen kann, ohne zu brechen. Im Offset- und Buchdruck werden kurze Filamente bevorzugt, um ein Beschlagen oder herumfliegende Tinte zu minimieren. Tinten mit geeigneter Filamentlänge erzeugen gleichmäßige, dichte Tintenfilme und werden häufig als Indikatoren für die Qualität der Druckleistung verwendet.
Die Filamentlänge korreliert mit der Thixotropie, der Fließgrenze und der plastischen Viskosität.
(6) Trocknungsverhalten
Nach der Abscheidung auf dem Substrat geht die Tinte von einem flüssigen oder halbfesten Zustand in einen festen Film über-ein Vorgang, der als Trocknen bezeichnet wird. Diese Umwandlung erfolgt durch Veränderungen in der Bindemittelphase, die Penetration, Verdunstung, Oxidation oder Polymerisation umfassen können.
Je nach Bindemittelzusammensetzung nutzen unterschiedliche Tintenformulierungen unterschiedliche Trocknungsmechanismen. Bei der Übertragung auf den Untergrund dringt ein Teil des Bindemittels in die Oberfläche ein, während Lösungsmittel verdunsten. Gleichzeitig erhöhen chemische Reaktionen die Viskosität und Härte des Farbfilms, bis sich eine dauerhafte, feste Schicht bildet.
Typischerweise:
- Buchdruckfarben trocknen hauptsächlich durch Penetration;
- Offset-Tinten basieren auf oxidativer Polymerisation;
- Tiefdruckfarben, die leicht flüchtige Lösungsmittel enthalten, trocknen hauptsächlich durch Verdunstung.
4. Eigenschaften bestimmter Tintentypen
(1) Buchdrucktinte
Zu den Buchdrucktinten gehören Buch- und Zeitschriftentinten, Rotationsdrucktinten, Farbtinten, Kunststofftinten, Flexodrucktinten (Gummirelieftinten), wasserbasierte Tinten und Zeitungstinten.
Buch- und Zeitschriftenfarben sind für Flachbettdruckmaschinen konzipiert und zeichnen sich durch eine mäßige Viskosität und Ergiebigkeit aus. Aufgrund der porösen Natur typischer Buchpapiere nutzen diese Tinten Penetrationstrocknungsmechanismen.
Farbige Buchdruckfarben, die häufig im Kupferdruck verwendet werden, erfordern eine hervorragende Punktwiedergabe, schnelle Aushärtung und Beständigkeit gegen Ausbreitung. Sie verwenden typischerweise Bindemittel, die durch oxidative Filmbildung in Kombination mit teilweiser Penetration aushärten und so eine schnelle Fixierung und gute Übertragung gewährleisten.
Rotationstinten für Zeitungspapier sind für den Hochgeschwindigkeitsdruck konzipiert und erfordern daher eine hohe Fließfähigkeit und niedrige Viskosität. Diese Tinten sind überwiegend durchdringungstrocknend und beruhen auf einer schnellen Absorption in faserigen Papiersubstraten.
Rotationsdruckfarben für Bücher und Zeitschriften werden bei mittleren Geschwindigkeiten zwischen Flachbett- und Zeitungsdruckmaschinen verwendet. Um Probleme wie schlechtes Trocknen, Pudern und Verschmieren beim Drucken auf beschichtetem Papier zu vermeiden, werden duroplastische Tinten verwendet. Beim Drucken wird die Tinte auf 200–250 Grad erhitzt, wodurch Lösungsmittel verflüchtigt werden und eine sofortige Haftung ermöglicht wird.
(2) Offset-Tinte
Zu den Offset-Tinten zählen Allzweck-Offset-Tinten, Weißblech-Tinten, lichtempfindliche Weißblech-Tinten, Lichtdrucktinten und duroplastische Tinten.
Ein wesentliches Merkmal von Offsetfarben ist die hohe Farbstärke, die erforderlich ist, da beim Offsetdruck aufgrund des indirekten Übertragungsmechanismus dünne Farbfilme entstehen. Bei steigenden Druckgeschwindigkeiten sind eine gute Fließfähigkeit und eine schnelle Trocknung unerlässlich. Darüber hinaus müssen Offset-Tinten aufgrund des in der Offset-Lithographie verwendeten Feuchtsystems eine hohe Wasserbeständigkeit aufweisen. Pigmente müssen einer Auflösung oder Migration in Wasser standhalten und Bindemittel sollten eine hydrophile Emulgierung vermeiden, die die Übertragung und Trocknung der Tinte beeinträchtigen könnte. Bindemittel auf Harzbasis-bieten im Allgemeinen eine bessere Wasserbeständigkeit als Alternativen auf Ölbasis-.
(3) Tiefdrucktinte
Zu den Tiefdruckfarben gehören Fotogravurfarben, gravierte Tiefdruckfarben und Kunststofffolienfarben.
Fotogravüre-Tinte ist ein typisches Beispiel für flüchtige -trocknende Tinte und weist von allen Tintentypen die niedrigste Viskosität auf. Seine niedrige Oberflächenspannung und hohe Fließfähigkeit ermöglichen das vollständige Füllen vertiefter Zellen auf dem Tiefdruckzylinder. Die starke Haftung gewährleistet eine effiziente Tintenübertragung von der Zelle auf das Substrat, gefolgt von einer schnellen und vollständigen Trocknung.
Gravierte Tiefdrucktinte ist dick, aber nicht{0}}klebrig, mit einer lockeren, kurzen Textur und geeigneter Thixotropie. Es muss sich leicht in gravierte Zellen füllen lassen, von Nicht-Bildbereichen sauber abgewischt werden können und sich effektiv auf das Substrat übertragen lassen. Nach dem Drucken sollte die Tinte scharfe Details ohne Punktzunahme behalten und schnell trocknen. Aufgrund ihrer Anwendung im Sicherheitsdruck (z. B. Banknoten) erfordert diese Tinte Pigmente mit außergewöhnlicher Lichtechtheit, Wasserbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und Ölbeständigkeit. Um Fälschungen zu verhindern, sind oft spezielle Zusatzstoffe enthalten.
(4) Siebdruckfarbe
Zu den Siebdruckfarben gehören Standard-Siebdruckfarben, Kunststofffarben, Transferfarben auf Ölbasis-und Transferfarben auf Wasserbasis-.
Da beim Siebdruck die Tinte mit einem Rakel unter Druck durch ein Sieb aufgetragen wird, was zu dicken Ablagerungen führt, muss die Tinte eine dicke, kurze und lockere Konsistenz mit minimaler Klebrigkeit haben. Die Pigmentkonzentration kann reduziert werden, um den Durchgang durch feine Maschen zu erleichtern.
Für oxidativ trocknende Siebdruckfarben ist eine schnelle Trocknung nach dem Drucken wünschenswert. Verdampfungs-{3}Trocknungsarten erfordern oft eine wärmeunterstützte Trocknung, um die Lösungsmittelentfernung zu beschleunigen.
Transfertinten weisen typischerweise eine geringe Fließfähigkeit und Viskosität auf und basieren hauptsächlich auf der Penetrationstrocknung.
(5) Funktionelle Tinten
Mikroverkapselte Tinten enthalten funktionelle Materialien, die in Mikrokapseln eingeschlossen und in einem geeigneten Bindemittel dispergiert sind. Beim Drucken platzen die Kapseln nicht und ihre Funktionalität bleibt bis zur Auslösung erhalten. Beispiele hierfür sind:
- Flüssigkristalltinten, deren Farbe sich mit der Temperatur oder dem Druck ändert und die in Thermometern und elektronischen Displays verwendet werden;
- Aromatische Tinten, die Duftstoffe einkapseln, die beim Aufbrechen der Kapsel freigesetzt werden;
- Schäumende Tinten, die Schaummittel enthalten, die sich bei Erwärmung ausdehnen, werden beim Braille-Druck und bei strukturierten Grafiken verwendet.
Metallische Tinten wie Gold- und Silbertinten ersetzen herkömmliche Pigmente durch Metallpulver (z. B. Messing- oder Aluminiumflocken). Diese Pulver werden der Tinte kurz vor dem Drucken beigemischt, um Glanz und Leistung zu erhalten.
Fluoreszierende Tinten verwenden fluoreszierende Pigmente, die durch Dispergieren fluoreszierender Farbstoffe in Kunstharzen hergestellt werden. Sie erzeugen lebendige, auffällige Effekte und werden häufig in Werbung, Verpackungen und Ausstellungen verwendet. Sie haben jedoch grobe Partikel und eine begrenzte Lichtechtheit, so dass sie bei ultravioletter Beleuchtung ihre maximale Brillanz erreichen.
Magnetische Tinte enthält magnetische Eisenoxidpartikel. Durch die Steuerung der magnetischen Eigenschaften können mit dieser Tinte gedruckte Zeichen von speziellen Erkennungsgeräten gelesen werden. Es wird häufig zum Kodieren von Informationen auf Kreditkarten und Schecks verwendet.
Sicherheitstinten (Fälschungsschutz) werden beim Drucken wertvoller Dokumente verwendet und müssen eine hervorragende Beständigkeit gegen Licht, Hitze, Wasser und Öl aufweisen. Einige Varianten enthalten Verbindungen, die unter bestimmten Reizen (z. B. UV-Licht, Lösungsmittel) reagieren und so eine Überprüfung ermöglichen oder Manipulationen aufdecken. Andere Typen umfassen verschwindende Tinten, farbverändernde Tinten und thermochrome Tinten.
Zu den weiteren funktionellen Tinten gehören gas{0}empfindliche Tinten (Farbveränderung bei Einwirkung von Gasen), thermochrome Tinten (temperatur-empfindlich), photochrome Tinten (licht-aktivierte Farbentwicklung), essbare Tinten (zur Lebensmittelkennzeichnung) und Zündtinten (wird auf Schlagflächen von Streichholzschachteln verwendet).
