يمكن وصف عملية تصنيع الحبر بأنها عملية خلط. عادةً ما يتم تصنيع الأصباغ والمواد الرابطة والمواد المضافة بشكل منفصل مسبقًا. ومن المهام المهمة في هذه العملية تشتيت الصبغة. لتفتيت تكتلات الصبغة،مطحنة ثلاثية الأسطواناتقد تُستخدم مطحنة الكرات، وأنواع أخرى من المطاحن. توفر مطحنة الأسطوانات الثلاث أعلى قوة قص. وهي شائعة الاستخدام في إنتاج أحبار الطباعة بالشاشة الحريرية، وأحبار الطباعة بالوسادة، وأحبار الأشعة فوق البنفسجية، وأحبار الزجاج، وأنواع أخرى متنوعة من الأحبار.

مطحنة ثلاثية الأسطواناتيُعدّ هذا الأسلوب فعالاً بشكل خاص لتشتيت الصبغات في المعاجين عالية اللزوجة المستخدمة في أحبار الطباعة الأوفست الثقيلة. يصعب طحن الحبر السائل باستخدام مطحنة ثلاثية الأسطوانات، نظراً لميل المذيب إلى التبخر. ولذلك، تُستخدم مطاحن الكرات لطحن الأحبار السائلة. مع ذلك، لا يمكن الحصول على تشتيت جيد باستخدام مطاحن الكرات إلا عند الوصول إلى اللزوجة المناسبة (بين 1600 و2400 سنتي بواز).

تشتت الصبغة

إن الغرض الأساسي من عملية التشتيت هو تفتيت تجمعات الصبغة وتكتلاتها إلى حجم جزيئات الصبغة الأمثل وتوزيع جزيئات الصبغة هذه بالتساوي في جميع أنحاء الوسط المماثل، أي الحامل.

بعد إنتاج الورنيش (الذي يحتوي على المذيب والراتنج والمواد المضافة)، يُخلط الصبغ به. عند هذه المرحلة، تتكتل جزيئات الصبغ. يجب تفتيت هذه التكتلات وتوزيع الصبغ بالتساوي في الراتنج باستخدام ثلاث مطاحن أسطوانية.

تشتت الكربون الأسود

تؤثر خصائص الكربون على أداء الحبر. فعلى سبيل المثال، يؤدي صغر حجم الجسيمات إلى زيادة السواد، واللون، والحماية من الأشعة فوق البنفسجية، والامتصاص، والتوصيل الكهربائي. بينما قد يؤدي ارتفاع البنية إلى تقليل السواد واللون، وتحسين التشتت، وزيادة متطلبات المادة ولزوجتها، وزيادة التوصيل الكهربائي. كما أن ارتفاع المسامية قد يزيد من متطلبات المادة ولزوجتها والتوصيل الكهربائي، ويقلل من الأحمال في التطبيقات الموصلة. أما النشاط السطحي العالي فيحسن ترطيب المادة، ويقلل من لزوجة النظام السائل، ويخفض التوصيل الكهربائي.

تتضمن عملية تشتيت الكربون الأسود الخطوات التالية: دمج الكربون الأسود في نظام المادة الحاملة، وتشتيت الهواء المحتبس في الكربون الأسود مع المادة الحاملة (ترطيب الصبغة)، وتقليل تكتلات الكربون الأسود عن طريق الطحن. يُسهّل التفاعل الجيد بين المادة الحاملة والكربون الأسود عملية الترطيب ويُسرّع عملية التشتيت. بعبارة أخرى، يُحسّن التفاعل الأفضل بين الكربون الأسود والراتنج من استقرار الحبر. يُمكن للاختيار الصحيح لعوامل الترطيب والتشتيت الفعّالة أن يُحسّن أداء الحبر بشكل كبير. في صناعة الأحبار، يُقاس التشتيت عادةً باستخدام مقاييس هيغمان.

وكما ذكرنا سابقاً، يعتمد نوع المعدات المستخدمة لتشتيت الكربون الأسود على لزوجة الحبر. يستخدم مصنعو الأحبار عموماً مطاحن ثلاثية الأسطوانات لمعالجة تركيبات حبر المعجون عالية اللزوجة في درجات حرارة منخفضة نسبياً.

تصنيع حبر الأشعة فوق البنفسجية

أصبحت أحبار المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية من أسرع القطاعات نموًا في صناعة الطباعة. تُستخدم هذه الأحبار في الطباعة الأوفست والطباعة الفلكسوغرافية، بالإضافة إلى الطباعة بالشاشة الحريرية.

تتمثل الفوائد الرئيسية التي توفرها تقنية الأشعة فوق البنفسجية في سرعات تشغيل أسرع مما يؤدي إلى تحسين الإنتاجية، وبدء تشغيل سريع مما يؤدي إلى تقليل النفايات، وسرعة في الإنجاز والتحويل بسبب المعالجة الفورية لطبقة الحبر، وتقنية آمنة بيئيًا دون استخدام المركبات العضوية المتطايرة، وجودة طباعة أعلى (أي اللمعان).

تم استخدام ثلاث مطاحن أسطوانية لأحبار الأشعة فوق البنفسجية لأن مطاحن الخرز تخلق تفاعلًا حراريًا غير متحكم فيه يمكن أن يؤدي إلى البلمرة.