Il processo di produzione dell'inchiostro può essere descritto come un processo di miscelazione. Pigmenti, leganti e additivi vengono solitamente sintetizzati separatamente in anticipo. Un compito importante in questo processo è la dispersione del pigmento. Per rompere gli agglomerati di pigmento,laminatoio a tre rulliSi possono utilizzare mulini a sfere e altri tipi di mulini. Il mulino a tre rulli fornisce la massima forza di taglio. È comunemente utilizzato nella produzione di inchiostri per serigrafia, inchiostri per tampografia, inchiostri UV, inchiostri per vetro e altre varietà di inchiostri.
Laminatoio a tre rulliÈ particolarmente efficace per la dispersione dei pigmenti in paste ad alta viscosità per inchiostri base offset-litografici pesanti. La macinazione di un inchiostro liquido su un mulino a tre rulli risulta difficoltosa, poiché il solvente tende a evaporare. Per la macinazione degli inchiostri liquidi sono stati utilizzati, invece, mulini a sfere. Tuttavia, una buona dispersione tramite macinazione a sfere si ottiene solo a viscosità adeguate (tra 1600 e 2400 cps).
Dispersione di pigmenti
Lo scopo principale del processo di dispersione è quello di disgregare gli aggregati e gli agglomerati di pigmento fino a raggiungere la dimensione ottimale delle particelle di pigmento e di distribuire uniformemente queste particelle di pigmento in tutto il mezzo, ovvero il supporto.
Una volta prodotta la vernice (contenente solvente, resina e additivi), il pigmento viene miscelato ad essa. A questo punto, le particelle di pigmento tendono ad aggregarsi. Questi agglomerati devono essere disgregati e il pigmento disperso uniformemente nella resina mediante tre rulli di laminazione.
Dispersione di nerofumo
Le proprietà del carbonio influenzano le prestazioni dell'inchiostro. Ad esempio, una dimensione delle particelle più piccola aumenta l'intensità del nero, la tonalità, la protezione e l'assorbimento dei raggi UV e la conduttività elettrica. Una struttura più complessa può ridurre l'intensità del nero e la tonalità, migliorare la disperdibilità, aumentare la richiesta di veicolo e la viscosità, e incrementare la conduttività elettrica. Una porosità più elevata può aumentare la richiesta di veicolo e la viscosità e la conduttività elettrica e ridurre i carichi nelle applicazioni conduttive. Un'elevata attività superficiale migliorerà la bagnabilità del veicolo, ridurrà la viscosità del sistema liquido e diminuirà la conduttività elettrica.
La dispersione del nerofumo comprende le seguenti fasi: incorporazione del nerofumo nel sistema del veicolo, dispersione dell'aria in esso contenuta (bagnatura del pigmento) e riduzione degli agglomerati o aggregati di nerofumo tramite macinazione. Una buona interazione tra il veicolo e il nerofumo facilita la bagnatura e accelera il processo di dispersione. In altre parole, una migliore interazione nerofumo/resina si traduce in una maggiore stabilità dell'inchiostro. La scelta appropriata di agenti bagnanti e disperdenti efficaci può apportare notevoli miglioramenti alle prestazioni dell'inchiostro. Nell'industria degli inchiostri, la dispersione viene solitamente caratterizzata mediante misuratori Hegman.
Come già accennato, il tipo di attrezzatura utilizzata per disperdere il nerofumo dipende dalla viscosità dell'inchiostro. I produttori di inchiostri utilizzano generalmente mulini a tre rulli per trattare inchiostri in pasta ad alta viscosità a temperature relativamente basse.
Produzione di inchiostri UV
Gli inchiostri a polimerizzazione UV sono diventati uno dei segmenti in più rapida crescita nel settore grafico. Gli inchiostri UV vengono utilizzati nella stampa offset e flessografica, nonché nella serigrafia.
I principali vantaggi offerti dalla tecnologia UV sono velocità di stampa più elevate con conseguente miglioramento della produttività, avvio rapido con conseguente riduzione degli sprechi, tempi di produzione e conversione rapidi grazie alla polimerizzazione istantanea del film di inchiostro, tecnologia ecocompatibile senza l'utilizzo di VOC (composti organici volatili) e maggiore qualità di stampa (ad esempio, lucentezza).
Per gli inchiostri UV venivano utilizzati tre laminatoi a rulli perché i laminatoi a sfere creavano una reazione termica incontrollata che poteva portare alla polimerizzazione.
