잉크 제조 공정은 혼합 공정으로 설명할 수 있습니다. 안료, 결합제 및 첨가제는 일반적으로 사전에 별도로 합성됩니다. 이 공정에서 중요한 작업은 안료 분산입니다. 안료 응집체를 분해하기 위해,3롤 밀볼밀을 비롯한 다양한 종류의 분쇄기가 사용될 수 있습니다. 3롤 밀은 가장 높은 전단력을 제공하며, 스크린 인쇄 잉크, 패드 인쇄 잉크, UV 잉크, 유리 잉크 등 다양한 잉크 생산에 널리 사용됩니다.

3롤 밀이 방법은 특히 고점도 페이스트 형태의 고중량 오프셋-리소그래피 기반 잉크에 안료를 분산시키는 데 효과적입니다. 액체 잉크는 용매가 증발하는 경향이 있어 3롤 밀에서 분쇄하기 어렵습니다. 따라서 액체 잉크 분쇄에는 볼 밀이 사용되어 왔습니다. 그러나 볼 밀링을 통한 우수한 분산은 적절한 점도(1600~2400 cps)에서만 얻을 수 있습니다.

안료 분산

분산 공정의 주된 목적은 안료 응집체와 덩어리를 최적의 안료 입자 크기로 분해하고 이러한 안료 입자를 유사한 매체, 즉 담체 전체에 고르게 분산시키는 것입니다.

용제, 수지 및 첨가제를 포함하는 바니시가 제조되면 안료를 혼합합니다. 이때 안료 입자들이 뭉치게 됩니다. 이 뭉침을 풀어주고 안료가 수지 전체에 고르게 분산되도록 3롤 밀을 사용해야 합니다.

카본 블랙 분산액

탄소의 특성은 잉크 성능에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 입자 크기가 작을수록 검정색, 색조, 자외선 차단 및 흡수율, 전기 전도도가 향상됩니다. 구조가 복잡할수록 검정색 및 색조는 감소하고 분산성은 개선되지만, 용매 요구량과 점도는 증가하고 전기 전도도는 높아집니다. 다공성이 높을수록 용매 요구량과 점도, 전기 전도도는 증가하고 전도성 응용 분야에서 사용량을 줄일 수 있습니다. 표면 활성이 높으면 용매 습윤성이 향상되고 액체 시스템의 점도가 감소하며 전기 전도도는 낮아집니다.

카본 블랙 분산은 다음과 같은 단계를 포함합니다. 카본 블랙을 바인더 시스템에 혼합하고, 카본 블랙에 혼입된 공기를 바인더와 함께 분산시켜(안료를 습윤시키고), 분쇄를 통해 카본 블랙 응집체를 제거합니다. 바인더와 카본 블랙 간의 우수한 상호작용은 습윤을 촉진하고 분산 과정을 가속화합니다. 즉, 카본 블랙과 수지 간의 상호작용이 좋을수록 잉크 안정성이 향상됩니다. 효과적인 습윤제와 분산제를 적절히 선택하면 잉크 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 잉크 산업에서는 일반적으로 헤그만 게이지를 사용하여 분산도를 측정합니다.

앞서 언급했듯이, 카본 블랙을 분산시키는 데 사용되는 장비의 종류는 잉크의 점도에 따라 다릅니다. 잉크 제조업체는 일반적으로 점도가 높은 페이스트형 잉크를 비교적 낮은 온도에서 처리하기 위해 3롤 밀을 사용합니다.

UV 잉크 제조

UV 경화 잉크는 그래픽 산업에서 가장 빠르게 성장하는 분야 중 하나가 되었습니다. UV 잉크는 오프셋 인쇄, 플렉소 인쇄, 스크린 인쇄 등 다양한 인쇄 방식에 사용됩니다.

UV 기술의 주요 이점으로는 작업 속도 향상으로 인한 생산성 증대, 빠른 시동으로 인한 폐기물 감소, 잉크 필름의 즉각적인 경화로 인한 빠른 처리 및 가공 시간, VOC를 사용하지 않는 환경 친화적인 기술, 그리고 향상된 인쇄 품질(예: 광택) 등이 있습니다.

UV 잉크에는 3롤 밀이 사용되었는데, 비드 밀은 제어되지 않는 열 반응을 일으켜 중합을 유발할 수 있기 때문입니다.