Процесс производства чернил можно описать как процесс смешивания. Пигменты, связующее вещество и добавки обычно синтезируются отдельно заранее. Важной задачей в этом процессе является диспергирование пигментов. Для разрушения пигментных агломератов,трехвалковый прокатный станМогут использоваться шаровые мельницы и другие типы мельниц. Трехвалковая мельница обеспечивает наибольшую силу сдвига. Она широко используется в производстве трафаретных красок, красок для тампонной печати, УФ-красок, красок для стекла и других видов красок.
Трехвалковая мельницаЭтот метод особенно эффективен для диспергирования пигментов в высоковязкой пасте для тяжелых офсетных литографских красок. Измельчение жидких красок на трехвалковой мельнице затруднительно, поскольку растворитель имеет тенденцию испаряться. Вместо этого для измельчения жидких красок использовались шаровые мельницы. Однако хорошее диспергирование с помощью шарового измельчения можно получить только при соответствующей вязкости (от 1600 до 2400 сП).
Дисперсия пигментов
Основная цель процесса диспергирования — разрушение пигментных агрегатов и агломератов до оптимального размера частиц пигмента и равномерное распределение этих частиц пигмента по всей среде, то есть по носителю.
После приготовления лака (содержащего растворитель, смолу и добавки) в него добавляется пигмент. На этом этапе частицы пигмента слипаются. Эти комки необходимо разбить, а пигмент равномерно распределить по смоле с помощью трехвалковых мельниц.
Дисперсия технического углерода
Свойства углерода влияют на характеристики чернил. Например, меньший размер частиц увеличивает насыщенность черного цвета, оттенок, защиту от УФ-излучения и поглощение света, а также электропроводность. Более крупная структура может уменьшить насыщенность черного цвета и оттенок, улучшить диспергируемость, увеличить вязкость и вязкость связующего вещества, а также повысить электропроводность. Более высокая пористость может увеличить вязкость и электропроводность связующего вещества, а также снизить его концентрацию в проводящих средах. Высокая поверхностная активность улучшит смачивание связующего вещества, снизит вязкость жидкой системы и уменьшит электропроводность.
Процесс диспергирования сажи включает следующие этапы: добавление сажи в связующее вещество, диспергирование воздуха, содержащегося в саже, в связующем веществе (смачивание пигмента) и измельчение агломератов или агрегатов сажи. Хорошее взаимодействие между связующим веществом и сажей способствует смачиванию и ускоряет процесс диспергирования. Другими словами, лучшее взаимодействие сажи со смолой означает лучшую стабильность чернил. Правильный выбор эффективных смачивающих и диспергирующих агентов может значительно улучшить характеристики чернил. В чернильной промышленности дисперсия обычно характеризуется с помощью манометров Хегмана.
Как уже упоминалось, тип оборудования, используемого для диспергирования технического углерода, зависит от вязкости чернил. Производители чернил обычно используют трехвалковые мельницы для обработки высоковязких пастообразных чернильных составов при относительно низких температурах.
Производство УФ-чернил
УФ-отверждаемые краски стали одним из самых быстрорастущих сегментов в полиграфической отрасли. УФ-краски используются в офсетной и флексографической печати, а также в трафаретной печати.
К основным преимуществам УФ-технологии относятся: более высокая скорость печати, что приводит к повышению производительности; быстрый запуск производства, что уменьшает количество отходов; быстрая обработка и преобразование благодаря мгновенному отверждению чернильной пленки; экологичность технологии, не содержащей летучих органических соединений; и более высокое качество печати (например, глянцевость).
Для УФ-чернил использовались трехвалковые мельницы, поскольку в шаровых мельницах возникала неконтролируемая термическая реакция, которая могла привести к полимеризации.
