יישום של פיגמנטים אורגניים בדיו

אחת: הקדמה
עם הופעת הדיו והתפתחותו. ענף הפיגמנטים - בעיקר ענף הפיגמנטים האורגניים - צמח במידה ניכרת. נכון לעכשיו, זני הדיו הנמצאים בשימוש נרחב הם: דיו להדפסת אופסט, דיו בכובש, דיו לריפוי אור אולטרה סגול, דיו פלקסו, דיו למסך ודיו מיוחד (כגון הדפסת דיו).

שתיים: בחירת פיגמנט של מערכת הדיו
בשל מערכת ושימוש הדיו, הדרישות העיקריות הבאות לפיגמנטים אורגניים הן כדלקמן:
(1) צבע: פיגמנט הוא הכרומופור של הדיו, שנדרש תחילה להיות בהיר. מואר ורווי היטב;
(2) כוח צביעה של פיגמנט כוח צביעה משפיע ישירות על כמות הפיגמנט בדיו, אשר בתורו משפיע על עלות ודיו;
(3) שקיפות וכוח מסתור שונים זה מזה לשקיפות וההסתרה של הפיגמנט בגלל ההבדל בשיטת ההדפסה והמצע;
(4) מבריק: עקב השיפור בדרישת הגלוס של החומר המודפס, משופרות גם הדרישות למבריק של הפיגמנט;
(5) ספיגת שמן: ספיגת השמן בדרך כלל קשורה לפיזור חלקיקי הפיגמנט, לטיפוח ולחות על פני המים. כאשר ספיגת השמן של הפיגמנט גדולה, הריכוז של הדיו אינו משתפר בקלות, וכיוונון הדיו קשה;
(6) פיזור: הפיזור קשור ישירות ליציבות ביצועי הדיו הוא אינדיקטור חשוב. קשור באופן כללי לרטביות הפיגמנט, גודל החלקיקים, גודל הגביש וכו ';
(7) תכונות פיזיקו-כימיות יישום החומר המודפס נרחב יותר ויותר, כך שיש יותר ויותר דרישות לתכונות הפיזיקו-כימיות של פיגמנטים, כולל: עמידות לאור, עמידות בחום, עמידות לממסים, עמידות בפני חומצות ואלקליות והתנגדות נדידה.

הפיגמנט האורגני המשמש בדיו מורכב בעיקר מפיגמנט אזו (מונוזו, דיסאזו, אזו מרוכז, בנזימידאזולון), פיגמנט פתלוציאנין, פיגמנט לייק (אגם חומצה, אגם אלקליין). להלן הקדמה קצרה לבחירת הפיגמנט של מספר דיו עיקריים.

(1) דיו להדפסת אופסט
כיום יש דיו לקיזוז המינון הגדול ביותר, והכמות המשמשת בשוק העולמי מהווה כ- 40% מכלל הדיו, ובמדינה מגיעה לכ- 70%. בחירת הפיגמנטים המשמשים בעיקר שוקלת את הדברים הבאים:
1. הממס של המערכת הוא בעיקר שמן מינרלי ושמן צמחי, ולכן המערכת שלו מכילה קבוצת קרבוקסיל מסוימת (-COOH). לכן לא ניתן להשתמש בפיגמנט אלקליין גדול;
2. בתהליך ההדפסה, הדיו צריך להיות במגע עם רולר אספקת המים, כך שהתנגדות המים טובה;
3. שכבת הדיו דקה יותר במהלך ההדפסה, ולכן הריכוז גבוה;
4. הדפסת אופסט משתמשת בהדפסת יתר רבה יותר, כך שהיא דורשת שקיפות טובה. במיוחד פיגמנטים צהובים.

(2) דיו כבוש מבוסס ממסים
הממיסים בדיו מסוג זה הם בעיקר ממסים אורגניים שונים כמו בנזניים, אלכוהולים, אסטרים, קטונים וכדומה. ממיסים שונים של המערכת מצריכים דרישות שונות לבחירת הפיגמנט, אך לסיכום, יש לראות את הדברים הבאים כמכלול. נְקוּדָה:
1. הצמיגות של דיו הכובש עצמה נמוכה, מה שמחייב את פיזור הפיגמנט להיות טוב. נזילות טובה בקלסר וללא נפיחה ומשקעים במהלך האחסון;
2. בגלל חומר ההדפסה, דיו הכבידה מבוסס הממס הוא בעיקר נדיף ויבש, ולכן הוא נדרש לשחרור ממס טוב כאשר המערכת יבשה;
3. התנגדות לממסים טובה יותר, אין שינוי צבע או דהייה במערכת הממס;
4. בתהליך ההדפסה, זה צריך להיות במגע עם גלגל המתכת. החומצה החופשית בפיגמנט לא צריכה לאשש את גליל המתכת.
צבעי דיו מסיסים באלכוהול ומסיסים באסטרול בדיו קבוע על בסיס ממס הם רעילים פחות לבני אדם. זה הכיוון העתידי להתפתחות.
(3) דיו מרפא UV (דיו y)
דיו UV נמצא בשימוש נרחב ברחבי העולם בשנים האחרונות. קצב הצמיחה השנתי של יותר מ -10% גבוה בהרבה מקצב הגידול הכולל של דיו. יש לו בעיקר שלוש צורות של דפוס אופסט, הדפסת פלקסו והדפסת משי. שיטת הייבוש שלה קובעת את בחירת הפיגמנט בעיקר בהתחשב בגורמים הבאים:
1. הפיגמנט לא ישנה צבע תחת אור אולטרה סגול. 2. על מנת להימנע מהשפעה על מהירות הריפוי של הדיו, יש לבחור בפיגמנט שקצב ספיגה קטן בספקטרום האולטרה סגול.
(4) דיו על בסיס מים
הדיו על בסיס מים מאמצת בעיקר שני סוגים של הדפסה פלקסוגרפית והדפסת gravure. מכיוון שדיו המימי בדרך כלל אלקליין, הוא אינו מתאים להשתמש בפיגמנט המכיל יוני אשר מגיבים בקלות בסביבה אלקליין: בנוסף, הדיו המימי מכיל ממס דמוי אלכוהול, ולכן הפיגמנט נדרש. עמיד בפני אלכוהול. בטווח הארוך, צבעי דיו על בסיס מים ודיו UV הם ידידותיים לסביבה במיוחד בגלל VOC נמוך מאוד והם מהווים כיוון הפיתוח העתידי של הדיו. התפתחות של פיגמנטים אורגניים צריכה גם להתקרב לכיוון זה.

שלישית: מבנה הפיגמנט וטיפול פני השטח של אותו מבנה כימי וקריסטלים שונים של הפיגמנט, צבעו וביצועיו שונים מאוד, כגון נחושת phthalocyanine a-type הוא אדום בהיר כחול ממס לא יציב סוג B הוא ממס כחול ירוק יַצִיב. התכונות החשובות של כוח הגוון של הפיגמנט, השקיפות, ספיגת השמן ועמידות בפני מזג האוויר קשורות ישירות לגודל החלקיקים של הפיגמנט. הכללים הכללים הם כדלקמן:

1. הקשר בין גודל החלקיקים, הצורה והביצוע של הפיגמנט: ככל שגודל החלקיקים קטן יותר, כך התנגדות האור ועמידות מזג האוויר טובה יותר. פיזור הממיס הוא גם גרוע יחסית. הקשר בין גודל החלקיקים לאור הצבע הוא מסובך יחסית.

הקשר בין גודל החלקיקים לכוח המסתור תלוי בעיקר בערך הקריטי של גודל החלקיקים. מעל לערך הקריטי, אטימות עולה עם ירידת גודל החלקיק, ומגיעה לערך המקסימלי בערך הקריטי. לאחר מכן, ככל שגודל החלקיקים פוחת, האטימות יורדת והשקיפות גדלה. במערכת הדיו, כוח הצביעה הוא החזק ביותר כאשר קוטר החלקיקים הוא בין 0.05 מיקרומטר ל- 0.15 מיקרומטר. יתר על כן, כאשר קוטר החלקיקים של הפיגמנט קטן, הפער בין החלקיקים גדול וכמות ספיגת השמן גדולה.

2. קשר בין מבנה ותכונות של פיגמנטים לתכונות השונות של פיגמנטים יש קשר נהדר עם המבנה המולקולרי שלהם. אנו יכולים לשפר את ביצועיה על ידי הכנסת קבוצות שונות למולקולת הפיגמנט:
(1) הצגת קבוצת amide, קבוצת sulfonamide או קבוצת amide מחזורית, שיכולה להגביר את הקוטביות של המולקולה, ובכך לשפר את התנגדות האור, התנגדות החום, התנגדות להמיס והתנגדות הנדידה של הפיגמנט:
(2) הצגת כלור או הלוגנים אחרים לשיפור עמידות האור והממסים:
(3) הצגת קבוצות חומצות סולפוניות או קבוצות קרבוקסיל יכולות לשפר את עמידות המיס והתנגדות החום
(4) הכנסת קבוצת ניטרו יכולה לשפר את התנגדות האור והממסים.

3. פיזור וטיפול במשטחים על פני פיגמנטים נכון לעכשיו, דיו, ובמיוחד צבעי gravure, נוטים להיות בעלי צמיגות נמוכה ותכולת פיגמנט גבוהה, ולכן פיזורם של פיגמנטים דורש יותר ויותר.
יש כיום דרך לייצר דיו באמצעות עוגות רטובות מפיגמנטות כדי לשפר את הברק והזרם של הדיו. מבחינה כללית, לפיגמנטים לדיו יש נטייה אורגנית, בעוד שמגמת הפיגמנטים האורגניים ידידותית לסביבה. על כל יצרן פיגמנט לייצר פיגמנטים ידידותיים לסביבה.