油墨配方·柔印和凹印
油墨配方中的乙二醇醚醋酸酯:为柔印和凹印选择合适的溶剂
印刷油墨系统中 EGEEA、DEGEA、PMP 和 EGMEA 的实用指南-蒸发曲线、树脂相容性、适用期管理、生态-油墨重新配制以及用于柔印和凹印应用的即用型混合配方。
🖨️ 柔印和凹印 ⚡ 蒸发曲线 🌿 Eco-墨水重新配方 🧪 混合配方
1 🖨️ 印刷油墨对溶剂的需求
印刷油墨溶剂的运行限制与涂料溶剂完全不同。涂料配方设计师通常以分钟为单位测量干燥时间,并将薄膜涂敷到固定基材上,而油墨印刷机操作员只需几秒 - 即可完成工作,并且油墨通过动态开放系统以现代凹印生产线每分钟超过 400 米的速度连续再循环。
这就产生了一系列相互竞争的要求,很少有溶剂类别可以同时满足:
⚡ 印象后快速干燥
在承印物离开印刷压区后,油墨必须几乎立即干燥-,如果在承印物重绕时残留溶剂,则阻塞(油墨-到-背面粘附)会破坏整个卷轴。在 300 m/min 的速度下,每米行程墨水的干燥时间少于 0.5 秒。
🏊 在开放式喷泉中缓慢蒸发
虽然印刷油墨干燥得很快,但墨斗、网纹辊或刮墨刀储液罐中的油墨必须在可能持续 4-8 小时的整个生产过程中保持稳定和流动。如果溶剂从润版器中蒸发得太快,粘度就会上升,油墨转移变得不一致,并且颜色密度会偏离规格。
🔬 树脂完全溶解
溶剂必须以完全的油墨浓度溶解粘合剂树脂(NC、丙烯酸、聚酰胺或聚氨酯),并在网纹辊和刮刀的剪切条件下保持该溶液。部分溶解会导致基材上出现条纹、针孔和粘合失败。
📋 VOC 和法规合规性
印刷溶剂排放受欧盟工业排放指令 (IED)、美国 NSHAP 规则和同等国家法规的监管。油墨配方设计师和印刷商必须遵守每单位印刷产品允许的 VOC 排放限值,这直接限制了溶剂的选择和装载。
💡 墨水溶剂悖论:单一溶剂无法同时满足“在基材上快速干燥”和“在润版器中保持流体”-,因为这两个要求均受相同的蒸发速率控制。所有商用溶剂-油墨中使用的解决方案是混合溶剂体系:一种快速-蒸发成分,可促进基材干燥,与一种慢速-蒸发成分相结合,可稳定开放喷泉。乙二醇醚酯溶剂非常适合缓慢-蒸发喷泉-稳定作用,而更快的溶剂(如乙酸乙酯或 MEK)则可处理初始闪蒸-。
2 ⚗️ 油墨配方的四种主要乙二醇醚酯溶剂
在Sinolook Chemical 系列的七种乙二醇醚酯溶剂中,有四种最常用于印刷油墨配方。每一种都在蒸发谱中占有不同的位置,并为墨水系统设计带来不同的优势。
乙二醇单甲醚乙酸酯
印象后快速初始闪-灭。较强的数控溶解能力(Kb ~89)。用作高速柔印和凹印油墨混合物中的快速组件。-欧盟消费包装油墨的监管谨慎。
查看 EGMEA →
乙二醇单乙醚乙酸酯
平衡的蒸发桥闪蒸和适用期。-系列中最高的 Kb (~90) - 最佳整体 NC 偿付能力。 NC-柔印和凹印油墨中的经典主力助-溶剂。监管谨慎与 EGMEA 相同。
查看 EGEEA →
二甘醇单乙醚乙酸酯
关键的抗-结皮尾部溶剂。在整个印刷过程中保持在墨斗中,稳定粘度并防止形成墨皮。无欧盟 CMR 限制。高沸点(217–220 度),使用安全。
查看德赫亚 →
丙二醇单甲醚丙酸酯
低-毒性丙二醇醚丙酸酯。无欧盟 CMR 限制。低气味-在食品包装油墨环境中很重要。在监管状况很重要的情况下,越来越多的人选择减少生态-油墨和减少挥发性有机化合物-的配方。
查看 PMP →
3 ⚡ 新闻发布室环境中的蒸发分布
新闻室的条件与实验室的条件有很大不同。凹版印刷机烘箱内温度可达80-120度;印刷基材上的气流呈紊流;网纹辊和刮墨刀组件形成局部蒸发区。了解每种溶剂的蒸发曲线在实际印刷条件下的表现 - 而不仅仅是标准 ASTM 测试条件 - 对于油墨配方至关重要。
⚡ 蒸发速率谱 - 新闻室相关性 (n-BuAc=1.0)
快速区 - 基材干燥驱动器
中区 - Co- 溶剂/桥
慢速区 - 喷泉稳定器
所有值均参考 n-BuAc=1.0. 标准 ASTM D3539/壳牌薄-薄膜蒸发计条件。由于干燥机温度和气流升高,实际压-室蒸发速率更快。
烘干机温度如何改变图片
在标准实验室条件(25 度)下,DEGEA 的蒸发速度慢到可以忽略不计。但在 90-120 度运行的凹版印刷干燥机内,DEGEA 确实会完全蒸发 - 它只是在高-能量干燥区而不是在环境温度下蒸发。这正是它的价值所在:它在润版器和网纹辊(环境温度)中持续存在,但在干燥机(升高的温度)中完全释放,在基材上留下干净、-无溶剂的薄膜。
| 溶剂 |
开放式喷泉中的行为(25 度) |
基材上的行为(25–40 度环境温度) |
烘干机中的行为(80–120 度) |
| EGMEA |
⚠️ 适度蒸发 需要补充-以保持长时间运行的粘度 |
✅ 快速闪烁 良好的初粘性-自由速度 |
✅ 完全释放 |
| 欧洲环境署 |
⚠️蒸发缓慢 比 EGMEA 更稳定,但仍需要监控 |
✅ 中等闪光 干燥速度与流平性的良好平衡 |
✅ 完全释放 |
| 德吉亚 |
✅ 几乎稳定 蒸发量可忽略不计;控制粘度漂移 |
⚠️ 最小贡献 不利于环境干燥 |
✅ 完全释放 需要足够的烘干机温度 |
| 项目管理计划 |
✅ 非常稳定 喷泉蒸发非常慢;优异的适用期 |
⚠️环境缓慢干燥 需要高位干燥剂或快速助-溶剂 |
✅ 完全释放 |
💡新闻发布室规则:切勿仅依靠乙二醇醚酯溶剂来达到印刷机所需的基材干燥速度-,它们必须始终与更快的-蒸发共-溶剂(乙酸乙酯、正-乙酸丙酯或IPA)搭配使用,以驱动基材上的初始闪蒸-。乙二醇醚酯的作用是稳定润版器并确保干燥器中溶剂充分释放,而不是单独提供快速的环境干燥。
4 🔬 树脂系统:NC、丙烯酸、聚酰胺和聚氨酯油墨
油墨配方中乙二醇醚酯溶剂的选择很大程度上受粘合剂树脂体系的影响。每种树脂类别都有不同的极性、分子量和溶解度参数要求,这使得某些溶剂比其他溶剂更有效。
🧪 硝化纤维 (NC) 墨水 - 经典系统
溶剂要求
数控需要一个Kb 大于或等于 80 的真溶剂使油墨固体浓度保持在 15-25% 的完全溶液状态。 Kb 低于 70-75 时,NC 溶液在浓度升高时会变得浑浊或凝胶。 EGMEA (Kb ~89) 和 EGEEA (Kb ~90) 是醚-酯系列中最可靠的 NC 溶剂。
推荐的乙二醇醚酯
- 欧洲环境署-主助-溶剂(最高 Kb,平衡 RER)
- EGMEA-快速闪光-关闭组件
- 德吉亚-抗-剥皮尾部 (5–15%)
- 项目管理计划- 低-毒性替代 Eco-NC 油墨中的 EGEEA(具有 EGEEP 溶解能力增强)
🧪 丙烯酸树脂油墨 - 在软包装中的份额不断增长
溶剂要求
印刷油墨中使用的溶液丙烯酸和丙烯酸分散体对 Kb 的要求低于 NC - Kb 70-85 通常就足够了。这为更广泛的乙二醇醚酯溶剂打开了大门,包括基于丙二醇-的变体(PMP、PGEEA),它们具有较低的 Kb 但具有出色的监管特性。
推荐的乙二醇醚酯
- 项目管理计划- 丙烯酸油墨的优良主溶剂;低气味;符合生态-标准
- 聚乙二醇乙醇酸- 良好的替代主溶剂
- 德吉亚-润版稳定剂和防-结皮剂
- 欧洲环境署- 如果特定丙烯酸等级需要更高的 Kb
🧪 聚酰胺树脂油墨 - 薄膜表面印刷
溶剂要求
用于表面-印刷软包装油墨的聚酰胺树脂主要被醇类(乙醇、IPA)和芳香烃溶解。乙二醇醚酯的次要作用是作为粘度调节剂、流动剂和润版稳定剂,而不是主要的真溶剂。与特定聚酰胺等级的兼容性测试很重要。
推荐的乙二醇醚酯
- 德吉亚- 润版稳定剂,占溶剂包的 5–10%
- 项目管理计划- 温和的粘度调节剂;低气味优势
- 避免重载-聚酰胺油墨主要是基于酒精-的系统
🧪 聚氨酯 (PU) 油墨 - 层压和高-性能等级
溶剂要求
用于层压应用的 PU 油墨需要具有强氢-键能力(高 δh)的溶剂,以溶解所需固体量的聚氨酯粘合剂。 EGEEA (δh ~8.8) 和 EGMEA (δh ~9.2) 提供最佳 HSP 匹配。 DEGEA 与 PU 树脂完全相容且具有出色的流平性,是一种出色的尾溶剂。
推荐的乙二醇醚酯
- 欧洲环境署PU 层压油墨的-主助-溶剂
- 德吉亚-抗-结皮尾部溶剂 (10–15%)
- 项目管理计划- 需要较低毒性;验证您的特定等级的 PU 兼容性
5 🏭 柔印与凹印:工艺如何改变溶剂要求
柔版印刷和凹版印刷具有相同的基本溶剂要求-使用稳定的润版器快速干燥基材-,但两种工艺之间的机械差异为溶剂选择带来了不同的优先级。
关键工艺特征油墨通过网纹辊计量进入刮墨刀室或开放式墨盘。油墨与网纹辊表面短暂接触,然后转移到印刷版上,然后转移到承印物上。每印墨量低于凹印。
溶剂优先 ✅中等蒸发速率可接受 - 网纹辊体积较小,因此粘度增长速度低于凹印
✅如果运行开放式-平底锅系统,防-结皮至关重要
✅低表面张力对于印版润湿和干净的网点再现非常重要
优选的乙二醇醚酯EGEEA(主要)+ DEGEA(喷泉稳定剂)为 10–15%。对于生态-墨水:PMP + DEGEA。
关键工艺特征油墨保存在凹印滚筒的雕刻单元中。刮刀从滚筒表面擦去多余的油墨,单元中剩余的油墨在压印压力下直接转移到承印物上。高网穴体积意味着每次印刷比柔印具有更高的油墨沉积量。
溶剂优先 ✅较快的整体蒸发优选 - 高油墨沉积需要快速溶剂逸出
✅刮刀擦拭效果受粘度 - 的影响,这对于控制喷泉蒸发至关重要
✅干燥机效率更关键 - 凹印机运行更长的干燥区
优选的乙二醇醚酯EGMEA(快速闪光)+ EGEEA(助-溶剂)+ DEGEA(抗-皮尾)经典混合物。层压-级油墨的 EGEEA 负载量更高。
| 选择因素 |
柔印优先 |
凹印优先 |
乙二醇醚酯的影响 |
| 基材干燥速度 |
中等的 |
高的 |
凹印需要速度更快的助溶剂以及 GHEE;- EGMEA 在凹印共混物中的含量更高 |
| 喷泉稳定性 |
高的 |
高的 |
DEGEA 对两者都至关重要; PMP 是这两个生态系统的首选 |
| 低表面张力 |
批判的 |
中等的 |
所有 GHEE 都具有低表面张力;特别有利于柔印版润湿和网点清晰度 |
| VOC排放合规性 |
高的 |
非常高 |
凹印每次运行使用更多溶剂; PMP 和 PGEEA 生态证书在这里最有价值 |
6 🏊 适用期和开放喷泉稳定性
在 4-8 小时的长时间印刷中,墨斗稳定性与初始印刷质量同样重要。如果溶剂包允许墨水粘度在运行过程中漂移超过 ±5%,则会导致可测量的颜色密度变化,这种变化在印刷产品 - 上可能是可见的,并且肯定会在质量控制中被发现。
造成喷泉粘度漂移的原因
开放式墨斗中的粘度漂移是由油墨表面选择性蒸发{{0}}蒸发最快的溶剂引起的,这会逐渐浓缩较慢的溶剂和树脂。漂移速率取决于墨斗表面积、墨斗上方的空气速度和温度 -,所有这些都因印刷机类型和印刷室条件而异。
⚠️ 高漂移风险(EGMEA-重混合物)
Blends with >40% EGMEA 从开放式喷泉中相对较快地失去其快速成分,导致粘度逐渐增加。操作员必须经常-在高温压机-上-添加新鲜溶剂(补充溶剂),通常每 30-60 分钟一次-以保持目标粘度。化妆品添加不一致是颜色变化的主要原因。-
✅ 低漂移(DEGEA / PMP 稳定混合物)
在溶剂混合物中包含 10–20% DEGEA 或 PMP,可在润版器中形成稳定的“锚”- 这些溶剂蒸发得非常缓慢,使得墨水在整个运行过程中保持接近-恒定的成分和粘度。打印机添加的补充溶剂较少-,并且长期的颜色一致性得到显着改善。
DEGEA 作为抗-结皮剂
DEGEA 在基于 NC- 的油墨中的一项具体优势是它抗-结皮作用。当快速-蒸发溶剂局部耗尽-表面的NC浓度上升到胶凝阈值以上时,NC溶液会在其表面形成凝胶或表皮,形成半-固体层,堵塞网纹辊并产生条纹缺陷。 DEGEA 极其缓慢的蒸发可防止这种局部浓缩效应,从而在整个运行过程中保持油墨表面的流动性。
🔬 反-剥皮经验法则:在基于 NC- 的油墨中,至少添加 8–12% DEGEA(占总溶剂包的百分比),以防止印刷运行时间超过 2 小时时出现润版结皮。对于基于 PMP- 的生态-墨水系统,PMP 自身的缓慢蒸发可提供类似的防-结皮效果 - 如果 PMP 负载量高于溶剂包的 25%,DEGEA 可以减少至 5–8% 或省略。
7 🌿 使用 PMP 和 PGEEA 进行生态-墨水和低-毒性重新配制
过去十年,对生态-合规印刷油墨-的需求不断增加,尤其是食品包装和消费品标签-。品牌所有者、零售商和包装加工商越来越多地要求油墨供应商放弃 CMR- 分类溶剂(EGMEA、EGGEA),转向低-毒性替代品。项目管理计划和聚乙二醇乙醇酸是最适合这种转变的两种丙二醇-乙二醇醚酯溶剂。
🌿 PMP - 领先生态-油墨溶剂
生态-墨水的主要优势:
- 没有可在所有细分市场自由使用的欧盟 CMR 分类 -
- 丙二醇骨架 - 比 EG- 基溶剂显着降低生殖毒性风险
- 低气味-丙酸酯末端的刺激性比乙酸酯小;对于食品-相邻包装印刷至关重要
- 缓慢蒸发 (RER ~0.22) - 出色的适用期和喷泉稳定性
- 良好的丙烯酸和 NC 溶解能力 (Kb ~85)
查看 PMP 产品 →
🌿 PGEEA - 中速-速度生态替代方案
生态-墨水的主要优势:
- 无欧盟 CMR 分类 - 消费墨水系统完全合规
- 蒸发速度比 PMP 稍快 (RER ~0.25) - 更好的基材干燥贡献
- 良好的 Kb (~80) - 适用于丙烯酸树脂和大多数 NC 等级
- 比 PMP 更接近于 EGEEA 的功能
- 适合作为 eco-NC 和 eco-丙烯酸油墨中的主要助-溶剂
查看 PGEEA 产品 →
从 EGMEA/EGEEA 过渡到 PMP:期待什么
| 范围 |
EGEEA-墨水 |
基于 PMP-的生态-墨水 |
需要调整 |
| 基材干燥速度 |
参考 |
慢 10–15% |
将 10–15% 乙酸乙酯或 IPA 添加到快速-组分混合物中以恢复干燥速度 |
| 喷泉稳定性 |
好的 |
更好 ✅ |
无需调整 - PMP 与 EGEEA 相比提高了喷泉稳定性 |
| NC 溶解能力(高-级 NC) |
优秀(Kb ~90) |
好(KB~85) |
对于高-级 NC(RS 1/4 秒):添加 5–10% EGEEP 以提高 Kb;或减少 NC 固体含量 1–2% |
| 气味概况 |
酯/醋酸酯注释 |
比较温和 ✅ |
无需调整-气味改善是一个好处 |
| 欧盟消费市场合规性 |
⚠️ CMR 限制 |
✅ 完全符合 |
主要优点-无 SDS 限制语言;简化产品注册 |
9 📊 完整比较表
| 范围 |
EGMEA |
欧洲环境署 |
德吉亚 |
项目管理计划 |
聚乙二醇乙醇酸 |
| 沸点(度) |
143–145 |
156–158 |
217–220 |
155–160 |
158–162 |
| RER (n-BuAc=1) |
~0.40 |
~0.25 |
<0.05 |
~0.22 |
~0.25 |
| KB值 |
~89 |
~90 ★ |
~84 |
~85 |
~80 |
| NC 偿付能力 |
出色的 |
优秀★ |
好的 |
好的 |
好的 |
| 喷泉稳定性 |
贫穷的 |
缓和 |
优秀★ |
优秀★ |
好的 |
| 抗-结皮效果 |
没有任何 |
轻微 |
最佳★ |
好的 |
缓和 |
| 气味等级 |
缓和 |
缓和 |
温和的 |
非常温和★ |
温和的 |
| 欧盟 CMR 状态 |
⚠️ 1B |
⚠️ 1B |
✅ 无 |
✅ 无 |
✅ 无 |
| 主要油墨作用 |
快速闪光-关闭 |
助-溶剂/NC 溶解能力 |
抗-皮肤/稳定剂 |
生态初级/适用期 |
生态助-溶剂 |
| 最佳墨水系统 |
数控凹印;工业油墨 |
NC & PU 层压油墨 |
所有溶剂型-油墨作为尾料 |
生态丙烯酸和 NC 墨水 |
生态 NC 和丙烯酸油墨 |
★=该属性同类最佳。 RER =相对蒸发速率与正-乙酸丁酯= 1.0. Kb =贝壳杉-丁醇值。
10 ❓ 常见问题解答
Q1:为什么我的柔印油墨粘度在长时间印刷过程中不断上升?
长时间印刷过程中粘度上升几乎总是由开放式墨斗或墨盘中快速溶剂的选择性蒸发引起的。如果您的溶剂包以中等-到-快速蒸发的溶剂(EGMEA、EGEAA、乙酸乙酯)为主,这些成分会逐渐离开喷泉,浓缩较慢的溶剂,而树脂-则提高粘度。解决方法是在溶剂包中添加一种真正的缓慢-蒸发锚定溶剂,例如 DEGEA,其含量为 10-15%。 DEGEA 在印刷室温(25-35 度)下的蒸发率可以忽略不计,这意味着它在整个运行过程中都会留在喷泉中,从而防止逐渐浓缩。或者,使用 PMP 作为主要溶剂可提供类似的效果,并具有额外的监管优势。
Q2:凹印油墨中防止网纹辊堵塞的最佳溶剂是什么?
凹版印刷中的网纹辊堵塞是由滚筒表面上的油墨结皮或胶凝引起的,通常是在墨盘和刮刀之间的区域。当快速-蒸发的溶剂在滚筒上的薄墨膜中局部耗尽,从而使树脂浓度高于其胶凝阈值时,就会发生这种情况。 DEGEA 是防止这种情况最有效的溶剂 - 它在环境温度下蒸发非常缓慢 (RER<0.05) means it persists in the thin ink film on the cylinder throughout the run, keeping the local ink concentration below the gelling point. A loading of 10–15% DEGEA in the solvent package is typically sufficient to eliminate clogging on runs of 4–8 hours. At elevated cylinder temperatures (warm press or climate-controlled press room above 30 °C), increase DEGEA to 15–20%.
Q3:PMP 能否以 1:1 的比例替代标准 NC- 柔印油墨中的 EGEEA?
在大多数丙烯酸-柔印油墨中,PMP 可以以大约 1:1 的比例替代 EGEEA,只需进行最少的配方调整。在基于 NC- 的油墨中,这种替代对于标准 NC 等级(RS 1 秒,E 15 cps)效果很好,但对于高-分子-重量的高固含量 NC(RS 1/4 秒,RS 5 秒),PMP 稍低的 Kb(~85 与~90)可能会稍微降低溶液透明度。对于基于 NC- 的应用,建议进行两项调整:(a) 添加 5–8% EGEEP 以补偿 Kb 差异并恢复全部 NC 溶解能力,(b) 添加 10–15% 乙酸乙酯以补偿 PMP 较慢的蒸发并恢复目标基材干燥速度。完成这些调整后,基于 PMP- 的配方通常可提供相当的打印质量,并具有消除墨水中的 CMR 1B 溶剂的显着优势。
Q4:乙二醇醚醋酸酯溶剂是否适合食品-接触包装油墨?
食品-接触性包装油墨中溶剂的监管状况受欧盟食品接触材料 (FCM) 法规 -、法规 (EC) 10/2011 和相关指南的管辖;在美国,FDA 21 CFR。关键原则是溶剂迁移到食品中的含量不得超过允许的限度。对于油墨位于包装外表面(不与食品接触)的表面-印刷应用,主要限制是气味和污点通过包装材料转移。在这种情况下,PMP 的低气味特性使其比 EGMEA 和 EGEEA 更受欢迎。对于直接食品-接触或反向-印刷层压应用,需要对配方中使用的任何溶剂进行全面的 FCM 合规性评估,包括迁移测试-请咨询您的监管专家以获取产品-特定指南。
Q5: 是什么原因导致重绕印刷薄膜粘连,溶剂如何影响它?
当重绕卷轴的一层上新印刷的油墨粘附到其上方层的未印刷的背面时,就会发生粘连。其原因有二:(a)印刷油墨中残留的溶剂使干燥后的薄膜增塑,降低了其抗粘连温度; (b) 复卷前墨水未完全干燥。乙二醇醚酯对粘连的贡献通常是通过缓慢-蒸发的 DEGEA 组分 - 如果 DEGEA 负载量高于 20% 并且干燥器温度或停留时间不足,DEGEA 可能会残留在卷轴中的印刷薄膜中。补救措施是验证干燥机温度是否足够(对于含有 DEGEA 的油墨,最低温度为 80 度)并且卷材速度不超过干燥机容量。将 DEGEA 降低至 8-12% 并提高干燥器温度通常可以解决由溶剂滞留引起的堵塞问题。
🔗Sinolook Chemical 的油墨配方溶剂
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