Основные свойства белых пигментов

Белые пигменты должны иметь чисто белый цвет, высокую степень дисперсности, быть химически нейтральными, светостойкими, не растворяться в воде, маслах, спирте и др.обычных растворителях.

Гидроксид алюминия – белый мягкий порошок с небольшой плотностью, высокой степенью дисперсности, большой маслоемкостью. Образуются прозрачные белила, имеющие хорошие печатно-технические свойства. Белила вводят в состав краски для улучшения ее раската, наката и перехода с формы на бумагу, а также для снижения плотности цветных красок. Пигмент может быть использован в качестве субстрата при изготовлении прозрачных красочных лаков и как наполнитель для красок.

Сернокислый барий (бланфикс) – это почти чистый Ba SO₄, белого цвета (белизна93-99%). Пигмент имеет большую стойкость к свету, кислотам, щелочам, среднюю плотность, малую маслоемкость, со связующим образует почти прозрачную краску. Применяют сернокислый барий как наполнитель для цветных красок и субстрат для красочных лаков.

Печатные белила – смесь гидроксида алюминия и сернокислого бария. Образуют со связующим полупрозрачную краску, которая используется для разбеливания цветных красок и улучшения их печатных свойств.

Цинковые белила - белый мягкий порошок (белизна 98%) с высокой плотностью. Образуют со связующим кроющую краску, используется для разбеливания цветных красок, печатания по цветному фону и др.

Цветные пигменты содержат поливалентные металлы.

Милори – синий пигмент сложного строения, мелко дисперсный, с небольшой маслоёмкостью. Краски, содержащие милори прозрачные и высокоинтенсивные. Пигмент стоек к кислотам, имеет высокую светостойкость, но не стоек к щелочам, поэтому краски, содержащие этот пигмент нельзя применять для печатания упаковок, для щелочных продуктов (мыло, стиральный порошок). Милори, в основном, используется для синих красок, а также в качестве подцветки для чёрных красок.

Органическиепигменты

Большее значение в полиграфической промышленности имеют органические пигменты, которые обеспечивают краскам для триадной печати достижение желаемого цветового тона. Неорганические пигменты использовались в производстве печатных красок до конца 20-го столетия. Однако многие из этих пигментов имеют высокую плотность, в результате чего забивают печатную форму.

С конца 20-го столетия неорганические пигменты были вытеснены органическими пигментами и красочными лаками, которые отличаются богатым ассортиментом цветов, высокой степенью дисперсности, интенсивностью, стойкостью к действию воды, света.

Большой ассортимент выпускаемых органических пигментов, красочных лаков и красителей привели к разработке системы наименований красящих веществ, согласно которой их названия складываются:

- из слова, обозначающего принадлежность к пигментам, красочным лакам, основным или кислотным красителям;

- из цвета красящего вещества;

- из оттенка, обозначенного начальной буквой (Ж- желтоватый, З- зеленоватый, К- красноватый, О- основной чистый).

Названия красочных лаков из кислотных красителей начинаются со слова лак, затем следует указание цвета, оттенка, начальная буква металла в соли – осадителя (Б- бариевая соль, К- кальциевая).

Необходимо различать цветные и черные пигменты (сажа).

Технический углерод, или сажа - наиболее распространенный пигмент печатных красок. Объем его потребления в качестве черного пигмента превосходит все остальные пигменты, вместе взятые. Сажа - древнейший и традиционный пигмент печатных красок - представляет собой практически чистый углерод, откуда и возник термин "технический углерод".

Сажа химически-, свето-, кислото- и щелочестойкая, а также устойчива к моющим средствам.

Для изготовления печатных красок используют технический углерод, полученный при сжигании следующими способами:

- сжиганием газа при диффузном пламени;

- в печах;

- термическим разложением.

Сегодня почти все черные пигменты производятся по "печной" технологии, при которой нагретый газ вместе с мазутом подвергаются неполному сжиганию. Печная сажа впоследствии может быть облагорожена методом окисления, что обеспечивает улучшение ее смачиваемости и повышает интенсивность краски. Сажа имеет и отрицательные свойства – тонкие слои краски имеют коричневатый или зеленоватый оттенки, для устранения которых в черные краски приходится вводить подцветку – пигмент синего или фиолетового цвета. Плотность технического углерода колеблется от 1,8-2,1 г/см³.

Органические пигменты не растворимы ни в среде, из которой ведется крашение, ни в окрашиваемом субстрате. По химическому строению наиболее важны азопигменты и азолаки, трифенилметановые, ксантеновые, фталоцианиновые пигменты.

Азопигменты – наиболее многочисленная и крупнотоннажная группа органических пигментов,получаемая:

1.азосочетанием;

2.конденсацией ароматических аминов с хлорангидридами моноазокрасителей

Первые органические пигменты характеризуются средними показателями свето- и термостойкости, относительной дешевизной; применяются для крашения широкого ассортимента изделий и главным образом как компоненты типографских красок. Вторые обладают повышенной стойкостью к свету и миграции благодаря большим размерам молекул, но вследствие высокой стоимости применяются главным образом для окрашивания искусственной кожи.
Азокрасящие вещества содержат в системе сопряженных двойных связей одну или несколько азогрупп (-N = N-). В процессе их изготовления могут могут быть использованы различные исходные продукты в разных сочетаниях. В результате получают красящие вещества от желтого до сине-фиолетового цвета.

В основном это моноазокрасящие вещества, содержащие одну азогруппу и реже две азогруппы, так как исходные вещества для дисазопигментов (дихлорбензидин и его производные ) обладают токсичностью.

Моноазопигменты интенсивны, имеют чистый цвет, высокую устойчивость к свету в 5-7 баллов по 8-ми бальной системе, к действию разбавленных щелочей, кислот, но не все из них достаточно стойки к спирту, льняному маслу и пластификатору. Моноазопигменты малостойки к повышенным температурам. Их используют в производстве желтых,оранжевых и красных красок для всех видов печати.

Например, азопигмент алый:

Имеет высокую светопрочность (6-7 баллов), обладает прочностью к действию спирта, бензина, льняного масла, но расворяется в толуоле, бензоле, этилацетате и др.

Пигмент оранжевый светопрочный:

Азолаки – нерастворимые соли азосоединений, содержащих сульфо- и (или) карбоксигруппы; наиболее распространены соли Ca и Ba. Получаются обработкой солями Ca и Ba водних растворов натриевых или аммонийных солей соответствующих красителей. По стоимости эти органические пигменты близки обычным азопигментам; наиболее важная область их применения – компоненты печатных красок.
Трифенилметановые пигменты – нерастворимые соли (лаки) кислотных и основных трифенилметановых красителей, из которых наиболее важны фаналевые лаки, обладающие чистыми спектральными цветами (фиолетовый, синий, зеленый) и более высокой светопрочностью, чем азолаки.
Хинакридоновые пигменты в зависисимости от кристаллической модификации имеют разные цвета от розового до фиолетового. Отличаются высокой устойчивостью ко всем видам воздействий. Применяются в качестве органических пигментов для пластмасс, полиграфических и других красок.
Фталоцианиновые пигменты – немногочисленная, но важная и выпускаемая в большом обьеме группа органических пигментов. Эти пигменты отличаются высокой устойчивостью окрасок, наиболее свето- и термостойки, но имеют лишь синие и зеленые цвета; применяются во всех областях промышленности, по стоимости близки к азопигментам. Фталоцианиновые пигменты не растворяются в воде, жирах, большинстве органических растворителей, устойчивы к действию света, высокой температуры, кислот, щелочей.
Свойства пигментов фталоцианиновых существенно зависят от размера и формы частиц, а в ряде случаев - от кристаллической модификации. Например, в типографских красках для получения прозрачных окрашенных слоев используется пигмент голубой фталоцианиновый с размером частиц менее 0,2 мкм. В зависимости от кристаллической модификации различают красновато-синюю a-форму и зеленувато-синюю b-форму фталоцианиновых пигментов.
Пигменты фталоцианиновые – широко применяются в полиграфии, промышленности ЛКМ, для крашения резины и пластмасс, в электронной и лазерной технике, как катализатор окисления в органическом синтезе.

Фталоцианиновые пигменты обладают:

- высокой интенсивностью,

- выдерживают нагревание до 500⁰С без разложения,

- высокой светостойкостью.

Фталоцианиновый пигмент цвета бирюзы:

Для голубых триадных красок используют фталоцианиновый голубой пигмент с высокими прочностными свойствами. Светопрочность пигмента- 7 баллов, он стоек к действию органических растворителей, обладает хорошими цветовыми свойствами.

Для желтой краски используют дисазопигмент желтый прозрачный О. Он имеет чистый желтый цвет, высокую интенсивность, высокую светостойкость,стоек к действию органических растворителей, но триадные краски, содержащие этот пигмент, недостаточно прозрачны. Пигмент желтый прозрачный О существует в двух формах: аморфной и кристаллической.

Хинакридоновые пигменты синтезированы недавно. Они, подобно фталоцианиновым пигментам, отличаются высокой светопрочностью, устойчивостью к действию щелочей, кислот.

Пигмент розовый хинакридоновый–одинизнаиболее употребительных пигментов этого класса.

Лаковые пигменты готовят из красителей кислотных и основных.Лаковые пигментыиз кислотных азокрасителей получаются их осаждением водными растворами хлористого бария или хлористого кальция на наполнителе.

Пигмент лаковый красный ЖБ – один из наиболее ярких желтовато-красных пигментов. Из-за невысокой светопрочности применяется для внутреннего оформления изданий.

Пигмент лаковый рубиновый СК- получается осаждениемкрасителя лакового рубинового хлористым кальцием на субстрате из гидроокиси алюминия.Пигмент лаковый рубиновый СК пурпурный цвет, ограниченную светопрочность, высокую прозрачность и хорошие печатные свойства. Обладает устойчивостью к действию кислот, щелочей и органических растворителей в 3-4 балла, его интенсивность – 70%. Применяется для изготовления пурпурных красок для 3,4-х красочного печатания.

Флюорресцентные красочные лаки используют для дневных флюорресцентных красок, которые применяют в трафаретной печати. Их яркость более чем в 2 раза превышает яркость обычных печатных красок. При флюоресценции молекулы соединения поглощают световую энергию, электроны переходят на более высокий энергетический уровень и молекулы приходят в возбужденное состояние. Так, флюоресцирующие красочные веществаотражают и УФ-лучи, в отличии от обычных. Если флюоресцентными свойствами обладают бесцветные соединения, то они являются оптическими отбеливателями. Тела, поглощающие световую энергию только в УФ-части спектра, воспринимаются как чисто-белые. Тела, слабо поглощающие световую энергию в области видимой части спектра, имеют желтоватый оттенок, например, древесные волокна, бумага.

Для оптического отбеливания бумаги, ткани используют флюоресцирующие вещества – так называемые белофоры. Белофоры способны поглощать лучи, обладающие большой энергией (УФ-спектра) и трансформировать их в видимые сине-фиолетовые, которые, смешиваясь с дополнительными лучами желтоватого оттенка, создают оптический эффект нейтрального белого цвета.

Флюорресцентные красочные лаки получают на основе синтетических высокомолекулярных соединений путем полимеризации. Для изготовления флюорресцентных красочных лаков используют основные красители (родамины) обладающие способностью флюорресцировать.

В качестве основы при изготовлении данных лаков используют синтетические смолы, обладающие небольшой флюоресценцией (мочевиноформальдегидная, меламинформальдегидная).

Флюорресцентные красочные лаки используют для изготовления красок, предназначенных для печатания плакатов, реклам, афиш и др. продукции.

Пигменты для триадных красок занимают особое положение, они должны соответствовать международным стандартам. При многокрасочной печати, когда различные цвета и оттенки создаются наложением красок одна на другую, они должны обладать:

- прозрачностью,

- интенсивностью,

- светостойкостью,

- стабильностью,

- хорошими печатно-техническими свойствами.

Триады состоят из трех основных красок – желтой, пурпурной и голубой. Для изготовления пурпурной краски используют лак рубиновый СК. Реже используют лак основной розовый на основе ксантенового красителя. Для голубых триадных красок используют фталоцианиновый голубой пигмент с высокими прочностными свойствами. Светостойкость -7 баллов, стоек к действию растворителей, обладает хорошими цветовыми свойствами.

Для желтой краски используют дисазопигмент желтыйпрозрачный О. Он имеет чистый желтый цвет, высокую интенсивность, стойкость к свету, к действию органических растворителей, но триадные краски, содержащие этот пигмент, недостаточно прозрачны. Пигмент желтый прозрачный О существует в двух формах: аморфной и кристаллической. В аморфной форме пигмент имеет сравнительно небольшую интенсивность, но образует со связующим краски с лучшей прозрачностью, но в этой форме пигмент неустойчив, со временем может переходить в кристаллическую форму. В кристаллической форме пигмент стабилен, интенсивность высокая, но прозрачность ниже. Для изготовления красок предпочитают использовать более устойчивую кристаллическую форму. Так как пигмент желтый прозрачный О изготавливают на основе токсичных исходных продуктов, был предложен новый желтый прозрачный моноазопигмент на основе нетоксичных веществ. Краски, содержащие новый пигмент, более прозрачны и светопрочны.

Связующее

Связующее – это жидкая фаза печатной краски, обеспечивающая её печатные свойства и закрепление на оттиске. Печатные свойства – распределение краски в красочном аппарате, нанесение краски на форму, взаимодействие с запечатываемым материалом, образование изображения. Всё разнообразие ассортимента красок зависит, в основном, от состава и свойств связующего. Изменяя состав связующего можно из одного пигмента приготовить краску для любого способа печати. Роль связующего в обеспечении печатных свойств краски заключается в придании им способности к смачиванию, и соответствующей вязкости.

Различают 2 стадии закрепления краски:

1. схватывание или первичное закрепление;
2. окончательное закрепление.

В зависимости от вида печатной продукции, способа печати для закрепления красок используются следующие химические процессы:

• химическое плёнкообразование;
• впитывание и отделение растворителя в процессе впитывания;
• испарение растворителя.

Состав связующего определяется в зависимости от того, какой из этих процессов используется для закрепления краски. Поэтому краски разных видов изготавливают на основе связующих разного состава.

Связующие предопределяют поведение красок в процессе печатания, т.е. сообщают им ряд важнейших печатно-технических свойств:

- вязкость краски;

- способность смачивать форму,

- прилипать к форме, переходить с формы на запечатываемый материал;

- закрепляться на оттиске.

Основные требования к связующему:

1. оно должно быть химически инертным по отношению к красящим веществам и материалу формы;

2. оно должно быть прозрачным, светлым и безвредным.

Именно от состава связующего зависит главное свойство краски — способность закрепляться на оттиске. Это физическое явление заключается в том, что красочный слой, образовавший печатное изображение, затвердевает и становится настолько прочным, что не поддается смазыванию, перетискиванию или отмарыванию. Различают две стадии закрепления краски: первичное («схватывание») и окончательное. «Схватывание» обеспечивает такое состояние краски на оттиске, когда она перестает смазываться при слабых, в основном механических воздействиях. Окончательное закрепление достигается благодаря образованию прочной пленки.

В зависимости от вида печатной продукции, способа печати и других факторов технологического процесса закрепление красок может происходить четырьмя путями:

· химическим пленкообразованием (окислительная полимеризация);

· впитыванием и отделением растворителя в процессе впитывания;

· испарением растворителей

· комбинированным закреплением (сочетание химического пленкообразования с впитыванием или испарением растворителя).

Связующие вещества имеют сложный химический состав. Как правило, это растворы твердых смол — пленкообразователей — в маслах и органических растворителях. В большинстве случаев в качестве пленкообразователей применяются смолы или продукты их переработки, например, канифоль, алкидные смолы, виниловые смолы, битумы, различные белковые вещества, каучуки, растительные масла, эфиры целлюлозы.

В качестве растворителей в производстве офсетных печатных красок и красок для высокой печати используются минеральные масла. В составе красок для глубокой, флексографской и трафаретной печати, высыхающих за счет испарения растворителя, присутствуют в основном такие органические растворители, как ароматические углеводороды, спирты, эфиры и т. д.

Структура краски подвержена значительным изменениям, обычно происходящим при закреплении (высыхании) краски после ее нанесения тонким слоем на подложку. Жидкая составная часть связующего впитывается в подложку или испаряется через поверхность красочной пленки, а пленкообразующее вещество, полимеризуясь под воздействием специальных компонентов или внешних факторов (воздуха, температуры, облучения), образует с красящими веществами твердообразную массу, постепенно превращаясь в сухую красочную пленку.

В связующем веществе пигменты тонко диспергируются. Оболочка из связующего вещества, окружающая частицы пигмента, защищает их от контактов, приводящих к объединению в агломераты и их осаждению. Связующие вещества высыхают (задубливаются) на печатном материале и таким образом фиксируют пигменты

Задача связующего - перевести порошкообразный пигмент в такое состояние, при котором он обеспечивает запечатывание, в частности, чтобы краска могла непрерывно подаваться в дозируемом виде из красочного резервуара через красящий аппарат и печатную форму на запечатываемый материал. Но краска должна обладать также определенными физико-химическими свойствами, которые отвечали бы гидрофильно-гидрофобному или олеофильно-олеофобному характеру офсетной печати. К примеру, офсетная краска должна закрепляться на печатной пластине только на участках изображения. Другие же поверхности должны быть обработаны увлажняющими средствами. На запечатываемом материале пигмент должен зафиксироваться и закрепиться. В конечном счете готовая печатная продукция должна выдерживать нагрузки в процессе ее использования, например, иметь достаточную стойкость к истиранию.

Таблица 1

Состав связующих

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: