?特殊油墨的生產工藝流程因種類(如防偽油墨、導電油墨、溫變油墨等)和功能差異略有不同,但核心環節均圍繞 “功能性材料分散”“體系穩定”“性能調控” 展開,需兼顧油墨的印刷適性(如流動性、附著力)和特殊功能(如熒光、導電、變色)。以下是通用生產流程框架及關鍵環節說明:
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一、生產流程總覽
特殊油墨的生產可分為原料預處理→預分散→研磨分散→調稀(配墨)→過濾→檢測→包裝七大核心步驟,部分功能性油墨(如多組分反應型油墨)還需增加 “成分復配” 或 “固化體系調試” 環節。
二、關鍵環節詳解
1. 原料預處理:確保材料活性與相容性
特殊油墨的核心是功能性材料(如熒光顏料、導電顆粒、溫敏微膠囊等),預處理需針對不同材料特性優化:
功能性顏料 / 填料:
若為納米級顆粒(如導電銀粉、碳納米管),需進行表面改性(如包覆偶聯劑),防止團聚,提升與樹脂的相容性;
對于溫敏、光敏等敏感材料(如光變顏料),需控制預處理溫度(通常≤40℃),避免提前觸發功能失效;
顏料需過篩(200-400 目),去除雜質和大顆粒,保證分散均勻性。
樹脂與溶劑:
樹脂(如丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂)需提前溶解于溶劑中,形成均勻的樹脂溶液,控制固含量(通常 30%-50%),確保與功能性材料的潤濕性;
溶劑需根據印刷方式(如絲網印刷用高沸點溶劑,噴墨用低粘度溶劑)選擇,同時避免與功能性材料反應(如酸性溶劑會破壞堿性熒光顏料)。
2. 預分散:初步混合,減少研磨壓力
將預處理后的功能性材料、樹脂溶液、助劑(分散劑、消泡劑、流平劑)按配方比例投入高速分散機(轉速 800-1500r/min),攪拌 15-30 分鐘,形成初步分散的 “漿料”。
作用:通過機械剪切力使功能性材料初步分散到樹脂體系中,避免研磨時因顆粒聚集導致的效率低下;
關鍵控制:分散過程中控制溫度(≤50℃),防止溶劑揮發過快或熱敏材料失效;加入分散劑(如聚羧酸鹽、有機硅類)可降低顆粒表面張力,增強分散穩定性。
3. 研磨分散:細化顆粒,確保功能均勻性
預分散后的漿料需進入研磨設備進一步細化顆粒,是決定特殊油墨性能的核心步驟:
常用設備:
砂磨機(臥式 / 立式):通過鋯珠(直徑 0.3-1mm)的高速碰撞剪切,將顆粒研磨至目標粒徑(通常 1-10μm,納米油墨需至 50-200nm);
三輥機:適合高粘度漿料(如金屬油墨),通過輥筒間的壓力和速度差研磨,確保顆粒分散均勻;
球磨機:適合_batch 生產,研磨時間較長(2-8 小時),適合對剪切力敏感的材料(如溫變微膠囊)。
關鍵參數:
粒徑控制:如導電油墨中銀粉粒徑需≤5μm,否則會影響導電性;熒光油墨中熒光顏料粒徑需均勻,避免發光強度差異;
研磨時間:根據顆粒初始大小調整,過度研磨可能破壞功能性材料(如溫敏微膠囊破裂、導電纖維斷裂)。
4. 調稀(配墨):調整粘度與性能,適配印刷方式
研磨后的漿料粘度較高,需加入溶劑、稀釋劑或其他助劑調整至目標參數:
粘度控制:根據印刷方式設定(如絲網印刷粘度 5000-10000mPa?s,噴墨印刷需≤50mPa?s),通過添加溶劑(如乙醇、乙酸乙酯)降低粘度,或加入增稠劑(如氣相二氧化硅)提高粘度;
性能微調:
加入流平劑(如有機硅樹脂)改善印刷表面平整度;
加入消泡劑(如聚醚類)消除研磨過程中產生的氣泡,避免印刷出現針孔;
對于雙組分油墨(如 UV 固化型特殊油墨),需按比例加入固化劑,攪拌均勻(注意控制攪拌時間,防止提前固化)。
5. 過濾:去除雜質,保證印刷流暢性
調稀后的油墨需通過過濾設備去除未分散的大顆粒、研磨介質碎屑等雜質:
過濾精度:根據印刷要求選擇濾網目數(如噴墨印刷用 1-5μm 濾網,絲網印刷用 50-100μm 濾網);
方式:采用加壓過濾或真空過濾,避免過度擠壓導致功能性材料破壞(如微膠囊類油墨需低壓過濾)。
6. 檢測:確保功能與印刷性能達標
特殊油墨需進行常規指標檢測和功能性檢測:
常規指標:粘度(旋轉粘度計)、細度(刮板細度計)、固含量(烘箱法)、附著力(劃格法)、耐摩擦性(耐磨試驗機);
功能性檢測:
熒光油墨:在 UV 燈下檢測發光強度和均勻性;
導電油墨:用四探針測試儀檢測表面電阻;
溫變油墨:在恒溫箱中測試變色溫度和可逆性;
光變油墨:通過多角度分光光度計檢測顏色變化范圍。
7. 包裝:防止功能失效,便于儲存
采用密封容器(如金屬罐、避光塑料桶)包裝,對于光敏(如光變油墨)、熱敏(如溫變油墨)材料,需使用遮光、防高溫包裝;
儲存條件標注:如 “避光冷藏(5-10℃)”“保質期 6 個月” 等,防止功能性材料提前老化。
三、特殊類型油墨的工藝差異
導電油墨:需增加 “導電性測試 - 調整銀粉 / 碳粉比例” 的循環步驟,確保電阻達標;
溫變油墨:研磨時需控制轉速和溫度(≤30℃),避免微膠囊破裂;
UV 固化型特殊油墨:調稀階段需避免混入雜質(如灰塵),否則會影響固化后的表面性能。