常见丝网印刷材料简介

一、承印物的准备

为使承印物具备相当的印刷适性，在印刷开始前，要对承印物进行印前处理。如纸张等对温度、湿度敏感的承印物，印前要进行吊晾，使承印物的温度、湿度与印刷环境的温度、湿度达到平衡，以保证套色印刷的精确性。对于印迹需要高温干燥的承印物，必要时要在付印前将承印物先在干燥设备上进行预热处理，而后再进行印刷。对那些极性小的塑料承印物，因其墨膜难以粘牢，所以在印刷前应做机械、物理或化学的粗化、氧化或极性化处理，然后再予以印刷。

表面为非吸收性的承印物，如金属、玻璃及塑料等，一旦沾有灰尘和油脂，就会影响印迹的牢度，故印前需做清洁处理。

对过于柔软、容易变形的承印物，如布、棉纸等，为便于印刷时的规矩套准和定位。印前需要做裱贴等定型处理；对某些翘曲不平的硬塑片料，如PVC及有机玻璃片等，为使其平整，印前需做热定型处理。

1.纸张

丝网印刷承印物中，纸张是应用较为广泛的。纸张作为承印物，付印前一般要做调湿处理，即吊晾处理，也称晾纸。纸张的调湿处理，就是在印刷前对纸张进行处理，使其含水量与印刷车间的温度、湿度相平衡，以保持纸张尺寸稳定的工艺过程。

印刷用纸经过抄制、涂布、干燥、压光等工艺过程，从造纸厂出厂时，均符合有关标准规定，水分含量较低。但这种纸张往往是不能直接用于印刷的，因其印刷时不可避免地会因吸湿而伸长，影响印刷时的套准精度。

印刷用纸出厂后，多数情况下要经过长途运输、长期贮存。因其所处环境和气候的频繁变化，纸张含水量不可能与印刷环境的温度、湿度相适应，而且纸堆面上或纸堆中不同位置的纸张的含水量往往是不均匀的。

印刷用纸，一般是良好的绝缘体，所以在干燥、压光过程中，往往因摩擦而带上静电。在干燥、寒冷的环境中，纸张也会因搬运过程中的摩擦而带上静电。带有静电的纸张用于印刷，在给纸过程中常常会出现许多故障。

基于上述种种原因，为了使纸张的含水量与印刷环境的温度、湿度相平衡；为了使纸张（纸面的及纸堆的）含水量均匀；同时也为了消除静电，纸张在印刷前一般要经过调湿处理。这一点对于多色套印用纸显得尤为重要。用于单色印刷的纸张，虽无套准精度问题，但与多色印刷一样是存在静电问题的，所以仍以在印刷前进行调湿处理为好。

纸张的调湿方法一般有两种，即自然调湿法与强迫调湿法。

自然调湿法亦称“自然吊晾法”、“吊晾干燥法”。这种方法简便、易行，即把纸张吊晾在印刷车间里，使纸张的含水量与印刷车间的相对湿度相平衡。

强迫调湿法，是将纸张挂吊在晾纸机上，再向纸张吹送一定湿度、一定温度的空气，以加快其调湿速度。经过一定时间后，再将纸张放到与印刷车间温度、湿度相近的晾纸间内，进行温度、湿度平衡。吹送的空气温度一般比印刷车间要高10～15℃，相对湿度一般比印刷车间高10％～20％。这种方法比自然调湿法复杂，且需要相当的设备，但调湿效果较为理想。

2.塑料

以合成高分子化合物为基本成分，在外力或热力的作用下，分子与分子间发生滑动，产生永久形变，我们把具有这种可塑性的物体叫作塑料。对于酚醛树脂及尤利安树脂这些不具有可塑性的热硬化性树脂，严格地说不应称为塑料，但我们也把它们算在内，称为塑料。塑料的主要种类如表3-1-2和表3-1-3所示。作为丝网印刷承印物的塑料，表中带有星标符号的成型品、板、胶片和涂层制品在市场上都有出售，在印刷中也将成为不可缺少的材料。表中大多数具有耐有机溶液的塑料，多少都存在着与油墨结合性不良的问题，需要用某些方法进行表面处理才能用于印刷。

塑料印刷前处理方法如下：在印刷前把聚乙烯薄膜及成型品进行火焰处理和等离子放电处理后再进行印刷。为了适应其特殊的用途，现在还发明了无须进行塑料前处理的、固着性能较好的油墨。

表3-1-2　热硬化树脂（压缩成型）

表3-1-3　热可塑性树脂（注射成型、压缩成型）

续表

由于聚乙烯耐溶剂性差，因此最好不使用脂肪系溶剂、甲醇等各种溶剂进行前处理和承印物的再生。

氯乙烯的耐水性、耐药品性强，且价格便宜，因此在透明胶片及水管等方面得到广泛应用。但是由于耐溶剂性能较弱，因此，若使印刷品再生时要使用脂肪系的乙烷、庚烯类溶剂。另外，其热变形温度特别低，因此要十分注意。

丙烯在板、成型品等多方面得到使用，其机械强度高，耐气候性强。在印刷之前，要了解、确认各种塑料板及成型品的性能和特征。要切实清洗印刷表面及去除静电。特别是硬质板的表面，若不进行前处理，则着墨困难。在印刷后的再生和进行前处理时，由于易发生裂纹，因此要特别注意。

聚缩醛类在印刷时，需要进行前处理和用特殊的油墨。

聚合酯（PETP），无论是进行前处理、底层涂料，还是使用特殊油墨，效果都非常好。

其他塑料，在印刷前要用甲醇或脂肪系溶剂擦洗，进行脱脂、除尘，然后选择适当的油墨进行印刷即可。成型品由于清洗剂容易留在表面而导致着墨不良，因此最好用碳氢化合物或甲醇擦洗，还可采用超声波清洗。

（1）除静电处理。

在丝网印刷中，由于承印物多为高分子材料，因此会发生各种静电故障。主要是因为材料带电引起的印刷不良，也有因尘埃附着导致的印刷不良，还有因丝网油墨带电导致的印刷不良等。这些故障基本上都可以通过除电设备得到解决。

①交流型除电设备。最普及的交流型除电装置由高压电源、高压线路、除电极等三部分构成。

高压电源一般多为7～10kV。高压线路的线材一般使用绝缘耐压电缆（15kV）。安装电线要在最短距离处，并用保护绝缘管进行布线，应在电源容量的范围内进行。除电极有数十种型号的产品，要选择与除电目的相适应的电极。在丝网印刷中使用除电装置，一般为除电、除尘用，多采用带有刷子的除电极。丝网是由于刮板的运动而产生静电的，所以在刮板处安装除电极较好。

②除电式除尘设备。承印物的除尘操作，是导致静电发生的原因，所以这种除尘操作要在除电的同时进行。带有除尘功能的设备已经商品化，并得到好评。

（2）火焰处理。

塑料的种类很多，首先要确认印刷时用的是何种材料，以防止油墨在固着性方面发生障碍。例如，不进行火焰处理的聚乙烯，与油墨的黏着性极小；聚丙烯作为承印物时对油墨的黏着性要求很高，必须处理等。其处理方法有电晕放电处理、火焰处理和药品处理等。电晕放电处理为最好，但对成型品承印物不太适用，这是因设备及构造等原因造成的，成型品几乎都采用火焰处理。火焰处理使用特殊的煤气燃烧器把丙烷气和空气相混合，使火焰温度达到1100℃以上用以处理承印物。承印物（成型品）在瞬间与高温火焰接触后，其表面便形成了一层氧化膜。由于使用高温火焰，在对承印物的表面进行处理时要十分小心。其效果试验一般多采用水试法，把处理过的承印物放在水中，冷却后观察水是否像油一样附在整个承印物的表面上，以此来判断是否形成了氧化膜。在处理效果不充分时，承印物表面的水呈滴状。对软质聚乙烯、聚丙烯等，用水试验较难判断，采用涂药方法试验，效果较好。处理后的承印物要避免与水接触，最好马上进行印刷。采用火焰处理法时，如果只从提高印刷适性考虑而加强火焰，就会使成型品产生许多问题，如发生收缩误差、变形等，因此要注意。另外，正常处理后的成型品冷却时也可能产生收缩误差，因此最好尽快进入印刷工序。现在装有承印物的供给和印刷联动化的机器应用越来越多，这种机器可使承印物在柔软、凹凸少、有温度的情况下进入印刷工序，节省工时，产品精美。

3.金属

作为承印物的金属，一般指铁、不锈钢、铬、镍及铝等。直接使用这些材料进行印刷的很少，而多使用进行了涂布、电镀、阳极氧化加工后的金属。对金属进行前处理时，确认金属的种类很重要。对一般的金属进行前处理，可使用机械研磨或采用氯系、氟系溶剂，除去金属表面上的大部分有机物的污染，然后用有氧化作用的钻酸等进行化学处理，改善金属表面的性能，以使油墨和涂料的附着达到最佳效果。

（1）铝。

铝板有表面不经处理的铝板和表面进行了阳极氧化处理的铝板两种。这些铝板大多都要经过表面涂布再使用。其涂层一般有乙烯系树脂涂料，如醋酸丙烯、丙烯聚合物涂料和甲基丙烯酸树脂涂料；邻苯二甲酸系树脂涂料，如邻苯二甲酸树脂涂料、苯乙烯醇酸树脂涂料、三聚氰胺树脂涂料；酚醛树脂涂料，如酚醛树脂涂料和环氧树脂涂料；真漆系涂料，如硝化纤维素漆；以及多氨基甲酸酯系树脂涂料。以上涂料均有透明及有色两种。

（2）塑料的电镀板。

ABS、AS聚酯的电镀板已工业化生产。其电镀层有铜、镍、钴、镍钴合金、铬、锡等。采用化学电镀法、真空蒸镀法和阳极喷镀等方法制成。由于是塑料电镀，在热干燥处理时要特别注意。

4.织物

织物包括棉、毛、丝绸、维尼纶、醋酸纤维素、尼龙、丙烯酯等。这些纤维布用酸性和碱性染料进行印染。在印刷前为了除去纤维布上的胶糊，要进行洗涤和漂白。

5.陶瓷器

一般陶瓷器包括陶器、硬质瓷器、瓷器、骨灰瓷器等。这些瓷器在烧制时的温度都不相同。另外，要想在瓷器上印刷图案，必须将贴花纸贴附后进行烧制。

6.玻璃

玻璃的分类有如下几种。

（1）平板玻璃。

薄板玻璃、厚板玻璃、钢化玻璃（是经过热处理并增加了机械强度的玻璃）、镜玻璃等。

（2）筒形玻璃。

家用玻璃器皿、照明用玻璃器具、玻璃瓶、理化实验用玻璃器皿、医疗用玻璃器皿、电子管用玻璃等。

（3）光学玻璃。

丝网印刷的承印物以光学玻璃为多，在蚀刻加工时要使用氟化氢及蚀刻油墨。前处理时，可采用超声波洗净、稀酸洗净及酒精擦洗等，以除去油、水分、灰尘等。

7.橡胶

橡胶包括天然橡胶、丁腈橡胶、丙烯橡胶、氨基甲酸酯橡胶、氟橡胶等。在这些橡胶中有的需进行前处理后再进行印刷的，也有可以直接印刷的，因此在印刷前要了解掌握每种橡胶的性能。

8.印刷线路板用的镀铜层压板

在绝缘材料中有一种是把经过酚醛或环氧树脂浸过的纸、玻璃布、涤纶布等，经层压制成的板。这种板有单面镀铜和双面镀铜两种。这种绝缘材料在进行前处理时要脱脂、脱锈，并用研磨机及电进行前处理。

9.氧化铝陶瓷

是一种以氧化铝（Al2O3）为主体的材料，用于厚膜集成电路。氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。需要注意的是需用超声波进行洗涤。

二、丝网油墨的准备

丝网印刷油墨也称为丝印油墨，通常指丝网印刷方式时所采用的油墨。丝印油墨的作用主要是通过丝网漏印后，在承印物表面构成由印刷油墨组成的图文，干燥后具有牢固的附着力、较强的抗蚀性和美观的装饰性，为此，油墨不是单一品种或单一部分组成，而是几种成分的混合物。由于丝网印刷的承印材料种类众多，且物性、用途各异，所以其印刷所用油墨种类也很多。随着丝网印刷技术的飞速发展，出现了不同功能、不同应用的丝网印刷油墨。

在印刷时，切实把握好油墨的性能，进行正确选择是很重要的。必须注意油墨的印刷适性，特别是在承印物上的固着性，印刷才能取得好的效果。如果印刷材料是纸张的话，那么一般的油墨即使不是为印纸用的油墨也可使用。但纸的表面有涂塑层时，则必须进行适性试验之后才能决定使用什么油墨。如印刷在室外展示的海报，所使用的油墨必须选择耐光性能好的。因此，使用哪种油墨要根据不同的要求进行选择。只有根据承印物、印刷设备特性、印刷后加工条件、成本高低等正确选用网印油墨，才能印刷出价廉物美的产品。

1.丝网印刷油墨的组成

网印油墨与其他类型油墨一样，由色料、连结料和助剂等按一定的比例经混合、研磨等工艺加工制成，如图3-1-1所示。功能性丝网印刷所需要的油墨，还需要添加功能性材料。

图3-1-1　丝网油墨组成示意图

1-填充料；2-颜料；3-连结料

（1）色料。

油墨色料的作用是使油墨具有色彩，油墨的色相、着色力、色度以及耐酸、耐碱、耐光、耐水、耐热、耐化学药品等性能，大多由色料所决定，油墨的细度、干燥性、遮盖力和密度也部分取决于色料。色料包括颜料和染料。印刷油墨中使用的有色材料通常是颜料，有些情况下也混合使用一些染料，它们都是颗粒极细的有色物质。颜料一般不溶于水，也不溶于连结料，在溶液中大部分呈悬浮状态，借助于胶体附着在物体表面；而染料在连结料中一般是可溶的，可使物体内部着色。

①颜料。用来着色的不溶于水等介质的物质，称为颜料。颜料是构成油墨的不溶性的着色成分，一般为几微米大小的固体颗粒混合在油墨成分之中。颜料的颜色决定着油墨的色相；用量大小决定着油墨的浓度，并给油墨一定的稠度等物理性能；它的使用在一定程度上影响油墨的干燥性，氧化聚合干燥为主的油墨表现得尤为突出。颜料分无机颜料和有机颜料，常用颜料分类如图3-1-2所示。

图3-1-2　丝网油墨颜料分类

由于无机颜料是矿物质，有机颜料是非矿物质，所以有机颜料和无机颜料的各项性能也不尽相同，如表3-1-4所示。无机颜料一般为简单的金属氧化物和无机盐，大多是地表的天然有色物质，如高岭土、白垩土、浓黄土、赭石和棕土等，古代丝印用的色料主要来源于此。但现代丝印油墨，则尽量采用人工合成（即有机）颜料，因它的颗粒尺寸和表面特性易于控制。只有白色的、金属的和个别有色的（如铅铬黄、铁蓝和赭石）无机颜料，因性能和价格上的原因，尚未被有机颜料所替代。有机颜料的品种有上千种，但油墨中实用的只有几十种。有机颜料鲜艳，着色力强，分散度较高，因而在油墨的配制中用量也较多。用来配制油墨的有机颜料，几乎都是人工合成的，结构比较复杂。其中使用最多的是偶氮颜料和酞菁颜料。

表3-1-4　无机、有机颜料的比较

颜料的许多性质，如分散度、着色力、遮盖力、吸油性、视比容等。对油墨的性能都有直接的影响。颜料的分散度是指颜料颗粒在连结料中分散的难易程度，它主要与颜料的颗粒细度有关。油墨中的颜料颗粒，在印刷时必须完全浸没在墨膜内的连结料中，颜料颗粒的大小不能超过墨膜的厚度，不然会影响到印品的光泽。颜料的颗粒越小，颜料的分散度越高，油墨的色彩饱和度也就越大。颜料的着色力是指某种颜料在与标准白色颜料混合后，对混合颜料颜色的影响能力，凡是与白色物质调和而很容易变淡的颜色，其着色力弱。配制油墨时，应选择着色力强的颜料，用来印刷可以达到用墨量少、干燥快的效果。颜料的遮盖力，是指颜料遮盖底色的能力。油墨是否具有遮盖能力取决于颜料的折射率与连结料的折射率之比。当这个比值为1时，颜料是透明的；这个比值若大于1，则颜料是不透明的，即具有遮盖力。颜料的折射率又取决于颜料的分散度以及颜料与连结料折射率的差值。颜料的分散度越高，上述差值越小，则颜料的透明度越好。不同的印品对颜料的遮盖力有不同的要求，印铁油墨要求颜料有较强的遮盖力，防止底色外露；四色叠印油墨要求颜料有较高的透明度，使叠合在一起的墨层达到较好的减色效果。颜料的吸油性是指颜料吸收油的能力，用吸油量来表示。颜料的吸油量等于将颜料制成浆状体所需加入的油重量与颜料重量之比。吸油性差的颜料，配制油墨时用量就多，致使油墨的遮盖力强、稳定性差，印刷时容易堆版，也容易被乳化。

②染料。染料是纺织品丝网印刷所用油墨的主要成分，在使用时要根据丝网印刷的要求以及染料对纤维的适性选择不同的染料以获得最佳印刷色彩效果。染料是指能溶于水及溶剂中的色料。染料在织物、标牌及塑料丝印中都有一定的应用。选用染料时应注意有关特性，如染色机理、着色力、溶解条件、耐光、耐热、耐酸、耐碱及耐洗涤等性能。

染料按性质和用途划分，可分为十一类，分别是酸性染料、碱性染料、中性染料、直接染料、分散染料、活性染料、阳离子染料、硫化染料、升华染料、还原染料、食用染料。

（2）连结料。

连结料是油墨中的流体组成部分，赋予油墨流体性能的材料，是由高分子物质混溶制成的液状物质。连结料是油墨的主体，具有连结作用，使色料、填料等固体物质分散在其中。印刷时利于油墨的均匀转移。它的另一个重要作用，是使油墨能在承印物面上干燥、固着并成膜。

连结料是决定油墨性能的关键因素，不同类型的油墨，常要用不同性质的连结料。连结料包括油脂、树脂及溶剂等。

①油脂。油脂分动物油、植物油及矿物油三大类。以油脂在空气中的干燥状况又可分为干性油、半干性油和不干性油。

②树脂。树脂是有机化合物，具有复杂的结构和大的分子量。从物理性能上看，是一种“固态液体”，即非结晶态，只有软化点而无熔点，能溶解在有机溶剂中，其溶液在溶剂挥发后即成薄膜。

用于油墨连结料的树脂有以下两类：

a.天然树脂：包括松香、虫胶、生漆等；通过化学反应可以对天然树脂进行改性，使其更适宜制作连结料，如改性天然树脂、改性松香等。

b.合成树脂：是油墨连结料中使用最多的树脂，大致可分为热可塑性树脂和热硬化性树脂。热可塑性树脂是遇热变软的树脂，是使用最广泛的。主要有塑料树脂、丙烯树脂、聚合树脂、聚酰胺树脂等。热硬化性树脂是因化学反应而硬化的树脂，有常温硬化型、加热硬化型、光硬化型等。主要种类有醇酸树脂、肢基树脂、环氧树脂、氨基甲酸树脂、光硬化型树脂等。合成树脂还包括一些半合成树脂，如纤维素树脂、环化橡胶等。丝印油墨连结料所用主要树脂，如表3-1-5所示。

表3-1-5　丝印油墨连结料用主要树脂

续表

③溶剂。溶剂包括醇系列、酯系列、脂肪系列、石油系列等，主要作用是溶解树脂，制成连结料。印刷后，通过挥发逸出墨膜。用于丝网油墨的主要溶剂如表3-1-6所示。溶剂按沸点分类有：低沸点溶剂——100℃以下；中沸点溶剂——100～150℃；高沸点溶剂——150～200℃。在丝网印刷中，主要使用高沸点溶剂。就油墨体系而言，除用活性溶剂使树脂获得最好的溶解外，考虑到油墨的黏度、挥发速度、降低成本和改善其他一些特性的需要，尚须加入惰性溶剂及稀释剂，使配方中溶剂组分配合得当，求得各种性能的平衡。

表3-1-6　丝网油墨的主要溶剂

续表

高品质的油墨源于高品质的连结料。如果连结料配制或生产工艺不当，油墨印刷后不但缺乏鲜艳光泽的色彩，而且还会引发糊版、蹭脏、透印、拉纸毛和不下墨等多种质量故障，给正常的印刷带来一定的障碍。因此，连结料是影响油墨质量的重要因素之一。

（3）助剂。

色料和连结料统称为丝印油墨的主剂，但单由色料和连结料所配制成的油墨并不能满足丝印工艺对油墨的多种多样的要求。所以油墨总少不了各种添加剂作为助剂用于改善油墨的性能，调整印刷油墨的适性。助剂亦称辅助剂、附加剂，是加入油墨中用以改变或提高油墨印刷适性的物质，提高油墨的物理性能，改善油墨的印刷适性。助剂种类繁多，有数十种之多，主要有消泡剂、稀释剂、增塑剂、紫外线吸收剂、干燥调整剂等。在印刷时通常只加入少量的助剂，便可使印刷适性大大提高。下面介绍几种比较常见的油墨助剂。

①增稠剂。它是能增加油墨体系稠度的物质。增稠剂能降低油墨中固体粒子的沉降性，避免稀墨的沉积结块，也能改变油墨的流变性，提高印刷适性。增稠剂有的以吸收溶剂而增稠，如膨润土能吸收15％的水；有的使油墨体系结构网状化而增稠，如在矿油精中只加入2％的气相硅微粉即成胶；有的人工合成有机增稠剂（如PTF增稠剂），能使水增稠1500倍，常用于织物印花浆（水性油墨）的增稠。

②减稠剂。主要起改善油墨的流动性和拉丝性的作用。适量增加减稠剂可提高油墨印刷操作适性，使图像再现性良好。但若过量添加，会使油墨的均匀度变差，影响再现性能。

③干燥剂。它是促使油墨干燥的物质，又名燥油。对于氧化聚合型油墨，干燥剂的加入，能使具有不饱和双键的物质加速结膜的过程。此类干燥剂多是金属氧化物，催干性能与金属类型有关。钴燥油催干最快，且由表及里地干燥；锰燥油催干一般，表里同时干燥；铅燥油催干最慢，由里及表地干燥。

④增塑剂。是使墨膜柔软的助剂，对挥发干燥型油墨有很好的效果，但添加过量会使树脂软化，导致承印物粘连。增塑剂对反应型油墨没有效果。以硝酸纤维为连结料的丝印油墨中常加入邻苯二甲酸二丁酯，油基油墨中加蓖麻油，水溶性油墨中加甘油等，都能改善它们在某些承印面上印迹的固着性。在软塑料丝印中，增塑剂的采用更为普遍。增塑剂的选用应注意与油墨体系的相溶性及耐久性，后者又与其挥发性、抗迁移性、耐光性、耐热性及耐寒性等性能有关。

⑤消泡剂。包括硅系和非硅系。前者用途广泛。硅系消泡剂虽然有较好的效果，但过量使用会导致油墨的黏着不良。气泡的消除有两种方法，一种是通过化学反应，如酸和钙盐能破坏皂膜；另一种是通过“顶走”成泡剂的办法。后者的消泡剂，其表面张力应小于成泡剂的表面张力，在油墨中很少溶解，表面的铺展性好，且不足以形成坚固的膜。消泡剂也视油墨性质而异，如水性油墨常采用正辛酯、仲辛醇及丙三醇；非水性油墨则采用磷酸三丁酯。聚二甲基硅氧烷（分子量为1200～2700）对两类油墨都有效，成为油墨中应用最广的消泡剂。消泡剂的用量要严格控制，尤其是硅油类消泡剂，一般为油墨的3％。(www.xing528.com)

⑥抗静电剂。它是为消除网版上因印刷引起的静电荷使用的化学物质。此剂多属于表面活性剂，在印刷过程中加入油墨内，用量约为油墨量的1％～3％。另一种为喷雾剂，印刷中将它喷到网版、油墨、印件及印台上，起到消除静电的作用。

2.丝网印刷油墨的分类

目前丝网印刷油墨品种繁多，分类方法也多种多样，一种油墨按不同的分类，会有不同的命名，但主要有以下几种分类方法。

按油墨中所含溶剂的类型可分为：水基型油墨、溶剂型油墨、紫外线固化油墨。

根据承印材料可分为：纸张油墨、织物油墨、塑料油墨、金属油墨、玻璃油墨、陶瓷油墨、皮革油墨、木材油墨、印刷线路板油墨。

根据油墨的特性分类可分为：荧光油墨、亮光油墨、快固着油墨、磁性油墨、导电油墨、香味油墨、紫外线干燥油墨、升华油墨、转印油墨等。

按照干燥方式分类可分为：挥发干燥型油墨、氧化聚合油墨、二液反应型油墨、加热固化油墨和光固化油墨等。

丝网印刷与其他印刷方式最大的不同是墨层厚度比较大，干燥速度比较慢。这也成为严重制约丝网印刷发展的主要因素。本书以丝印油墨的干燥类型为例，介绍不同的油墨类型以及丝网油墨主要的干燥方式。

（1）挥发干燥型油墨。

墨膜的成分主要是高分子物质，印刷后溶剂挥发，其高分子物质就形成墨膜。这种挥发干燥的变化是可逆的，即干燥墨膜可使用溶剂再溶解，如图3-1-3所示。

图3-1-3　挥发干燥型油墨

油墨转移到承印物，含溶剂的油墨墨膜首先发生溶剂的挥发，其挥发过程如图3-1-4所示，同时溶剂的挥发会导致其黏度上升，同时因溶剂挥发，热量扩散，温度下降，引起黏度再上升。其结果是墨膜内部的溶剂挥发慢慢变得因难，这时进行干燥需要热量和风。热量可使溶剂分子运动活跃，使油墨表面的黏度降低，对加速溶剂的挥发有很好的效果。另外，在油墨表层，挥发层（气膜）若停滞时，会妨碍挥发，因此要送风，吹去这一气膜层，加速干燥的进行。

图3-1-4　挥发干燥型油墨溶剂的挥发过程

挥发干燥型油墨的溶剂，易使用，具有快干性，因此被广泛应用。其缺点是过量使用会降低耐溶剂性、耐热性。

（2）反应干燥型油墨。

这种油墨的墨膜形成时的分子量较小，即呈预聚物状态，然后在空气中氧化，通过热、光或反应性物质的化学反应而高分子化，形成墨膜。这时在树脂间产生交联，新的树脂形成交联结构，如图3-1-5所示。交联后其性质变得稳定，具有更好的物理性能。

图3-1-5　反应型油墨的交联

挥发干燥型油墨，油墨和干燥墨膜之间是可逆的，但反应型油墨则无可逆性。其反应物质的浓度越高，反应的速度就越快，另外可通过催化剂的添加，以及热、光的作用而加快反应速度。在使用反应型油墨时，加热对于加速硬化最有效果，也有不加热就无法硬化的类型。但是，由于有的承印物加热变形及油墨中的树脂、颜料的耐热性的强弱不同，在加热时要注意温度的调整。溶剂的蒸发温度同挥发干燥型油墨一样，因反应形式不同。油墨发生的变化也不同。

①氧化聚合型油墨。氧化聚合型油墨是以油改性醇酸树脂为主要成分的油墨。这种油墨的主反应是在部分油中发生氧化反应，产生聚合，成为聚合物，如图3-1-6所示。这种反应在常温情况下可慢慢进行，如加热会加快速度。另外干燥剂的适量添加也会促进反应。这种类型的油墨可印刷出有光泽的厚墨膜的印刷品。这种油墨应用于印刷涂装金属、硬塑、木制品、纸、布等。

图3-1-6　氧化聚合型油墨的成膜示意图

②加热固化型油墨。指印刷后需经加热才能发生缩聚反应而固化的油墨。此墨亦用环氧树脂做连结料，但与二液型环氧墨不同，此墨为内含催化剂的一液型油墨，在加热下才能固化。其优点是印品黏附牢度及耐抗性好；缺点是能耗大。此墨的固化速度取决于催化剂的含量和加热温度。这种油墨的硬化墨膜的各项物理性能非常好，主要用于金属印刷，一部分也用于塑料印刷。

③二液反应型油墨。指主剂和固化剂分别制备，印刷时再混合使用的油墨。主剂中的连结料多由环氧树脂及肢基树脂等组成，在添加固化剂后发生缩聚后应而固化。此墨的优点是不含溶剂，对多数材料具有优良的黏附性；墨膜光泽、强度及耐抗性都好。缺点是两种组分混合后就开始偏聚反应，因此油墨黏度会随时间而变。油墨增黏，不仅引起印刷时起泡，还会降低黏附性，因此，双组分的混合墨量应控制在使用时限内用完，否则造成浪费。此类油墨的干燥速度慢，常温（20℃）下指触干燥要2h，固化要20～30h，80℃时，加热干燥需要40min，这些弱点影响了它的广泛使用。

二液反应型油墨，通常用于挥发干燥型油墨较难黏着的承印材料的印刷。其硬化墨膜，特别是加热硬化的墨膜的物理性能优良。二液反应型的典型油墨有环氧系、氨基甲酸酯系的油墨，多应用于金属表面涂装，热硬化树脂制品、玻璃等的印刷。

④紫外线硬化油墨（UV油墨）。紫外线油墨是能产生光化学反应，在很短的几秒钟内即可固化的油墨。油墨的主要成分是光聚合性树脂、光聚合引发剂、色料及助剂，原则上不含有机溶剂。UV油墨固化如图3-1-7所示。

图3-1-7　UV油墨固化示意图

（3）其他干燥型油墨。

①熔固型油墨。指在熔融状态下固化的油墨，亦称熔胶油墨，其组成为：树脂粉+增塑剂+色料+助剂→浆状油墨。通常油墨连结料中的树脂都呈液状，而熔胶油墨中的树脂（氯乙烯均聚物及共聚物）以固体颗粒分散在液体（增塑剂）中。印刷后，当加温至熔融点并经过一定时间，树脂颗粒即融化，且与增塑剂融合，其分子空间增大，结构变松，成为固相弹性膜而干燥、固着。就干燥机理来说，热固油墨的树脂分子吸收热能后发生化学变化——聚合反应；熔固油墨的树脂分子吸收热能后仅产生物理变化而固化，这种干燥机理颇具新意。

②热印冷固型油墨。如玻璃印刷中所用的热印色釉，系由高级脂肪酸、树脂及色釉粉组成，在常温下为蜡状固体，加热至75～85℃时成浆状，只要用电或红外线加热印版，即能印刷，而印迹遇冷能当即凝固，故能适应多色连续印刷。

3.丝网油墨的印刷适性

丝印油墨应满足储备、印刷、耐用、经济及安全等方面的要求。印刷适性也叫作业特性，总的来说，油墨在印刷中应能顺利地从印版漏印到承印物上，在丝网上不堵网，在承印物上干燥快，印迹再现性好。

油墨的印刷适性直接影响印刷生产效率和印刷品的质量，丝网印刷尤其如此，丝网印刷油墨印刷适性的主要参数如下。

（1）黏度。

黏度，又称内摩擦，指油墨流动时的黏滞程度，表征一层流体对另一层流体做相对移动时所产生的阻力。它是流体内部阻碍其流动的一种特性。油墨黏度一般用帕·秒、毫帕·秒表示，其符号分别为Pa·s、mPa·s。丝印油墨黏度约在3～12Pa·s之间。黏度过大的油墨对承印物润湿性差，不易通过丝网转移到承印物上。造成印刷困难，印迹缺墨；黏度过小，会造成印迹扩大，致使印刷品线条合并，成为废品。黏度指标可以使用黏度计进行测量。加溶剂、稀释剂或增塑剂，可降低黏度；加填料、颜料、硅化物，能提高黏度。

（2）流动性。

油墨的流动性是指油墨流体自身所具有的流动性能，可以看作是在无外力作用下，一定量的油墨在一定时间内和一定的平整面上自然流动的程度。油墨的流动性可以衡量油墨的稀稠。在丝印油墨中其流动性一般控制在30～50mm。

油墨的流动性大，印迹易扩大，使间隙小的细线条分辨不清以至合并以及图文尺寸变大；流动性小，印迹中线条易断线缺墨，线条不完整，印刷也困难。油墨流动性与印迹的关系如图3-1-8所示。流动性的经验判断方法，是用调墨刀将油墨挑起，再任它自行流下，拉成墨丝，若墨丝长，则流动性好，反之则差。

图3-1-8　油墨流动性与印迹的关系

（3）屈服值。

屈服值是指对流体加一定外力，从弹性变形到流动变形的界限应力，也是油墨开始层流时必须施加的最低应力。屈服值太大，油墨发硬，不易打开，输墨不便，流平性差；屈服值太小，印刷细线和网点再现性差。丝印墨层较厚，故屈服值不能太小。丝印油墨根据不同要求，屈服值可由1000dyn/cm2到3000dyn/cm2，印刷精细线画时，屈服值宜取高值。

（4）触变性。

触变性是指液体由于应力黏度降低而后又恢复其原来黏度的能力。在丝印过程中，表现为油墨在静止一定时间后变稠，黏度变大，搅动后又变稀，黏度也变小的一种可逆现象。因为，油墨中颜料颗粒的外形是不规则的，尽管吸附了一层连结料，也是一种不规则的圆球。所以，在静止一定时间后，颜料颗粒就会接触或相距很近，造成相互吸引，阻碍颗粒的自由活动，油墨就变稠、变黏。然而，这种暂时稳定的结构，被外力搅动后，很快被破坏，解除了颗粒之间的相互吸引力，颗粒的自由运动又得到恢复，流动性提高了，油墨变稀，黏度下降。

丝网印刷油墨的触变性越小越好。为消除这种不利因素，在印刷之前，要充分搅拌油墨，使之恢复常态，然后进行印刷。

油墨中的颜料颗粒越不规则，多角多孔，如黑墨，其触变性就大。反之，如黄墨，其触变性就小。油墨中连结料多，颜料少，触变性也小，反之则触变性大。另外连结料的不同对触变性影响也很大，如聚合植物油所制作的油墨，其触变性小，如高分子树脂做连结料，其触变性大。

（5）可塑性。

可塑性是指受外力作用变形后，能完全或部分保持其变形的性质。

丝印油墨是介于流体和半固体之间的浓稠悬浮胶体，所以它既有流动性，也有可塑性。颜料和其他固体含量高，油墨就显得稠，可塑性就大；颜料和其他固体含量低，油墨就稀薄，可塑性就小。丝印油墨要求有一定的可塑性，以保持印刷的精度，否则印刷的线条极易扩大。

（6）表面张力。

油墨的表面张力关系到油墨的转移性能和印迹在承印面上的稳定性。这种关系在光面材料，特别是塑料表面上印刷时，显得更为突出。例如，当油墨的表面张力大于承印面的表面张力较多时，印迹会收缩，甚至出现鱼眼状的小孔；若承印面与油墨的表面张力相近，而网版的表面张力又大于承印面的表面张力时，印刷会出现堵网现象。这些情况，可借添加表面活性剂、微晶石蜡、硅化物等加以调整，使油墨的表面张力等于或小于承印面的表面张力，以获得良好的印刷效果。

（7）细度。

细度是表示油墨中颜料及其他固体原料颗粒的大小，及其这些颗粒在连结料中分布的均匀程度的指标。丝印油墨的细度一般在15～45μm之间。细度太粗，在印刷中会产生糊版，印不出图案。如丝网较粗，细度也可相应加粗。一般最粗的颗粒应低于网孔面积的三分之一。

（8）黏弹性。

黏弹性是指油墨受外压力（刮板）后被剪切断裂，丝网版弹起，油墨迅速回弹的性能。油墨和承印物黏结和丝网脱离，出现迅速缩回的现象，是典型的油墨黏弹性现象。

油墨的黏弹性对丝印影响较大的是出现拉丝现象。拉丝现象就是当刮墨板刮过，网版弹起的瞬间，在网版与承印物之间出现很多油墨细丝。这是丝印中最忌讳的现象，不仅易使印刷品和网版粘脏，甚至会使印刷无法进行。拉丝长短与油墨的黏度有关。黏度大，墨丝长；反之则短。为此常加减黏剂或降低树脂的分子量等来降低油墨黏度，改善油墨黏弹性，减少拉丝现象。拉丝现象还与作用力的时间有关。同一油墨，若分离速度很快呈弹性分裂，则墨丝短；分离速度很慢，则油墨像纯液体一样完全流下，不成丝。

所以具有合适的黏弹性，可以提供适当的弹性，使分裂的墨丝，迅速回弹，保证了良好的印刷效果，提高印刷品质量。

（9）干燥性。

油墨的组成材料及材质不同，干燥性也就不同。丝网印刷既要求油墨在网版上能够较长时间不干燥结膜，又要求在印刷后，在承印物上干燥越快越好。这样可以保持印迹的清洁，节省场地，加快印刷速度，提高质量。

丝印对油墨的干燥性要求，在多色连续套印时尤为突出。一般采用的干燥方法有自然干燥、热风干燥、紫外线干燥、电子束照射干燥、红外线干燥、微波干燥等多种形式。对于丝网印刷来说，网上慢干及印迹快干的油墨，才是理想的丝网印刷油墨，光固、热固及热印冷固等油墨就是因此而产生的。

（10）硬度。

指墨膜受压变形的程度，可用油漆及涂料工业用的硬度计测量。从印品应用出发，硬度也可用耐划破性度量，如用相同的力，以不同硬度（H）的铅笔刻划充分干燥（印后48h）的墨膜，以能刻破墨膜的铅笔的H值为所测油墨的硬度。硬度对金属、硬塑及玻璃等刚体的装潢印刷甚为重要。

4.丝网油墨的调配

开印前，应使油墨具有良好的应用和印刷适性，必要时需做适当的调配。丝印油墨（印料）的色彩调配是丝印生产过程中不可忽视的一个环节。调配的基本原理离不开色光的加色法和色料的减色法等基本原理。

色料三原色中以任意两色等量混合，便能产生光的三原色的某一色相。这三种色相从颜色的角度讲，称为间色（或叫第二次色），如黄、青二色混合形成的绿色，即为间色。间色与间色混合产生的色相称为复色（或称为第三次色）。三原色油墨混合成的间色、复色如图3-1-9所示。

图3-1-9　三原色油墨混合成的间色、复色

（1）油墨调色方法。

所谓配色就是将两种以上的颜色，或是除主调色色彩之外再使用少量的色彩邻接，形成色彩的组合。常见的配色方法有以下几种。

①人工经验配色法。不使用任何调配仪器，完全凭经验分析、调配油墨。

②机械配色法。机械配色过程中，各步骤都可用机械（分光光度计、色差计、色彩分析仪等）作为测量工具，使配色工作在相对有依据的状态下进行。

③电脑配色法。随着计算机和测色仪器的发展，配色软件也在逐步完善。电脑配色法的配色目的，就是使待配的专色与所配的颜色的三刺激值相等，而三刺激值又可与各原色墨的浓度建立数学关系，依据这样的原理，经过多次计算后，便可获得符合要求的原色墨的配方。

（2）油墨配色的原则。

彩色油墨使用前调配时，首先将色样上需要配制的颜色单独露出，正确分辨出原稿（或原样）色彩是原色、间色，还是复色。如果是间色、复色，需要分辨出主色与辅色的比例。其次一定要根据原稿指示的色调，小样调试，待与原稿相比，颜色色差较小或相等时，方可大批调配，且时间要短，调量要适当。调量过少，造成停工，油墨色相不一，影响生产正常进行；过多会造成不必要的浪费。调墨通常在光线稳定或光线不直接照射的地方进行。

丝印油墨调色时要注意三点：

①配墨时应尽量少加不同色的油墨，色墨种类越少，混合效果越好。实际上，应尽量使用接近单一颜料的形态配制成的油墨。这样，色数的准备可以少一些，即使考虑油墨的耐性来选择时也比较方便。

②采用“由浅入深”原则，无论配制浅色或鲜艳的彩色油墨，当色相接近样板时，要小心谨慎。不同厂家生产的油墨，最好不要混合调用，尽量采用同一厂家不同颜色的油墨进行调色，否则会产生色调不匀的现象，严重时会出现凝聚而使油墨报废。

③有些丝印油墨是通过烘干来干燥的，浅色烘干后比未干燥的更浅，深色烘干后偏深。另外，油墨的色调在印刷时干燥前和干燥后有否差别，是容易忽视的问题。一般来说，通过自然干燥的（溶剂挥发型油墨），承印物是塑料、金属、纸张、玻璃等，色彩不会发生变化；但若是陶瓷用的色料，由于在灼烧氧化后才显色，只能凭经验来调色。而对于通过热固、光固来干燥的丝印油墨，颜色在深浅上有变化。调墨量大时，可以使用调墨机，可在短时间内完成调色。

原油墨色以不同的比例混合，可以配出很多颜色的油墨，如表3-1-7所示。

表3-1-7　油墨颜色配方举例

（3）冲淡剂的使用方法。

冲淡剂的种类有白油、维利油、撤淡剂、亮光浆、白油墨等。在调配浅色油墨时，按冲淡剂的种类不同，一般分三种调配方法。这三种配比法调配的油墨，不仅色相效果不同，而且各自具有不同的特点。

①冲淡调配法。以维利油、撤淡剂等为主。这种方法调配的淡色墨，具有一定的透明度，不具遮盖力，但墨色不鲜明，很适合油墨的重叠套印，起弥补主色调不足的作用，一般用于胶印过程中的淡红、淡蓝、淡灰墨等，来补充品红版、蓝版、黑版的色调气氛和层次。

②消色调配法。以白油墨为主。这种方法调配的淡色油墨，色调发粉、墨色较鲜，但具有很强的遮盖力，由于颜料的质地重，印刷时易堆版、堆橡皮布、耐光性差，但调配出的油墨色彩鲜艳突出，质地强，一般用于单色网印。

③混合调配法。以白油、维利油等，加白油墨混合。这种方法中白油墨起到提色的作用，调配的淡色油墨根据白墨的用量不等而具有不同的遮盖力和透明度。如淡蓝色，以白墨为主，略加蓝色（青色）；淡红色，以白墨为主，略加大红；灰色，以白墨为主，略加黑色；银灰色，以白墨为主，略加银粉浆，再加微量的黑墨。配制浅色丝印油墨（印料），要尽量少加白墨，因为白墨活性大，易使其他颜色发生变色现象。

用不同的方法调配的油墨色相一方面取决于掺入油墨的色相，另一方面与冲突方式有关。例如：浅红以维利油、撤淡剂为主，稍加桃红或橘红等；粉红以白油墨为主，稍加桃红或橘红；浅蓝以维利油等为主，稍加孔雀蓝；湖蓝以白色油墨为主，略加孔雀蓝。

（4）丝网油墨调色的注意事项。

配墨前，应先计算每色印数的耗墨量，使调配的墨量适当。尤其对二液反应型油墨，应据其固化速度和印刷速度来计算其调墨量。

要获得正确的色彩，调墨应在稳定的自然光下进行，同时不可以数色并置观察，以免受错觉的影响。配置新鲜墨时，深色墨的加入要逐渐接近，切忌一次加入过多，再用大量浅色墨补救。同时应尽量减少混合的色相，色相越多，灰度越大。

另外还应注意干燥前后的色彩变化，如吸墨量大的浅色承印物上，干后的墨色往往浅淡；发泡油墨的湿态、干态及发泡态三相的色差较大；陶瓷印墨烧制后色相殊变；白色油墨经高温会变黄等。诸如此类的变色规律，需要印刷者在实践中，积累经验和样品，做出各自的色标。

除此之外，出厂的丝印油墨，其黏度稍大，使用者应根据印刷图像的特点、丝网目数、印速、车间温度、承印物的表面张力及吸墨性能，用适当的溶剂、稀释剂、表面活性剂及减黏剂等，对油墨的黏度、表面张力、流动性及干燥速度等进行综合调整。如丝印细线和网点时，应使油墨流动性稍小，干燥速度可稍慢；粗网印刷时，黏度应稍大，干燥速度可稍快；高速印刷时，流动性稍大，干燥速度可稍快；车间温度高时，干燥应稍慢，黏度稍大；承印物表面张力小时，油墨的表面张力亦应小些；承印面吸墨性强时，油墨的流动性及表面张力均可大些，干燥速度可慢些。适性的调节技术，也有赖于实践的经验。

丝印工作者要调好墨，必须做到：

①了解油墨的各种规格和性能；使所配的油墨适合生产需要。

②掌握色彩学基本知识，在调墨中运用自如。

③对印刷的色彩及工艺技术进行分析，找出多套色的色序，以免色序不对，两色混溶，颜色发生变化。

④调墨时还要注意油墨颜色的亮度，要求亮度大的尽量以原色来调配，否则易使调出的墨“发灰”，降低了原有的色亮度。