油墨清洗劑是印刷生產(chǎn)中最常用的一種輔助材料,主要用于清洗橡皮布、印版以及印刷設備等殘留油墨,常用的油墨清洗劑主要以汽、煤油為主,清洗效果好、干燥快、價(jià)格低廉。傳統油墨清洗劑安全性較差,汽、煤油易燃易爆,同時(shí)其 VOCs含量高,對印刷操作人員的身體會(huì )產(chǎn)生一定危害,因此研究和開(kāi)發(fā)綠色、環(huán)保、安全的油墨清洗劑,提升油墨清洗劑的環(huán)保性和安全性已成為綠色印刷下一步的發(fā)展重點(diǎn)方向 。
水基油墨清洗劑主要以水為溶劑,以復配組合的表面活性劑作為主清洗劑,再輔以其他各種助劑,通過(guò)表面活性劑和助劑的協(xié)同作用,降低油墨在橡皮布、印版、印刷設備等表面的附著(zhù)力,利用擦洗或者攪拌等物理過(guò)程,使油墨分散、乳化或溶解到清洗劑中,能有效清洗和去除油墨。
表面活性劑是水基油墨清洗劑的最重要組成成分,表面活性劑主要通過(guò)降低溶液的表面張力,使油墨乳化、分散和溶解到清洗劑中,清洗劑的表面張力越低,則油墨清洗劑的凈洗力越高。為了篩選出最佳凈洗力的表面活性劑,選擇 5 種市面可售表面活性劑:脂肪醇聚氧乙烯醚系列(AEO-3、AEO-9)、烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)、十二烷基苯磺酸鈉(LAS)、吐溫-80、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽(AES),利用單因素測試方法,將表面活性劑與水溶劑進(jìn)行混合配比,測量混合溶液的表面張力及其變化情況,篩選出主表面活性劑。選擇PZ-E1-B 表面張力測試儀作為表面張力測試儀器,測試方法為白金板法,不同表面張力實(shí)驗結果.
為提高油墨清洗劑的凈洗力,采用雙組分表面活性劑,通過(guò)復配實(shí)驗確定乳化、清洗效果最好的表面活性劑組合,篩選得到與 AES 組合的輔助表面活性劑。AEO-9 和 AES 組成的復配表面活性劑表面張力最低(見(jiàn)圖 4),這是由于 AES 為離子型表面活性劑,AEO-9 為非離子表面活性劑,兩者混合后產(chǎn)生了混合膠團,降低了混合溶液的臨界膠束濃度,從而更降低了溶液的表面張力。
助洗劑:在清洗劑中加入適量的無(wú)機鹽作為助洗劑,使清洗劑的清洗效率得到提升,因此選擇氯化鈉作為無(wú)機鹽助洗劑。同時(shí),為了調節和穩定清洗劑的 pH 值,需要在清洗劑中添加堿性助劑。通過(guò)與表面活性劑的復配實(shí)驗,硅酸鈉與表面活性劑,AES和 AEO-9 組成的混合溶液,其凈洗力可達到 90%以上,因此選擇硅酸鈉作為堿性助劑。防銹劑:使用水基油墨清洗劑時(shí),長(cháng)期大量使用會(huì )對印刷設備產(chǎn)生一定的腐蝕,從而影響印刷設備的使用壽命,所以需要在水基油墨清洗劑中添加一定量的防銹劑,來(lái)降低油墨清洗劑對印刷設備的腐蝕。對幾種防銹劑進(jìn)行防腐蝕測試,通過(guò)實(shí)驗數據可知,苯并三氮唑的防銹及防腐蝕性能良好,可選擇苯并三氮唑作為油墨清洗劑的防銹劑。增溶劑:在油墨清洗劑中,由于加入防銹劑、助洗劑以及其他助劑等,會(huì )導致表面活性劑的溶解性出現下降。 雖然文中所選擇的 2 種表面活性劑都具有良好的溶解度,但為了更好地保證表面活性劑在水中的溶解度,提升清洗劑的清洗力和溶液穩定性,選擇尿素作為增溶劑加入到清洗劑中。通過(guò)實(shí)驗發(fā)現,尿素是一種增溶效果明顯的增溶劑,當其作為增溶劑加入到清洗劑溶液后,還可提升油墨清洗劑的清洗效率。防沉積劑:為了保證油墨清洗劑的穩定性,還需要加入一定量的防沉積劑,使油墨清洗劑在高低溫環(huán)境具有同樣的清洗效率,防止清洗后的油墨再次吸附沉積在物體表面。綜合防沉積劑性能和文獻資料,選擇三乙醇胺作為防沉積劑。三乙醇胺也是一種表面清洗劑,對油墨具有非常好的親和力,與油墨以包裹形式結合,并使油墨均勻的分散在水溶液中,防止油墨與物體表面的再次吸附接觸,因此三乙醇胺可有效保證油墨清洗劑的穩定性,同時(shí)還對清洗劑的清洗效率有一定提升。