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磁性油墨

磁性油墨

磁性油墨(英文名:magnetic printing ink),是一种选用可磁化的颜料,如氧化铁黑(Fe3O4)、氧化铁棕(Fe2O3),这些粒子大多为小于lμm的针状结晶。经磁场处理极易做到带磁排列,获得较高的残留磁性,加入油墨中后制成的油墨显现磁性,成为磁性油墨。它在银行票证和邮政业务的分类、检索、辨认等方面应用颇广。可制成磁性铅印油墨、磁性胶印油墨等品种。

目录

基本内容

中文名:磁性油墨

应用于:银行票证和邮政业务的分类、检索、辨认等方面应用颇广

英文名:magnetic printing ink

基本简介

磁性油墨(英文名:magnetic printing ink),是一种选用可磁化的颜料,如氧化铁黑(Fe3O4)、氧化铁棕(Fe2O3),这些粒子大多为小于lμm的针状结晶。经磁场处理极易做到带磁排列,获得较高的残留磁性,加入油墨中后制成的油墨显现磁性,成为磁性油墨。它在银行票证和邮政业务的分类、检索、辨认等方面应用颇广。可制成磁性铅印油墨、磁性胶印油墨等品种。

选用可磁化的材料制成的油墨,在某种底基上印好字码后可用电子阅读装置来判读,如新型的银行支票、信用卡等。

主要应用

印刷方式

磁性油墨印刷 (Magnetic lnk Printing) 作为一种特种油墨的印刷技术,是指利用掺入氧化铁粉的磁性油墨进行印刷的方式。

技术范畴

磁性油墨印刷属于磁性记录技术的范畴,通过磁性印刷完成磁性记录体的制作,使之具有所要求的特殊性能。目前,磁性印刷在很多领域都得到应用,例如车票、月票、印花、银行存折、身份证等均可采用磁卡形式; 价目表示卡上采用了磁性膜; 资料登记表、支票上也可用磁性油墨印刷金额等项目。总之,磁性印刷的用途日益广泛。

主要成分

磁性油墨基本构成与一般油墨相同,即由颜料连接料填充料辅料组成。

颜料

磁性油墨所用的颜料不是普通色料,而是强磁性材料,经过磁场处理后具有保留磁性的能力。磁性油墨中的主要成分是磁性颜料,最好的磁性颜料为氧化铁黑(Fe3O4)和氧化铁棕(Fe2O3)。这些颜料大多为小于1μm的针状结晶,这样的颗粒大小和形状使它们极易在磁场中均匀排列,从而得到比较高的残留磁性。

用于磁性油墨颜料的强磁性材料主要有(Fe)、(Co)、(Ni)等磁性元素,含有Fe-Mo和Fe-W强磁性元素的合金,以及具有Mn-Al和Mn-Bi等NiAs型结晶结构的合金等。大多磁性油墨颜料是铁素体。所谓铁素体是指一般用XO-Fe2O3表示的无机化合物,其中X为二价的金属离子,根据X的种类不同,有锰-铁素体、铁-铁素体、铜-铁素体等。 氧化铁黑的组成中,一般氧化亚铁含量约在18%~26%之间,氧化铁含量在74%~82%。合成氧化铁黑具有优良的耐渗性、耐化学性(酸、硷)、耐光性,几乎是无毒性的,分散性在好至优之间。耐热性能较佳,只有超过177℃左右时,氧化铁黑才会氧化成氧化铁红。氧化铁黑的颗粒一致性比较好,冲淡后其色相带有干净的蓝灰色。氧化铁黑一般是性反应,它们的颗粒形状一般是立方形或圆球形。

连接料

油墨的流动性、粘性、干性、印刷适性都主要取决于连接料。连结料是油墨中流体组成的部分。而磁性油墨的连结料同样是油墨质量好坏的基础。磁性油墨的连结料与一般油墨的连结料相类似,可以选用植物油、动物油、矿物油,但更多地选用合成树脂作为磁性油墨的连结料。

植物油的基本化学组成是脂肪酸的甘油酯混合物,或称三甘油酯。所有的油脂都可看作各种脂肪酸与甘油反应生成的产物。如果将油脂薄薄地铺于玻璃上,一定时间后,这薄层油膜会由于吸收空气中的氧而逐渐变稠、有弹性,最后形成固态。这就是油脂的干燥过程。这个过程越短,油的干性就越好。油脂的干性好坏,主要取决于油脂结构中的不饱和双键数与位置情况。可用碘值来测定油脂的不饱和程度。一般来说,碘值在140~200之间为干性油,在100~140之间为半干性油,低于100的为不干性油。可以看出,不饱和双键越多,则干性越好。也就说,不饱和脂肪酸越多则干性越好。

合成树脂在油墨工业中的应用越来越广泛,所以各种类型的树脂型连结料,就成了目前主要的研究内容。树脂的特性决定了连结料的特性。纯亚麻油制的植物油型连结料,其主要缺点是相对分子质量小,所以制成的油墨在胶印印刷中容易引起乳化,从而带来一系列的弊病,使印刷不能顺利进行,印刷效果不好。而树脂型连结料几乎完全克服了这方面的缺陷,从而大大提高了印刷的质量。

醇酸树脂应用在浆状油墨中时,可以考虑用一种树脂增塑剂,由于它的粘附性和柔韧性较好,故也可调节油墨的干性及固时间。在油型油墨中使用醇酸树脂时,一般应考虑到它与颜料的反应性、与硬树脂的反应性以及它的成膜性能。异苯二甲酸醇酸树脂的润湿性则更为显着。以醇酸树脂与硬树脂制造的连结料配制油墨时,对选用的颜料应加注意,如果颜料过度吸收低分子量的连结料时,就要注意连结料中硬树脂与醇酸树脂的平衡情况。

一般浆状油墨大多采用长油(65%)醇酸树脂。油性长油一般溶解性也比较好,因此,它在丝网(网孔)版油墨中也广有应用。这类树脂用在印铁油墨中时具有良好的颜色保留性,亮光好,粘附性优良。

为了达到快干、亮光,磁性油墨中树脂含量要高,固速度要快,以便更多的连接料留在表面,并要求连接料有较好的抗水性及颜料的润滑性。填充料在磁性油墨中同样可减少颜料用量,降低成本,又可调节油墨的性质,如稀稠、流动性等,也提高了配方设计的灵活性,还有磁性油墨中的附加料可以是颜料的附加部分,连结料的附加部分也可以作为油墨成品的附加部分,主要视产品的特点要求而定。

磁性油墨组成

磁性油墨的基本构成与一般油墨相同,即由颜料、连接料、填充料和附加料组成,但是,磁性油墨所用的颜料不是色素,而是强磁性材料。

磁性油墨的流变性能与一般的油墨基本相似,惟墨性稍短而流动性亦比较差一些。印品的结膜牢度以能经受自动处理装置内的摩擦作用为准。磁性油墨之所以有磁性,是由于油墨配方中所用的颜料,在经过磁场处理后具有保留磁性能力的缘故。当然,没有磁化前油墨本身是没有磁性的。影响磁性的因素很多,如颜料的磁性,油墨中磁性颜料的含量,印刷后油墨膜厚度等等。

磁性油墨中的主要组分是磁性颜料,最好的磁性颜料为氧化铁黑 (Fe3O4) 和氧化铁棕 (Fe2O3)。这些颜料大多为小于1μm的针状结晶,这样的颗粒大小和形状使它们极易在磁场中均匀排列,从而得到比较高的残留磁性。

磁性油墨特性

这些颜料的缺点是吸油量比较大,传递性能也不是很满意,因此有时还要拼用一些粒状的或立方体的氧化铁类,以改善其印刷性能。由于这些氧化铁类的残留磁性较差,因此用量不宜过多。它的另一个好处是在配方中作为颜料可以多用 (因吸油量小),从而可以提高油墨的传递特性。

连接料是油墨中的流体组成部分,油墨的流动性、粘度、干性、印刷性能等等,皆主要取决于连接料。磁性油墨的连接料同样是油墨质量好坏的基础。磁性油墨的连接料与一般油墨的连接料相类似,可以选用植物油、动物油、矿物油,但更多地选用合成树脂作为磁性油墨的连接料。

填充料在磁性油墨中同样可减少颜料用量,降低成本,又可调节油墨的性质,如稀稠、流动性等,也提高了配方设计的灵活性。还有,磁性油墨中的附加料可以是颜料的附加部分,连接料的附加部分,也可以作为油墨成品的附加部分,主要视产品的特点、要求而定。

对于不同的印刷方法,选用的磁性油墨就可能不同,但无论什么印刷方法,磁性油墨中的磁性颜料特性都基本相同,所不同的主要是连接料,也可能就是油墨配方中的成分所占比例的不同。[1]

参考文献

  1. [磁性油墨和您谈谈磁性油墨印刷技术]道客巴巴,2017-09-14