隨著國內水墨行業(yè)的高速發(fā)展,作為重要助劑的聚乙烯蠟產(chǎn)品的市場競爭也愈演愈烈。眾多國際國內企業(yè)推出大量針對水墨市場的產(chǎn)品。其指標描述各有不同,性能差別較大,缺少統(tǒng)一標準,給水墨企業(yè)特別是中小型企業(yè)的選擇帶來困難。本文試圖通過對主流蠟產(chǎn)品的性能指標及其對水墨性能的影響進行歸納,不當之處請業(yè)內同仁指正。 蠟類助劑在水性油墨中的作用概括如下:以粉體,水分散體等方式將蠟粒子加入水墨,通過干燥過程中的遷移蠟粒于突出干水墨涂層表面,改變了涂層表面的性能(對光線的反射,折射與散射;涂層摩擦系數(shù)的改變;涂層表面硬度和機械性能的感變),從而對水墨的光澤度(提高光澤或減弱光澤度),手感(滑爽、油潤甚至澀感),抗腐抗劃傷,粘連性等產(chǎn)生影響。 因此,對蠟類助劑的選擇,應主要考慮蠟的性質、微觀粒子形態(tài)、分散狀態(tài)等因素對上述性能的不同影響。同時,在具體操作中,蠟產(chǎn)品常常出現(xiàn)體系相容性的問題,也需要得到水墨行業(yè)工程技術人員的重視。 1、蠟的種類 目前水墨行業(yè)中應用的蠟種類較多,如聚乙烯蠟、石蠟、蜂蠟、巴西棕櫚蠟、小燭樹蠟、聚丙烯蠟、 費托蠟、聚四氟乙烯蠟等。其中聚乙烯蠟因其性能優(yōu)異、成本適宜、易與其他蠟復配、改性方式多等優(yōu)點已成為水墨行業(yè)中的主要應用蠟種。聚乙烯蠟可分為高密度聚乙烯蠟和低密度聚乙烯蠟兩大類,性能差別較大。同時聚乙烯蠟的性能與其制造方法(合成法、裂解法等),改性方式(支化、極性化等)有很大關系,不同廠家的產(chǎn)品性能也有很大差異。如需提高水墨的滑爽性,一定要選擇高硬度的蠟;如果需求防水性,則需選擇極性化程度差的蠟;如果要澀感,則選擇低硬度的蠟。因此系列化的蠟分散體,蠟乳液產(chǎn)品就變得重要。這也是我國蠟產(chǎn)品加工企業(yè)與國際先進水平差距明顯的地方。 2、蠟粒子的微觀形態(tài)對產(chǎn)品性能的影響。 蠟離子是以固體微粒的方式加入水墨中的,因此其微觀形態(tài)對產(chǎn)品性能的影響很大。通常廠家只提供蠟產(chǎn)品的粒子平均粒徑和粒徑范圍,很少描述粒子形狀。但同樣的粒子粒徑,不同微觀形態(tài)的蠟粒子在改變水墨涂層表面摩擦系數(shù)、光澤度等方面差別很大。微觀形態(tài)為球形的粒子甚至只用一半的添加量就可以達到不規(guī)則片形粒子的滑爽、耐摩等效果。 對光澤度的影響也是如此,球形蠟粒子均勻分布于涂層表面,增大涂層的光反射效果,使較大蠟粒子的涂層仍具有理想的光澤度,從而兼顧了水墨涂層的耐摩擦性和光澤度,這一點對高檔水墨的生產(chǎn)尤為重要。 3、不同蠟產(chǎn)品粒子分散方式、粒徑與粒徑分布。 目前水墨中應用的蠟助劑類商品按分散方式和粒徑一般分成三類:蠟粉、蠟的水分散體、蠟乳液。 粒徑 外觀 光澤度 耐磨效果 適用 蠟粉 5-20μm 粉體 消光 好 水墨 蠟分散體 3-15μm 白色膏狀或乳狀液體 消光或半消光 好 水墨、光油 蠟乳液 <1μm 白色或淺黃色半透明液體 增光或保持光澤 一般 光油 蠟乳液主要應用在高光澤體系,如各類光油。其首要要求是不能影響體系透明度和光澤度。因此蠟乳液粒子粒徑要求小于0.2μm,目前國外主流商品粒徑均在0.1μm以下。在水墨干燥過程中部分蠟粒子因漂浮作用(密度差)遷移到涂層表層,起到防磨、防劃傷等作用。由于只有部分蠟粒子遷移到表面,因此添加同樣用量的蠟乳液其耐磨效果肯定不及蠟粉和蠟漿。 水墨涂層干燥后的厚度一般在5-10μm之間,因此蠟粒子在1μm左右的蠟乳液性能介于蠟乳和蠟分散體之間。耐磨性比蠟水分散體尚顯不足,但其柔和的光澤對很多高檔水墨非常有幫助。5-7μm的微粉和蠟漿被認為是能提供最佳的罩面防護效果。而消光最佳的粒子尺寸約在12μm左右。 為防止蠟粉在水墨儲存過程中的析出,蠟粉在水墨中分散時應使用高剪切的分散設備和添加一些潤濕分散助劑,這些助劑均屬于表面活性劑的范圍。早期的蠟漿、蠟乳生產(chǎn)中均存在表面活性劑使用過多的現(xiàn)象。由于高性能表面活性劑體系的使用和乳化均質設備的改進,目前乳化劑的用量均大幅度減少。因表面活性劑含量過多導致的涂層耐水性差等問題也已被解決,從客戶使用方便的角度講,蠟漿的效果好于蠟粉。 通過顯微鏡對不少廠家的蠟粉和蠟漿進行觀察,大多數(shù)樣品的粒子形態(tài)為不規(guī)則片狀。粒徑分布也不均勻。而理想的狀態(tài)應當是大小均勻的球狀顆粒,事實上后者在光澤均勻度和耐磨損效果上均明顯好于前者,因此粒徑分布和粒子形態(tài)同樣是蠟產(chǎn)品的重要指標。 耐磨擦對比 a未添加任何蠟助劑 b添加5%的某品牌蠟乳液 c添加5%的AF-1蠟乳液 d添加2%的 V-815蠟漿 微粉蠟微觀狀態(tài) V815微觀狀態(tài) V2000微觀狀態(tài) 作為水墨廠家對蠟產(chǎn)品的評價應包括如下方面: 1) 根據(jù)產(chǎn)品的光澤度選擇適宜的蠟產(chǎn)品 2) 同等用量的產(chǎn)品(或同等價值)對表面性能(耐磨性、滑爽性、抗粘連)的提高 3) 加工過程的工藝要求 4) 存儲穩(wěn)定性 龍口市華瑞新材料科技有限公司一直致力于聚乙烯蠟水體系產(chǎn)品的開發(fā)工作,先后開發(fā)出AF系列聚乙烯蠟乳液、V系列蠟分散體等系列產(chǎn)品。AF系列聚乙烯蠟乳液已成功替代進口產(chǎn)品,在印刷光油、皮化鞋化、紡織和造紙等市場領域贏得好評。最新開發(fā)的V-815蠟水分散體粒子粒徑為5-7μm形態(tài)均勻球形,含量為38%,有極佳的分散性和穩(wěn)定性。兼容各類水墨體系。在國內著名廠家試用,性能不遜于價格昂貴的進口同類產(chǎn)品。預計隨著國內水墨行業(yè)的高速發(fā)展和國外企業(yè)對中國市場的日益重視,新一代國產(chǎn)蠟水性產(chǎn)品面臨新的競爭壓力和新的發(fā)展機遇。我們將在新品開發(fā)和產(chǎn)品系列化等方面努力縮短與國際先進水平的差距,為民族精細化學品工業(yè)的振興做出應有的貢獻。 來源:油墨資訊
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