核心结论:是的,使用油墨CE减少剂通常会对干燥速度产生一定影响,多数情况下会略微减慢干燥速度,但这种影响可以通过配方优化控制在可接受范围内,甚至在某些优化配方下影响可以很小。
详细分析:
1.CE减少剂的作用与目标:
*“CE”通常指代钴(Cobalt),是油墨中最常用、最有效的主催干剂(PrimaryDryer)。
*CE减少剂(或称低钴/无钴催干剂、钴替代剂)的主要目标是显著降低油墨配方中钴的含量。
*驱动因素是环保法规(如REACHSVHC)和健康安全要求,因为钴盐被列为潜在的有害物质(致癌、致突变、生殖毒性-CMR)。
2.钴在干燥中的作用:
*钴盐(如环烷酸钴)是氧化聚合干燥油墨(如胶印油墨)的强效催化剂。
*它主要加速油墨中连接料(干性油或改性树脂)与氧气反应的诱导期和过氧化氢物分解,从而快速引发并促进墨膜的聚合交联(硬化)。
*钴的催化效率非常高,是传统油墨实现快速表干的关键。
3.CE减少剂对干燥速度的潜在影响:
*催化效率差异:大多数替代钴的催干剂(如基于锰、铁、钒、锆、钙的组合,或一些新型有机络合物),其催化氧化聚合的效率通常低于钴。这意味着要达到相同的催化效果,可能需要更高的添加量或更长的反应时间。
*干燥机制变化:为了补偿钴的缺失,配方师会使用协同催干剂系统:
*锰(Mn):常作为主催干剂替代品,但效率通常弱于钴,且可能导致墨膜颜色变深(黄变)。
*锆(Zr)、钙(Ca):作为辅助催干剂(SecondaryDryer),主要促进墨膜内部(底干)的交联和硬化,对表干影响较小。
*其他(如钒V、铋Bi、特殊有机催干剂):效率各异,需精心搭配。
*需要优化与平衡:新的催干系统需要精确调整各组分比例、添加量以及与其他油墨成分(树脂、溶剂、颜料)的相容性,才能达到接近原含钴配方的干燥性能。这需要大量的研发和测试工作。未经优化的低钴/无钴配方,其干燥速度(尤其是表干速度)很可能慢于含钴配方。
4.协宇科普测试的典型关注点与结果:
*像协宇这样的油墨添加剂供应商进行的科普测试,核心目标通常是:
*验证有效性:证明其CE减少剂产品能在显著降低钴含量的前提下,维持油墨干燥性能在可接受的水平。
*展示优化方案:通过测试数据展示其产品如何与其他催干剂协同工作,以及推荐的配方调整方案。
*量化影响:提供具体数据(如指触干燥时间、实干时间、结皮时间等)对比含钴基准油墨与使用其CE减少剂后的油墨的差异。
*典型测试结果可能包括:
*轻微延长:在标准测试条件下(温度、湿度、墨膜厚度),使用优化后的CE减少剂系统,油墨的表干和/或实干时间可能比含钴配方略有延长(例如延长几分钟到十几分钟),但这种延长在大多数印刷生产条件下是可以接受的,且可以通过调整印刷工艺参数(如略微提高干燥温度、增加喷粉量、优化堆叠高度)来补偿。
*接近或相当:对于研发实力强的供应商和优化良好的配方,其测试数据可能显示干燥时间非常接近甚至在某些指标上与含钴配方相当。这依赖于高效的替代催干剂和精密的配方调整。
*强调可控性:测试会强调,通过使用其特定的CE减少剂产品和配套的配方建议,干燥速度的下降是可控且可管理的,不会对生产效率造成显著负面影响。
总结:
油墨中添加CE减少剂(钴替代剂)的核心目的是满足环保法规要求。由于钴是高效的催干剂,其含量的显著降低通常会对油墨的干燥速度(尤其是表干速度)产生一定的负面影响,可能导致干燥时间略微延长。这是因为替代催干剂的催化效率往往不如钴。
然而,关键在于“优化”。专业的油墨添加剂供应商(如协宇)通过其研发的CE减少剂产品和提供的配方技术支持,旨在构建一个高效的协同催干系统(结合锰、锆、钙、特殊有机催干剂等)。经过精心优化的低钴/无钴配方,可以将干燥速度的下降控制在非常小的、生产可接受的范围内。协宇的科普测试正是为了展示其产品在实现大幅降钴的同时,如何通过优化将干燥性能的损失最小化。
因此,印刷企业在转换使用含CE减少剂的油墨时:
1.应关注供应商提供的具体测试数据,了解该特定配方/添加剂对干燥速度的实际影响程度。
2.进行小规模上机测试至关重要,在实际生产条件下验证干燥性能,并根据需要微调干燥设备参数(温度、风量)、喷粉量或堆叠方式。
3.理解轻微的速度变化是追求环保合规的合理代价,但通过供应商优化和工艺调整,这个代价可以做到非常小。
最终,一个优秀的CE减少剂解决方案,是在显著降低环境健康风险(降钴)与维持必要的生产效率(干燥速度)之间取得最佳平衡。协宇的科普测试正是为了证明这种平衡是可以实现的。