Лако-красочные материалы — производство

Пигментами называют сухие, яркоокрашенные порошки, назна-. чение которых — придавать краскам тот или иной цвет.

В соответствии с требованиями к качеству красок пигменты должны обладать яркостью и чистотой тона, насыщенностью и, прозрачностью, не снижать блеска печатных красок на оттиске. Большое значение придается сохранению колористических свойстщ. оттиска в различных условиях его использования. В связи с этим пигмент должен быть светопрочным, теплостойким и прочным действию химических реагентов. Однако требования, предъявляем мые к пигменту, не ограничиваются его колористическими и проч­ностными характеристиками. Концентрация пигмента в современ-. ной печатной краске достигает 20—25%, поэтому рабочие свой­ства краски также в значительной степени определяются свойства­ми входящего в него пигмента. Пигмент должен сообщать краске, определенные реологические свойства, не увеличивать ее эмульги­рование, не снижать продолжительность и прочность высыхания красочной пленки на оттиске и др.

Свойства пигментов определяются их химической природой, хотя отдельные характеристики можно улучшить, меняя техноло­гические параметры изготовления пигментов (условия синтеза, сушки и др.).

Однако практически не удается сочетать в одном пигменте все. желаемые свойства, так как улучшение одного показателя часто, приводит к ухудшению другого. Например, уменьшая размер час­тиц пигмента, можно значительно повысить его интенсивность, но, с другой стороны, это приведет к резкому снижению его текуче­сти. Таких примеров можно привести множество, поэтому в пиг­

Менте, как и в краске, стремятся добиться оптимального сочета­ния свойств.

Для изготовления печатных красок использовались как мине­ральные, так и органические пигменты, но в последнее время орга­нические пигменты приобретают решающее значение благодаря их высокой интенсивности, яркости, лучшим рабочим свойствам.

Органические пигменты — это соединения ароматического ря­да, содержащие в своей молекуле хромофор — группу атомов, оп­ределяющую их красящую способность. Это азогруппа —Ы = Ы—, нитрогруппа —N02, карбонильная группа —СО— и др. Кроме то — то, в их молекулах cqдepжaтcя вспомогательные, ауксохромные труппы— фенольный гидроксил —ОН, аминогруппа —NH2. В за­висимости от входящего в пигмент хромофора они делятся на различные класськ Пигменты одного класса обычно характеризу­ются комплексом близких свойств, хотя их цвет может быть раз­личным в зависимости от сложности молекулы.

Широкое распространение в полиграфии получили азопигмен­ты, фталоцианиновые пигменты, основные фосфорно-вольфрамо­молибденовые лаки, кубовые красители, антрахиноновые пигмен­ты и другие классы пигментов.

К классу азопигментов относится большая часть желтых, оран­жевых и красных пигментов. В этом классе соединений обычно ^выделяют моно — и дисазопигменты.

К моноазосоединениям относятся пигменты, содержащие в сво — *ей молекуле одну группу —N = N—. Это пигменты — желтый све­топрочный 2з, желтый светопрочный, желтый 4К, оранжевый прочный, ярко-красный 4Ж, алый концентрированный и др.[4]

Все пигменты этой группы отличаются высокой светопрочно — стыо, хорошими реологическими свойствами, но в то же время об­ладают небольшой интенсивностью, низкой прозрачностью и блес­ком, непрочны к нагреву. В связи с этим их все больше вытесня­ет дисазопигменты.

К группе мо. ноазосоединений относятся также бариевые и кальциевые лаки моноазокрасителей. Это лак красный ЖБ — наи­более массовый красный пигмент, имеющий яркий и чистый отте­нок; лак красный прозрачный СБК, а также лак рубиновый СК, используемый в четырехцветной печати.

В отличие от описанных выше моноазопигментов эта группа пигментов характеризуется высокой интенсивностью, прозрачно­стью, блеском, однако недостаточной прочностью к свету (особен­но лак красный ЖБ) и некоторым химическим реагентам.

Дисазопигменты содержат б молекуле две группы —N = N—

К их числу относятся: пигмент желтый прозрачный К, пигмент желтый прозрачный О, пигмент оранжевый М. Эти пигменты от­личаются высокой прозрачностью и блеском, хорошей интенеив —

Ностью, прочностью при нагреве и лакировании. По светопрочно — сти они несколько уступают моноазопигментам. К наиболее суще­ственным недостаткам относятся плохие реологические свойства, низкая текучесть, вследствие чего их широкое внедрение оказа­лось возможным только благодаря разработке новых специальных связующих и способов изготовления красок, обеспечивающих хо­рошее смачивание.

Фталоцианиновые пигменты — сравнительно новый класс пиг­ментов. Они относятся к числу лучших органических пигментов благодаря исключительному сочетанию хороших колористических, технологических и прочностных характеристик. Пигменты этого класса имеют цвета от красновато-голубых до желтовато-зеленых. К ним относятся пигменты: голубой фталоцианиновый, голубой фталоцианиновый некристаллизующийся, зеленовато-голубой фта­лоцианиновый, зеленый фталоцианиновый и желто-зеленый, фтало­цианиновый. Все они имеют красивый тон, высокую интенсив­ность, прозрачность, блеск, высокую прочность к свету, нагреву и действию химических реагентов. Некоторое исключение составляет лишь пигмент голубой фталоцианиновый (а-форма), который при повышенном содержании минеральных масел и растворителей мо­жет кристаллизоваться.

Основные фосфорно-вольфрамо-молибденовые лаки также от­личаются яркостью и чистотой оттенков, высокой интенсивностью, прозрачностью и блеском. Однако они непрочны к спирту и лаки­рованию, обладают повышенной жесткостью. Кроме того, их чрез­мерная текучесть и склонность к мелению вызывают большие труд­ности при разработке печатных красок. К числу наиболее употре­бительных пигментов этого класса относятся: лак основной розо­вый, лак основной зеленый, лак основной синий К, лак основной фиолетовый, лак основной красный 4С.

Не растворимые в воде кубовые красители и антрахиноновые пигменты отличаются наиболее высокой прочностью к свету, нагреву, химическим реагентам, но из-за очень высокой стоимости не находят широкого применения. В основном они используются для изготовления красок пастельных тонов, для которых прочность к свету является наиболее важным требованием.

Из минеральных пигментов в настоящее время используются белые — двуокись титана, гидроокись алюминия, окись цинка, сер­нокислый барий, а также синий пигмент милори.

Милори— комплексное соединение железа примерного строе­ния К2ре{Ре(СЫб)] — находит широкое применение благодаря ин­тересному оттенку и высокой светопрочности. Этот пигмент устой­чив к действию кислот, однако разлагается щелочами. Его недо­статком является, кроме того, повышенная жесткость. Это один из самых труднодиспергируемых пигментов.

Среди белых минеральных пигментов наибольшее значение име­ет двуокись титана. Благодаря исключительной непрозрачности и белизне двуокись титана широко используется для придания крас­кам укрывистости. Сернокислый барий и гидроокись алюминия — полупрозрачный и прозрачный белые пигменты — в некоторых слу­чаях используют как наполнители для печатных красок. На их ос­нове изготовляют также белые краски, используемые главным об­разом для разбавления цветных.

Особое место среди пигментов, применяемых в производстве полиграфических красок, занимают пигменты и красители, исполь­зуемые в качестве подцветки черных красок. Их назначение — увеличивать интенсивность, насыщенность и глубину тона кра­сок. Среди этих пигментов наибольшее значение имеют купрофер — роцианидные лаки типа фаналей. Они представляют собой купро- ферроцианидные комплексы основных красителей, осажденные на минеральном субстрате — гидроокиси алюминия и сернокислом барии.

Основным достоинством этих пигментов является высокая ин­тенсивность и низкая стоимость, что позволяет с успехом приме­нять их в составе массовых и дешевых красок. К недостаткам этих пигментов следует отнести низкую светопрочность и недостаточ­ную чистоту тона. В последнее время эти пигменты заменяются пигментом синим трифенилметановым, особенно в красках для от­ветственных и сложных работ. Пигмент синий трифенилметановый, выпускаемый в виде водной пасты, благодаря прекрасным коло­ристическим свойствам и высокой светопрочности позволяет до­биться высокого колористического эффекта при введении его в краску в относительно небольших количествах.

Для подцветки черных красок для ротационных машин основ­ное применение находит индулин — жирорастворимый краситель фиолетового цвета. Для обеспечения высокой растворимости и со­вместимости его с минеральными маслами и смолами, входящими в состав краски, его вводят в виде соли олеиновой кислоты—олеа — та индулина. В связи с тем, что олеат индулина растворим в ми­неральном масле и при излишнем — впитывании может отделиться от пигментной части, вызывая пробивание и образование ареола вокруг растровой точки, его количество, вводимое в краску, долж­но быть ограничено определенным пределом.

Основным пигментом в производстве черных красок является сажа. В зависимости от способа получения и физико-химических свойств различают несколько видов сажи (табл. 41).

Газовая канальная сажа находит основное применение в про­изводстве черных красок. К ее достоинствам можно отнести вы­сокую интенсивность, дисперсность, достаточную текучесть. Недо­статком этой сажи является коричневатый оттенок, требующий введения подцветок. Из-за повышенной маслоемкости эту сажу нельзя вводить в краску в больших количествах. Поэтому для повышения содержания пигмента в краске и увеличения ее интен­сивности добавляют окисленную сажу, обладающую достоинства­ми газовой канальной сажи и одновременно пониженной масло — емкостью.

Ацетиленовая сажа благодаря высокой склонности к тиксотро — пии вводится в краску как добавка, снижающая пыление.

Газовая печная сажа добавляется в краску для придания ней­трального черного оттенка.