【集萃網(wǎng)觀察】(二)、干燥劑的制造
制造干燥劑的方法大致有三種,即熔化法、沉淀法(屬于第一類干油),分散法(屬于第二類干油)。
1、熔化法。
以熔化法生產(chǎn)干油的情況是很多的,如有在松香中熔人金屬氧化物的做法,也有在亞麻油中熔入金屬氧化物的做法。金屬氧化物有以鹽替代的,亞麻油有以亞麻油酸替代的,也有二者混用的等。
下面舉三個例子作參考:
(1).萘酸鉛。先計算配方比例,
PbO+2RCOOH=H2O+Pb(OOCR)2
223 2X 18 (205+2X)
X是當(dāng)量,此處表示一元酸的分子量。
56100
X=————
A.V.
A.V.代表一元酸的酸值(mgKOH/g)。此處設(shè)萘酸的酸值為230,則X=243.9。
通過計算,可以了解223克氧化鉛約488克萘酸反應(yīng)后,約可得693克萘酸鉛,含鉛量約達(dá)30%。
工業(yè)上生產(chǎn)時,先將萘酸裝于鍋中,鍋上裝有能刮鍋底的攪拌設(shè)備,以防物料沉底炭化,慢慢加入氧化鉛(加入量可比計算的理論量稍多一些),混合物攪拌15分鐘后,因放熱反應(yīng)而溫度升至60℃,然后開始加熱升溫,用三小時升溫至100℃,保溫八小時,再升溫至150℃,保持三小時后,反應(yīng)完全。即可過濾出鍋。根據(jù)需要,也可摻入溶劑等其它物質(zhì)。
(2).松脂酸鉛。松脂酸鉛可按下述工藝進(jìn)行制造:將松香300公斤裝于不銹鍋鍋內(nèi),升溫至220℃,在攪拌下漸漸加入40公斤氧化鉛,30分鐘后升溫至250℃,當(dāng)反應(yīng)物冷卻后透明時即告完成。過濾出鍋,冷卻后即成塊狀松脂酸鉛,根據(jù)需要可將其溶于溶劑或其它介質(zhì)中。
(3).亞麻油酸鉛。亞麻油酸鉛的制法:將亞麻油酸250公斤加熱至110℃,在攪拌下慢慢加入100公斤氧化鉛,再升溫至180—200℃,反應(yīng)完全后出鍋。
2、沉淀法。
沉淀法是應(yīng)用比較廣的一種方法,但不大容易控制,故質(zhì)量常有出入,這里舉一個例子供參考:
NaOH+RCOOH → RCOONa+H2O
40 X X+22 18
2RCOONa+CoSO4·7H2O →
2(X+22) 281
CO(RCOO)2+Na2SO4+7H2O
2X+57 142 126
這種計算式既適于萘酸,也適用于亞麻油酸等。
萘酸鈷的工業(yè)生產(chǎn)法:將萘酸按計算量加入裝有攪拌的鍋中,然后再加入氫氧化鈉液,反應(yīng)幾乎是立即進(jìn)行的,加熱至90℃,反應(yīng)完全后,過濾,以除去萘酸鈣(硬水中帶有鈣),再升溫至100℃,在攪拌下慢慢加入6%的硫酸鉆溶液,至反應(yīng)物凝聚,萘酸鈷浮于水面時,停止攪拌,傾去水,再以熱水洗滌三次,以除去水溶鹽,再加熱歪100℃,在不斷攪拌下保持四,五個小時,然后用三個小時升溫至1150℃,使皂內(nèi)水分脫盡。將反應(yīng)物用石油溶劑稀釋即可。
3、分散法。
第一類干油常稱液狀(體)燥油,大多由專業(yè)的化工單位(廠)制造。第二類干油俗稱漿狀燥油,幾乎都由油墨行業(yè)生產(chǎn)。
液狀的鈷干油亦稱紅燥油,分散型的這類干油則俗稱白燥油。
分散型干油就是將硼酸鉛(甚至是醋酸鉛),硼酸錳(或其它錳鹽、錳皂等),脂肪酸鈷(甚至是醋酸鈷)以及無機(jī)過氧化物等與連接料一起分散成漿狀體的干油。
除了鈷、錳、鉛金屬外,這類干油中有時還加入一些碳酸鈣、氧化鋅等物質(zhì),以調(diào)整顏色、稀稠等流變性能。
配方舉例:
樹脂型連結(jié)料(樹脂含量40%) 38%
油墨油(沸點250~270℃) 6%
硼酸鉛 46%
硼酸錳 5%
萘酸鈷(鈷含量 4%) 5%
分散型干燥劑的缺點是因其大量使用易氧化型連結(jié)料,故在存放中有嚴(yán)重起皮現(xiàn)象,給儲存及使用帶來許多困難。如果儲存時不起皮,而加到油墨中后又能充分發(fā)揮其金屬的干燥性能,且對油墨的顏色影響極小,這就是個比較理想的干燥劑了。
(二)、干燥劑的應(yīng)用
干燥劑的應(yīng)用也是個比較復(fù)雜的問題,在油墨廠的應(yīng)用中,有一個比較大的弊病就是它會被顏料吸附而出現(xiàn)干性衰退現(xiàn)象。
顏料吸附干油最典型的例子是炭黑,其它像一些色淀,特別是一些單寧,氫氧化鋁色淀等,都有比較嚴(yán)重的吸附干油的情況。但有的顏料(如甲苯胺紅,苯胺金光紅等)制造的油墨干性慢,并不是因為它們吸附干油所造成的。
顏料吸附干油是屬于物理方面的作用,但是使干油失效,干性衰退也有化學(xué)方面的因素,如鐵藍(lán)即是。鐵藍(lán)本身是含鐵的顏料,是種陽性觸媒,是個干性比較快的顏料,它會促進(jìn)干燥(但如含有不純物時也會使干油出現(xiàn)衰退的現(xiàn)象),這是由于鐵藍(lán)能起離子交換作用而引起的。
一般說氧化型顏料會加速干燥,還原型顏料會延緩干燥。但這不是絕對的,例如鉻酸鋅黃顏料就有延緩干燥出現(xiàn)象(生產(chǎn)時用醋酸鋅比硝酸鋅更嚴(yán)重)。其它如顏料中的水溶鹽(或其表面吸附物-如各種助劑)等,也能使干油失去干性效果,例如鋁顏料中的磷酸鹽、鐵藍(lán)中的鐵鹽、鉻酸鉛中的醋酸鹽等等,都有使干油中的金屬失效的情況。
除了顏料因素外,連結(jié)料也是有一定影響的,如前已提及的干油連結(jié)料中如采用蘋果酸樹脂,則就有吸附干油的特性,連結(jié)料的酸值不合適時,也可能與金屬成皂而降低干油的干燥性能,等等。
印刷工業(yè)中應(yīng)用干油時,就會發(fā)生更多的問題,組成干油的體系(例如連結(jié)料等)如果親水,則其干性會大大降低,紙張的酸堿性以及印刷藥水中的酸類等都會使干油降低干性。所以干油本身應(yīng)首先具有良好的抗水性,印刷用紙張的酸性也不宜太大。
假設(shè)印刷藥水在印刷機(jī)上是靜止(不是循環(huán))的,則當(dāng)印刷一個短時間后,藥水的酸性就會向中性變化,這是因為油墨中的金屬(即干油中的金屬)與藥水中的酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成了鹽的緣故。這就意味著油墨中的干燥劑——金屬(尤其是鈷)瀝滲到了藥水中。顯然,油墨的干性也就相應(yīng)下降。故在印刷藥水中加些可溶性的金屬鹽類(如醋酸鈷等),對油墨的干性及保持藥水的平衡是有助的。
印刷室的相對濕度不宜太高,一般以65%±5%為理想,因為濕度太高意味著紙張的濕度就高(這就降低了它的吸收性,由此也可知,印刷時的給(藥)水量也不可太大,一般以不臟版為原則。
印刷中使用干油時,還有量的因素,品種的因素等等。例如在某種印刷條件(印刷室的溫、濕度,藥水,紙張,油墨,印品要求等)下,加多少干油最合適?加什么樣的干油最適宜(如黑墨中要加以鈷為主的干油,雕刻凹版油墨中應(yīng)采用以錳等為主體的干油)等等。
總之,由于干油的組成(如金屬的類型,有機(jī)酸的類型,連接料的類型等)以及其它條件(如溫度、濕度等)的不同,因此對于油的應(yīng)用要求是比較復(fù)雜的。
來源: 網(wǎng)絡(luò) 發(fā)布人: 中國環(huán)保油墨網(wǎng)