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标准D5010-08由美国材料与试验协会D01.56委员会制定,最初于1991年发布,2008年修订并增加编辑性修改(a1版本)。该标准是一份测试导则,旨在为印刷油墨、印刷墨膜以及承印材料的试验评估提供方法选择路线,整合了一系列已获认可的ASTM试验方法、操作规程和规范,使用者可根据印刷工艺类型和测试对象灵活选用。
该标准适用于多种印刷工艺对应的油墨体系,包括低粘度液体油墨(柔印、凹印)和高粘度浆状油墨(凸印、平印、丝网)。透明的罩光清漆也归类为印刷油墨。承印材料涵盖纸张、纸板、塑料薄膜、玻璃及金属表面。标准明确排除原材料分析和油墨连结料测试,后者已有专门导则D6687。
从标准体系看,D5010与D16术语标准建立联系,油墨定义直接引自D16。导则本身不规定具体数值,而是通过引用详细试验标准确保一致性和可重复性。这种架构为油墨行业提供统一测试框架,特别适用于质量控制、研发和供需验收。
核心理念是分类指导,将测试方法划分为三个组别和三个类别。组别根据印刷工艺特性:第一组通用,第二组低粘度液体油墨,第三组高粘度浆状油墨。每组内按测试对象分为A类(散装油墨)、B类(印刷墨膜)、C类(承印材料)。这种分层结构确保评价的针对性。
试样制备直接影响测试结果。散装油墨可直接取样检测流变性、细度等;印刷墨膜需通过实验室印刷机、刮涂或辊涂在标准承印物上制备,模拟实际印刷条件。制备后的墨膜用于评价外观、干燥速度、耐性(如摩擦、化学试剂)等。承印材料评估侧重于表面能、吸收性、平整度等印刷适性属性。
选择方法时优先采用导则表1、表2中的标准。例如散装油墨分散性可用研磨细度计法(D1316),着色力采用反射密度法(D4942),流变性用旋转粘度计。对于印刷墨膜的干燥性能则有油墨干燥时间试验方法。许多测试方法原为涂料设计,经验证后可适应油墨特性。
本导则未直接规定性能限值,但通过分类结构清晰定位各测试要素。下表基于标准第4节展示组别与类别的关系。
| 🟦 组别 | 📏 类别 | 🎯 说明 |
|---|---|---|
| 第一组(通用) | A散装油墨 | 适用于所有印刷方式,包括分散性、着色力、密度等 |
| B印刷墨膜 | 外观、干燥、耐性等 | |
| C承印材料 | 表面性质、印刷适性 | |
| 第二组(低粘度液体油墨) | A散装油墨 | 柔印、凹印油墨的粘度、固体含量等 |
| B印刷墨膜 | 附着牢度、溶剂残留等 | |
| C承印材料 | 薄膜表面张力、纸张吸收性等 | |
| 第三组(高粘度浆状油墨) | A散装油墨 | 稠度、流动性、干燥性等 |
| B印刷墨膜 | 光泽、硬度、耐磨性等 | |
| C承印材料 | 表面粗糙度、抗张强度等 |
标准讨论中明确列出散装油墨的核心测试属性,下表汇总这些属性及其典型表征手段。
| 📐 测试属性 | ⚡ 意义与方法 | 🟦 适用类别 |
|---|---|---|
| 分散性 | 通过细度板评定颜料聚集程度,以微米(μm)表示 | A |
| 着色力 | 反射密度或色度法,与标准对比,以百分比(%)表示 | A |
| 密度 | 比重瓶或密度杯,单位g/cm³ | A |
| 热稳定性 | 加热老化后粘度或颜色变化,温度(°C)和时间(h) | A |
| 储存稳定性 | 放置后分层、沉淀、粘度变化,通常评估数天至数周 | A |
| 流变性 | 粘度(mPa·s)及触变性,控制工艺适性 | A |
| 印刷性能 | 上机模拟,实地密度、网点扩大等 | A、B |
导则通过表2将每个测试方法与印刷工艺和测试对象关联,使用者可快速定位适当标准。具体数值限值通常由供需双方协商确定,或参考相关产品规范。
在工程应用中,该导则常作为油墨供应商与印刷企业质量控制的依据。进货检验时,根据标签选择对应组和类制定方案。例如柔性版印刷重点关注第二组A类的粘度(常用涂-4杯25~30秒)和着色力(偏差±5%以内),同时确保B类墨膜附着力合格。
常见问题包括方法选择不当、样品制备不标准、环境条件波动。务必遵循最新版本标准,注意不同标准间的兼容性。油漆方法用于油墨时可能需要调整溶剂或基材。导则鼓励使用者验证方法适应性。
质量控制要点:首先建立标准操作程序(SOP),明确组类及引用标准;其次定期校准仪器(粘度计、密度计等);最后应用统计过程控制(SPC)监控数据趋势。虽无统一允差,建议企业通过实验确定内部公差。
环境温湿度对油墨测试影响显著,尤其流变性和干燥性。测试应在标准条件(23±2°C,50±5%相对湿度)下进行。承印材料预先在同样环境存放至少24小时,以确保结果再现。