Tillverkning av tryckfärg (Figur 5-10) är en avancerad kemisk process som kräver djup kunskap om både kemi och tryckprocesser, samt specialiserad tillverkningsutrustning. Det finns flera metoder, men de flesta delar dessa kärnsteg: formulering, förblandning, malning, filtrering och testning.
Formulering. Eftersom formuleringen är tryckfärgstillverkarens huvudsakliga ansvar sammanfattas den här. En typisk sammansättning för arkoffsetfärg omfattar:
• Pigment: kimrök, ftaloblått, rubin eller annat
• Fernissa: långoljig alkyd, fenolisk eller uretanbaserad litografisk fernissa
• Sickativ: kobolt- och mangansalter
• Lösningsmedel: heatsetolja, 280 °C
• Modifierare: vaxförening för nötningsbeständighet
Dessa standardfärger torkar främst genom polymerisation, en kemisk reaktion som startas av syre och katalyseras av kobolt- och manganjoner från sickativet.
Formuleringen av tryckfärg innebär ett noggrant urval och proportionering av ingredienser utifrån det avsedda användningsområdet. De flesta litografiska färger har gemensamma ingredienskategorier: pigment, bindemedel, tillsatser och torkmedel (sickativ).
Förblandning. Detta steg är avgörande vid användning av torra pigment, som består av stora partikelklumpar kallade aggregat eller agglomerat. Dessa måste brytas ned och vätas av bindemedlet. Den första dispergeringen sker med roterande blandningsblad som vätter det torra pigmentet noggrant. I ett andra steg tillsätts mer olja och harts för att skapa en malbas (Figur 5-11).
Flushpigment, som är fördispergerade i bindemedlet, kräver mindre noggrann förblandning. Färger gjorda av flushpigment kan gå direkt till malning efter blandning av de primära ingredienserna.
Malning. Malbasen innehåller fortfarande stora agglomerat som måste brytas ned ytterligare. Ytterligare ingredienser som vaxer och sickativ tillsätts ofta i detta steg. En pärlkvarn används vanligen; den består av en kammare, roterande skivor och metallkulor. Färgen pressas in i kammaren och skivorna driver metallkulorna genom den för att bryta ned pigmentet.
En annan malningsanordning är trevalskvarnen (Figur 5-12), som skjuvas färgen när den passerar mellan valsar som roterar med olika hastigheter. Denna skjuvning bryter pigmentagglomerat till mikroskopiska partiklar och säkerställer att varje partikel omges och vättas fullständigt av fernissan. Malningen sorterar också pigmentet, så att fint dispergerat pigment flödar igenom medan grövre partiklar hålls kvar. En rakel avlägsnar den malda färgen från den höghastighetsroterande valsen. Noggrann malning kan kräva upp till tre passager, beroende på pigmentets hårdhet och hur lätt det vättas av fernissan (Figur 5-13).
Malning är en kostsam process. Minskad malning sänker färgkostnaden men medför problem som lägre färgstyrka och grövre pigment. Stora pigmentpartiklar kan orsaka för tidigt plåtslitage och repor. Eftersom pigmentet är den dyraste komponenten och jämn dispergering kräver omfattande malning har högkvalitativa färger ett högre pris.
Filtrering. Efter malningen filtreras färgen för att avlägsna överstora partiklar. Systemet använder påsfilter med minskande porstorlek, från 150 mikron ned till mikron. Ett elektromagnetiskt filter ingår ibland, särskilt vid torra pigment, för att avlägsna metallfragment.
Testning. Den färdiga färgen testas för viktiga egenskaper, bland annat klibbighet, malningsfinhet (pigmentpartikelstorlek) och vattenupptagning (emulgeringshastighet). När produkten uppfyller specifikationerna packas den för leverans.
Framsteg inom automation effektiviserar produktionsstegen, och ett fortsatt fokus på hållbarhet driver utvecklingen av biobaserade bindemedel och effektiva återvinningsprocesser för spillfärg. Den grundläggande kemin i färgformuleringen vilar dock fortfarande på de principer som beskrivs här.