文 劉永慶

水性網(wǎng)印油墨

文 劉永慶

在印刷行業(yè)中，有害氣體的排放、有害液體和固體的使用及其廢棄物的排放，均構(gòu)成對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重威脅。環(huán)境問(wèn)題不僅涉及到人類(lèi)文明的前途，也涉及到企業(yè)的生存與發(fā)展。印刷工業(yè)的發(fā)展以及環(huán)境法規(guī)的不斷完善，都會(huì)對(duì)油墨工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，其中包括研制各種新的油墨配方、對(duì)原有油墨進(jìn)行改進(jìn)等等。在這種環(huán)保大趨勢(shì)的要求下，努力開(kāi)發(fā)無(wú)公害污染的“綠色”印刷材料——水性油墨。

水性油墨的發(fā)展?fàn)顩r

水性油墨簡(jiǎn)稱(chēng)為水墨，是以水為溶劑制成的油墨，理論上應(yīng)該是配方中的溶劑100%是水才能定義為水性油墨。到目前為止，各國(guó)對(duì)水性油墨的定義并不統(tǒng)一，基本標(biāo)準(zhǔn)是溶劑中的70%為水，就可以稱(chēng)為水性油墨。水性油墨是古老而又新興的油墨。說(shuō)它古老，據(jù)史書(shū)記載，早在公元220～420年間我國(guó)就發(fā)明了水性油墨。后來(lái)到了17～18世紀(jì)隨著石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展及印刷技術(shù)的影響，早期水性油墨只適用于紙和木制品的印刷，不適應(yīng)金屬制品和非吸收材料的印刷，使水性油墨逐漸無(wú)人問(wèn)津，被油性和溶劑型油墨代替。到了20世紀(jì)70年代，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和水性樹(shù)脂新品種的開(kāi)發(fā)，水性油墨又重新被人們識(shí)知和喜愛(ài)。而溶劑油墨開(kāi)始向衰退期過(guò)渡伸展。而水性油墨正處于快速發(fā)展期，質(zhì)量日趨完善，并逐步占領(lǐng)印刷市場(chǎng)。在美國(guó)印刷業(yè)用墨市場(chǎng)上，水墨銷(xiāo)量已是溶劑型油墨銷(xiāo)售額的2倍以上，水性油墨已經(jīng)成為印刷業(yè)的主要用墨。

水性油墨國(guó)內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r

我國(guó)近代水性油墨的發(fā)展首先是從網(wǎng)印用油墨開(kāi)始的，絲網(wǎng)印刷用的印墨通常都是利用一些水溶性的淀粉、骨膠等天然高分子物質(zhì)作連接料，與顏料經(jīng)研磨而成水性油墨，在網(wǎng)印界范圍內(nèi)人們常稱(chēng)之為印漿（或皮漿），用來(lái)進(jìn)行絲網(wǎng)印刷。如果以網(wǎng)印印漿作為第一代，國(guó)內(nèi)水性油墨的發(fā)展大體分為四代：一些大型包裝企業(yè)，如天津油墨廠利用松香—馬來(lái)酸酐改性樹(shù)脂制備的連接料開(kāi)發(fā)出第二代水性油墨產(chǎn)品，如水基凹印紙張油墨，只能印制低檔產(chǎn)品。第三代水性油墨是由國(guó)外直接引進(jìn)的第四代水性油墨產(chǎn)品，是使用自主開(kāi)發(fā)的丙烯酸樹(shù)脂或進(jìn)口丙烯酸樹(shù)脂制備而成。目前我國(guó)的水性油墨制備技術(shù)與之前相比已成熟了許多，研發(fā)出適合高速、層次版印刷水性油墨，滿足高檔紙箱印刷的要求第四代水性油墨產(chǎn)品成本低，質(zhì)量也不遜色于進(jìn)口產(chǎn)品。

水性網(wǎng)印油墨的發(fā)展趨勢(shì)

水性網(wǎng)印油墨主要由連接料、顏料和各種助劑組成，主要以水為溶劑。水性網(wǎng)印油墨從開(kāi)發(fā)至今，從組成、功能及用途等方面都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。商品化的網(wǎng)印水墨已經(jīng)合乎簡(jiǎn)易、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的原則。所以未來(lái)網(wǎng)印油墨市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)是傳統(tǒng)油墨逐步消失，水性網(wǎng)印油墨將取而代之，最后將是水性網(wǎng)印油墨獨(dú)占市場(chǎng)。

水性網(wǎng)印油墨的優(yōu)缺點(diǎn)

水性網(wǎng)印油墨的優(yōu)點(diǎn)

油墨的稠稀可用水來(lái)調(diào)節(jié)稀釋?zhuān)“婵捎盟疀_洗版；②油墨無(wú)毒無(wú)味，固含量可自行調(diào)整；③水性油墨配色、調(diào)色可以自由混合；④對(duì)于印制透明、不透明、平光、亞光和高光效果均可自行調(diào)整印墨；⑤單色、套色、疊色、彩色、漸層、雙面印刷等均可進(jìn)行印刷，有多種功能性印墨供選用；⑥可適用于吸水性和非吸水性承印物；⑦油墨對(duì)絲網(wǎng)的通過(guò)性及圖文再現(xiàn)性都比較好，圖像還原性好，圖文鮮明，印刷適應(yīng)性好；⑧不會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)跡、起泡、針孔、斑點(diǎn)等疵??；⑨水墨價(jià)格比傳統(tǒng)油墨便宜。

水性網(wǎng)印油墨的缺點(diǎn)

水性油墨發(fā)展到今天，不管是進(jìn)口水性油墨還是國(guó)產(chǎn)水性油墨，都存在如下一些缺點(diǎn)：不抗堿、不抗乙醇、不抗水、干燥慢、光澤度差，易造成紙張收縮等弊病。這是水性油墨的共同缺陷，但水性網(wǎng)印油墨還有它自己的特點(diǎn)和缺陷，水性網(wǎng)印油墨存在干燥速度慢、附著力低和含有部分有機(jī)溶劑的缺點(diǎn)，但經(jīng)過(guò)多年的摸索和研究，逐步得到了改進(jìn)，這三大缺點(diǎn)現(xiàn)已逐步克服。下邊對(duì)水性網(wǎng)印油墨存在3大缺點(diǎn)及克服方法論述如下：

水性網(wǎng)印油墨的干燥速度慢

水性油墨同溶劑型油墨一樣，可分為揮發(fā)干燥、氧化聚合型、兩液反應(yīng)型及加熱固化型。水性網(wǎng)印油墨的最大缺點(diǎn)是其干燥性比溶劑性油墨慢。經(jīng)過(guò)多年的研制問(wèn)題基本得到解決。首先是減少了水性油墨配方中的水含量，由原來(lái)的70%水量降低至30%；隨后降低水性油墨中粒子的大小，顆粒變細(xì)，透網(wǎng)性更好，原來(lái)使用150目的印刷油墨，現(xiàn)在可用300目絲網(wǎng)印刷，使其墨層變薄，既可適應(yīng)高網(wǎng)目的精細(xì)印刷，又加快油層干燥的速度。水性油墨尤其是對(duì)吸濕性不良的承印物干燥會(huì)更慢些，在不妨礙印刷效果的前提下，降低油墨的粘度，使表面張力降低，促進(jìn)毛細(xì)管現(xiàn)象，提供蒸發(fā)干燥和滲透干燥的效果。必要時(shí)，可設(shè)置紅外線干燥機(jī)，使墨層內(nèi)外同時(shí)吸熱，促使墨層瞬間干燥。干燥溫度一般為150℃，使各色之間表面瞬間干燥，時(shí)間只需5s，熱硬化10s，印后的熱處理，150℃只需30s，幾乎和UV印墨一樣快。

水性網(wǎng)印油墨牢度不好

水性網(wǎng)印油墨對(duì)于吸收性承印物（如布、紙、木材和皮革等）的固著性能較好，但對(duì)表面光滑的非吸收性承印物的固著性能不好。水性油墨的連接料是水溶性樹(shù)脂或水分散樹(shù)脂，連接料的作用首先是作為顏料的載體，將顏料顆?；旌线B接起來(lái)，其次作為一種粘合劑使顏料最終能夠固著在承印物表面上。連接料品質(zhì)的好壞直接影響油墨的性能，它對(duì)油墨的粘度、附著力、光澤、干燥以及印刷適應(yīng)性等都有較大的影響，國(guó)內(nèi)常采用松香改性馬來(lái)酸樹(shù)脂作連接料來(lái)制造油墨，此種油墨只能用于印制一般紙箱產(chǎn)品，滿足不了高檔印刷要求的光澤和耐水性，明顯的存在一些不盡人意的地方。

目前，水基堿可溶丙烯酸樹(shù)脂是水性網(wǎng)印油墨中最常用的連接料樹(shù)脂，由于丙烯酸樹(shù)脂常形成水溶鹽，與著色劑親和性好，印刷成膜后附著牢度高，耐磨、抗劃傷、耐熱性能好、光澤度高，并且印刷干燥時(shí)水的釋放性好，易交聯(lián)成膜。丙烯酸樹(shù)脂在水性油墨應(yīng)用中有溶液型和乳液型兩類(lèi)，溶液型丙烯酸樹(shù)脂有較好的溶解性和光澤性，作為顏料的載體和分散體具有良好的潤(rùn)濕性，然而它還有著干燥慢、連續(xù)成膜性差的弊病，因此一般不單獨(dú)使用，而是與其他乳液并用。

水性網(wǎng)印油墨的全水化

對(duì)于水性網(wǎng)印油墨的概念，人們認(rèn)為是以水為主要溶劑的油墨，其實(shí)質(zhì)并不然，水性網(wǎng)印油墨中一般還尚含有10～15%的有機(jī)溶劑，加有機(jī)溶劑的目的是為了改善印墨的柔軟性、鮮艷度和防止?jié)B化暈開(kāi)，現(xiàn)在的水性網(wǎng)印油墨已經(jīng)基本上不含有有機(jī)溶劑，達(dá)到了真正概念上的全水性化的油墨。

由于水性絲網(wǎng)油墨不含有有機(jī)溶劑，因此具有無(wú)污染和經(jīng)濟(jì)兩大優(yōu)點(diǎn)，深受網(wǎng)印界朋友們的青睞。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，國(guó)際研究課題日漸增多，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出能在織物、紙品、PVC、PS、鋁箔及金屬上絲印的有光和無(wú)光水性網(wǎng)印油墨，用以印刷煙盒、酒盒、塑料裝飾品、紡織印染品和陶瓷涂層產(chǎn)品等。

水性網(wǎng)印油墨應(yīng)用中注意事項(xiàng)

1．應(yīng)選用對(duì)位精度較高的絲印機(jī)，特別四色網(wǎng)印時(shí)，對(duì)印臺(tái)一定要平整，吸氣平臺(tái)氣孔不能過(guò)大，抽氣力量應(yīng)以印品上不留痕跡為宜。

2．為提高印品質(zhì)量應(yīng)選用硬度在70～80度的刮刀進(jìn)行刮印。

3．網(wǎng)版對(duì)位正確后，才可開(kāi)始印刷，對(duì)版時(shí)應(yīng)先對(duì)黃版，然后按版序?yàn)辄S、藍(lán)、紅、黑逐一對(duì)版印刷。

4．在網(wǎng)版印刷中要隨時(shí)注意控制水性油墨的各項(xiàng)參數(shù)，如印墨黏度、流動(dòng)性、觸變性和可塑性等。水性油墨控制指標(biāo)主要有細(xì)度、黏度、PH值和干燥速度等，這些指標(biāo)對(duì)油墨應(yīng)用效果起決定性作用。網(wǎng)版盡力選用單絲絲網(wǎng)，因?yàn)槎喙山z網(wǎng)容易使油墨浸入兩根纖維之間，引起絲網(wǎng)延伸膨脹，還增加印墨在網(wǎng)孔中干燥機(jī)會(huì)。多股絲線會(huì)造成油墨不易干燥。

5．現(xiàn)在水性油墨已經(jīng)完全為純水性體系，所以，在使用中或調(diào)節(jié)油墨時(shí)，絕不可將水性油墨與其他溶劑型、醇性印墨混合在一起使用或者往水墨中添加有機(jī)溶劑，以免出現(xiàn)印刷質(zhì)量問(wèn)題。

6．在使用水性油墨前應(yīng)攪拌均勻，在墨槽中調(diào)節(jié)黏度，如果不合適可用稀釋劑或增稠劑進(jìn)行調(diào)節(jié)，并注意印墨的PH值，一般控制在8.5～9.5之間。

7．在印刷過(guò)程中，尤其是夏季氣溫高，墨中水份易揮發(fā)，使印墨黏度變高，PH值下降，所以要經(jīng)常觀察印墨使用中的情況，如果發(fā)現(xiàn)黏度升高或PH值超出控制范圍，應(yīng)立即采取稀釋劑和PH穩(wěn)定劑進(jìn)行調(diào)控，以確保其在穩(wěn)定條件使用。

8．如果印刷速度低，油墨干燥速度太快或印刷效果不佳時(shí)，可適當(dāng)添加一定比例的慢干劑。

9．印刷任務(wù)完成后，剩余水墨應(yīng)回收至原裝桶內(nèi)并蓋緊蓋子，防止水份蒸發(fā)，印墨變稠或表面結(jié)膜至變干。

10．水性油墨應(yīng)存放在通風(fēng)陰涼之處，室溫控制在5～45℃。印刷機(jī)中殘留印墨可用清水沖洗干凈。

11．水性油墨使用中出現(xiàn)泡沫，可使用消泡劑以抑制和消除氣泡的產(chǎn)生，避免因產(chǎn)生氣泡而出現(xiàn)針孔、漏白、墨色不均勻等印刷質(zhì)量問(wèn)題，一般消泡劑用量控制在0.1～0.2%。為加快水墨干燥速度可加快干劑，用量一般為0～30%。