印刷油墨的分类特点及应用

印刷油墨的分类特点及应用

第一节 概述

可用于制作油墨的原材料有数千种之多，油墨业可根据需要选择具备某一特殊性质的材料来配制油墨，所配出的油墨也具有各不相同的物理和化学性质。不同的印刷方式，不同的印刷机，不同的承引材料对油墨性能提出了多种多样的要求。因此，不同类型的油墨从外观到性能都有相当大的差异。
按照传统的习惯，油墨是按照印版的特点来划分的，如凸版印刷油墨，平版印刷油墨，凹版印刷油墨及孔版印刷油墨。
根据印刷品用途可分为新闻印刷油墨，书刊印刷用墨，证券印刷用墨，包装印刷用墨（可又分为纸板印刷用、皂类包装用、塑料薄膜包装用、铁皮包装用等多种）以及其他一些用途的油墨（如建材用、壁纸用、玩具用、食品用、餐巾用等）。
油墨还可以按承印物的不同划分为纸张油墨（又可分为单张纸印刷油墨、卷筒纸印刷油墨，以及其他各种纸张用印刷油墨等）、印铁油墨、塑料薄膜印刷用油墨、金属印刷油墨、玻璃印刷用油墨等等。
按油墨颜料特征来划分，有磁性油墨、荧光油墨、导电油墨等。
按油墨的连结料划分，有油型、溶剂型、水型、亚麻油型、树脂形等。
随着科学技术的发展，印刷行业从制版的方式，印版的材料以及印刷的方式都发生了很大的变化。相应的，为了适应新的板材，新的承印材料以及印刷目的的要求，除了各种经典油墨品种外，各种新型油墨应运而生。如各种无毒，无污染的水基油墨，既能快速固着又有很好光泽的亮光快干胶印油墨，廉价且无污染的油包水性速印一体化机油墨，各种喷墨油墨，微胶囊结构油墨，导电油墨，导电油墨，磁性油墨等更是层出不穷，品种多样。
种油墨术语是指具有特殊性质或特殊用途的油墨。
1  热固着油墨  heat-set printing ink
受热时溶剂迅速挥发而使墨层固着在承印物上的油墨。
2  红外线固着油墨  infrared setting printing ink
用红外线照射能使墨层迅速固着的油墨。
3  热熔油墨  hot melt printing ink
室温下呈固态，需印刷机墨斗加热使油墨熔化进行印刷的油墨。印件受冷时油墨即凝固，故亦称冷固着油墨。
4  湿固着油墨  moisture –set printing ink
印件墨层吸收水分到一定程度时油墨中的树脂即析出凝固而干燥的油墨。
5  蒸汽固着油墨  steam-set printing ink
湿固着油墨的一种，用水蒸气处理能迅速固着而干燥。
6  蜡固着油墨  wax setting printing ink
这种油墨印刷的印刷品，刚印好立即浸入熔融的蜡液中，墨层能立即固着。亦称蜡凝固油墨。
7  热固化油墨  thermo curing printing ink
受热能迅速反应生成不溶、不熔固体墨膜的油墨。
8  紫外线固化油墨  ultra-violet curing printing ink
印件上的墨层用紫外线照射后能在瞬间即完全固化的油墨。
9  电子束固化油墨  electron-beam curing ink
用电子束照射，在瞬间即能固化的油墨。
10  热转移油墨  heat transfer printing ink
在特制纸张上印刷好的图案文字可以接触加热转移到其他材料上去的油墨。

第二节 平版印刷油墨

平版油墨与凸版油墨在组成上非常相似，但由于平版印刷工艺与凸版印刷不同，也相应要求平版油墨具有一些特殊的性能。平版印刷是基于水墨相斥的原理发展起来的，因此平版油墨在印刷中会与水频繁的接触，因此具有较强的抗水性，防止油墨乳化，油墨中的颜料必须是抗水性很强的颜料。而且由于平版印刷的墨膜层比薄，一些油墨中颜料的比例要高些，着色力要强些。
平版印刷油墨按承印物种类，可以分为单张纸胶印油墨，卷筒纸胶印油墨，印铁油墨，软管油墨及特种平版油墨等。
一、单张纸胶印油墨
单张纸胶印油墨除珂罗版油墨仍使用亚麻油为主要连结料，用于少量艺术品（如古代字，画）的复制外，其余都使用树脂型连结料。
树脂型胶印油墨一般可分为普通型，亮光型，快干型和亮光快干油墨，其差别在于普通型光泽较差，固着较慢，但价格低廉；亮光型胶印油墨光泽好，但固着较慢；快干型能在之上快速固着，避免粘脏，但光泽较差；亮光快干胶印墨则综合了亮光型和快干型的特点，关键是在比较好的解决了炼制改性酚醛树脂油和胶质油的温度和时间的控制问题，能达到亮光快干的良好平衡，适宜在铜版纸上印刷，多用于制作画册，挂历，图片等精美印刷品。其干燥原理是依靠连结料中的低粘度相--油墨油的迅速渗透而达到快速固着的目的，然后进一步依靠氧化结膜彻底干燥而形成有光泽的墨膜。亮光快干型胶印油墨的细度要求很高，一般在15um以下，粘度在20~80Pa*s之间。
二、卷筒纸胶印油墨
卷筒纸胶印油墨用于高速的卷筒纸胶印机印刷，所以粘度要低一些，一般为10~40Pa*s/25ºC，粘度比单张纸油墨小，只有3~6/32ºC，但仍需要有一定的触变性。用于新闻纸或胶印书刊纸印刷时，一般使用普通快干型胶印油墨，依靠渗透固着干燥为主；在铜版纸上印刷时，就必须采用有烘干设备的多色卷筒胶印机。
   1．普通卷筒纸胶印油墨。

普通黑色卷筒纸胶印油墨配方：

槽法炭黑                          16.5%

酞菁蓝                            1.5%

快固性酚醛树脂                  40.0%

长油醇酸树脂                    2.0%

沥青油                            30.0%

油墨油                              5.0%

蜡质辅助剂                        5.0%

高速卷筒纸胶印机上印报油墨以渗透为主。要求油墨粘度更低一点，为5.0Pa*s/25ºC，粘度值仅为2.8/32C，油墨配方也有不同。
   2）用于卷筒铜版纸印刷的胶印油墨。这种油墨汉较多的油墨油，必须在印刷后通过烘干设备，使溶剂挥发，所以是以挥发干燥为主，兼有氧化结膜作用的油墨，所以树脂是高软化点的热固性松香改性酚醛树脂。加入亚麻油调墨油可提高墨膜光泽和流平性；加入干燥剂和腊质可以使油墨快干，墨墨膜光泽，耐磨擦，还有降低粘度，防止蹭脏的作用：这种油墨称为热固着油墨。由于这类油墨的溶剂是靠加热挥发的，这就要求干燥装置具有良好的废气处理功能，避免由此造成的环境污染问题。这也促使人们使用无溶剂的油墨，如UV固化胶印油墨，这种油墨的应用已越来越受到关注。

三、印铁油墨
     1）印铁油墨。印铁油墨是在金属表面上用橡皮布滚筒转印的油墨，印铁属于平版印刷的范畴，所以印铁油墨的性质基本上与胶印油墨相同。但在耐热性与附着能力上有特殊要求。另外，考虑到某些特殊用途，如印刷制作玩具的铁皮油墨，必须使用低毒的油墨。
    2）印铁彩色油墨。彩色印铁油墨是一种耐高温烘烤的平版油墨，细度在15um以下，流动度为23~31um，粘性为15~23。为了调节干燥速度，可加入少量干燥剂，如在印刷机墨辊上出现结皮现象，也可以加入一些干燥抑制剂。
   3）软管打底油墨和彩色油墨。用于软管的直接胶印，或者由铜凸版接受油墨，再经胶辊转印到软管表面，不与水辊接触的印刷。这种软管印刷一般是先印白色打底油墨，烘干后再套印彩色文字图像。油墨性能与印铁油墨相似。
四、其他平版油墨
       1）无水胶印油墨（Waterless Offset Ink）。无水胶印是一种新型平印技术，其印版为在铝版基上涂布感光层和硅酮橡胶。无水胶印油墨与一般平印油墨不同，它不要求抗水性，但需要高粘度，低粘度，触变性大，有良好的传递性能。无水胶印油墨的连结料油分散在苯二甲酸二丁酯或二辛酯中的氯化橡胶[分子式]与分散在油墨中的二聚松香季四醇酯组成。用油墨油调整其粘度，填充料常使用石滑粉，借以减少摩擦；还可以加入少量粘度为10~15Pa*s的硅酮油达到消除和降低表面张力的目的。将上述物质一起混合加热到90+5`C约20~30min，冷却后加入颜料与填充料在三辊轧墨机上轧细。无水胶印油墨的价格也高于普通胶印树脂墨。
   2）轻印刷用平版油墨。轻印刷使用小型胶印机和制剂氧化锌版，银盐扩散版或薄铝基PS版印刷，使用的纸张多数是书籍纸，胶版纸以及办公用纸，有一定的吸收油墨溶剂的能力。为了避免经常洗涤墨辊，轻印刷用的平版油墨最好能在墨辊上不氧化结膜，放置几天也不会干燥。但一旦印在纸上以后，连结料的溶剂能很快释放出来，被纸张所吸收，油墨较快的固着于纸面。为此常使用特殊的环化橡胶连结料，将连结料与适当的颜料，填充料混合分散后，就能制成在小胶印机上不干墨辊，印到纸张上以后由于油墨油渗入纸内，较快的结膜固着的轻印刷用的平印油墨。由于不用经常洗涤墨辊，可以避免浪费。缺点是当印刷速度较高时，比较容易出现飞墨现象。

第三节 凸版印刷油墨

一、单张纸书刊油墨

这种用于圆压平或平压平凸版印刷机的油墨是依靠渗透固着和氧化结膜干燥的。纸张多为凸版印刷纸及新闻纸，印刷速度不高，约为2000~5000张/h，油墨粘度为0.5~2.5Pa*s，粘度5~10。墨色主要以黑色为主，以炭黑为颜料，为纠正炭黑的偏棕色相，加入一些射光蓝，铁蓝作为提色剂；连结料主要是松香油和醇酸树脂油，并加少量沥青油调整其流动性。
二、新闻油墨和卷筒纸书刊油墨

这两种油墨都是用于圆压圆型凸版印刷机印刷，使用卷筒新闻纸，印刷速度比较快。新闻油墨完全依赖纸张的吸收作用而渗透固着，这种油墨必须具有良好的流动性能，粘度比较低。卷筒纸凸版报纸印刷机机速为20000r/h以上，油墨粘度为0.2~1.0Pa*s；10000~20000r/h时，粘度为1.0~2.5Pa*s。卷筒纸书刊印刷及的转速较慢，一般为5000~9000r/h，印刷速度介于平台铅印机和低速印报轮转机之间，因此，这类油墨的性能也介于这两者之间。表1是新闻油墨和卷筒纸书刊油墨的配方。
表1       新闻油墨和卷筒纸书刊油墨
原料名称
新闻油墨（%）
卷筒纸书刊印刷油墨
槽法炭黑                    10~13                                      18   
铁蓝                          3~4                                          10   
碳酸钙                       8~7                                          6   
松香油                       65~71                                      4   
沥青油                        3~5                                            11   
醇酸树脂油（油度70）
　                                      30   
20号机油                   10~3                                         16   
胶质油
　                                             5

第四节 柔性版油墨

   柔性版印刷使用的油墨很稀，属于液体类油墨，从流变学的观点看，是接近牛顿流体的一种油墨，所以具有很好的流动性能，粘度只有0.1~1Pa*s。柔性版油墨一般为挥发干燥，但以纸张或纸版为承印物时，可以靠渗透作用而固着。柔性版油墨可以分为醇型，溶剂型和水型三种，以后两种为主。
   1）醇型柔性版油墨。这种油墨适于印刷吸收性好的牛皮纸，包装纸和纸板等承印物，树脂采用醇溶性的改性苹果酸树脂，消化棉或虫胶；溶剂为乙醇或乙丙醇和少量脂类溶剂，列入下列配方：

永久大红                              13%

改性苹果酸树脂                        14%

硝化棉                                  6%

异丙醇                                  58%

乙酸乙酯                                6.5%

聚乙烯蜡（增滑剂）                    2.5%

醇型油墨所用改性苹果酸树脂溶于醇类溶剂，具有较好的传递性能和光泽度。硝化棉耐热，与虫胶混合，油墨的耐油性好。醇型柔性版油墨的溶剂以乙醇，异丙醇为主，再加少量酯类溶剂和溶纤剂（乙二醇醚类）以提高树脂的溶解性，改善印刷适性。不同的溶剂其挥发速度不同，经过组合，可以是油墨的干燥速度适应印刷的要求。
   2）溶剂型柔性版油墨。这类油墨主要用于印刷没有吸收性的塑料薄膜，铝箔和服和包装材料。油墨印到承印物表面后，靠油墨中溶剂挥发而干燥，印刷后，墨膜内部还存有少量的溶剂。这类油墨采用聚酰安树脂和硝基纤维素，近年来常用醇活性的丙稀醇树脂代替聚酰胺树脂，采用醇，烃与脂类等混合溶剂来改善溶解能力和粘着力。对聚乙烯或聚丙稀薄膜类承印物，印前必须经过电晕放电处理，以提高其表面附着能力
   3）水性柔性版油墨。水性油墨主要使用水溶性丙稀酸树脂和顺丁烯二酸树脂，溶剂除水外还有部分异丙醇或乙醇以调整粘度。由于水基油墨是一种皂组合物，使用中产生气泡，因此都加入硅油作为硝泡剂。同时还加入一些蜡质以增加耐磨性。使用可溶性丙烯酸树脂的水基油墨不仅可以在纸张，纸板上印刷，也能附着于塑料表面和铝箔上。

在美国和澳大利亚等国家，许多地方报纸已经改用柔性版印刷。柔性版印刷在各种印刷方式中所占比例正逐年提高，不仅用于单色印刷，也可以进行彩色网点印刷，其中多数柔性版印刷机使用的是水基柔性版油墨。因此，各种柔性版油墨特别是水性墨有很广阔的发展前景。

第五节 凹版印刷油墨

一、雕刻凹版油墨

雕刻凹版油墨（Intaglio Ink）主要用于印刷有价证券，如钞票，邮票等精细印刷品。其特点是稠度大，粘度较小，墨性短（易擦净），具有适当的触变性，通常在50~C左右使用。因此，其配方设计要求所使用的颜料使耐光性好，遮盖力强的无机颜料。近年来，也使用着色力高，密度小，分散性好的有机颜料。另外，要加入较大比例的填料，以调整油墨的流变性能；油墨中所用的连结料为聚合油，氧化油和合成树脂，属于氧化结膜型干燥。同时加入一些助剂，如腊质可防止蹭脏；干燥剂加速干燥。这类油墨的仿伪性和保密性要求很高，所以，通常还使用一些特殊的颜料和助剂。下面举两个配方实例：
（1）
黄色雕刻凹版油墨
铬黄             53%
氧化油           24%
高岭土           22%
硼酸锰           1%
（2）
蓝色雕刻凹版油墨
铁蓝             20%
碳酸钙           30%
4号聚合油        39%
2号聚合油        11%
在目前的雕刻凹版印刷中，由于印刷速度较高，部分溶剂挥发导致油墨粘性逐渐提高，出现擦版不净及油墨传递困难现象，这是很难解决的问题。最近，研制出一种具有表面活性作用的树脂，将这种树脂应用在油墨配方中，在加入一定比例的水以取代部分溶剂，可以形成稳定的油包水结构。初步试验的结果表明，这样的油墨配方既可以保证雕刻凹版油墨的特性，又能使油墨的粘度，粘性保持相对稳定，同时又无环境问题，是很有意义的尝试。
二、照相凹版油墨

与雕刻凹版油墨相比，照相凹版油墨很稀，主要依靠溶剂的挥发干燥。出版行业用于印刷画报，期刊类印量较大的产品，包装装潢，工业材料的印刷业厂采用照相凹版印刷，所以承印物可包括各种纸张，金属箔，塑料薄膜，建筑装饰板等。油墨配方常根据承印物不同而选择适合的树脂与溶剂。总的来说，其配方设计要求颜料的着色力强，吸油量低，与使用的树脂，溶剂不发生化学反应，而且易于分散，不发生沉淀现象。要求所用树脂软化点较高，颜色浅，光泽好，在选定的溶剂中幼教好的溶解性；且树脂间拼混性好，溶剂释放性好，对承印物有良好的粘结力。这样才能保证油墨适时干燥，同时墨膜有光泽，有一定硬度。油墨中溶剂应不易燃，无毒，对树脂连结料有很好的溶解能力；价廉而易于回收。

照相凹版油墨通常按照承印物品种不同或溶剂品种不同分为不同类型，下面分别介绍几种油墨：
   1）书刊凹版油墨。这类凹版油墨过去常用苯类溶剂，具有干燥速度可方便调节，印刷品层次丰富，网点清晰，并有较好的光泽等优点，但由于苯易燃，且对人体有危害，现在基本上用汽油代替苯类制造照相凹版油墨，它可以用于纸张，纸板，或塑料包装的材料。为了防止火灾和空气污染，再纸张或纸板上印刷时，可用于水性凹版油墨，它不污染环境，无刺激性臭味，不然不爆，能安全生产并有利于工人健康。现在使用最多的是水溶性丙烯酸树脂，它由丙烯酸脂与有机胺或氨水作用，生成能溶于水的有机胺盐类，印刷在纸张或纸板表面当以后，干燥过程中胺盐或氨盐分解蒸发，恢复为不溶水的丙稀酸树脂。水型凹版油墨的缺点是印刷品的光泽和阶调层次较差，深入纸内的水分会导致纸张伸缩，产品质量比不上苯墨及汽油墨。
   2）包装用凹版印刷油墨。这一类凹印油墨常根据承印物的性质而选择合适的配方。
3）建筑装饰材料用凹版油墨。照相凹版滚筒没有接缝，印刷速度高，油墨干燥快，特别适合生产成卷的壁纸，地板革和贴塑版（印刷胶合板）等装饰材料.

第六节 孔版印刷油墨

   孔版印刷使在压力作用下，使油墨从印版的网空中通过而转移到承印物表面的印刷方法。孔版印刷油墨（porous Printing Ink）种类很多，根据承印物的不同，可以分为用于纸张，纺织品，塑料，金属以及玻璃，陶瓷等不同材料印刷的孔版印刷油墨。根据承印物不同，其干燥的类型可以分为氧化结膜型干燥，挥发型干燥，渗透干燥型，二液反映型，紫外线干燥型等。
一、誊写油墨

誊写油墨要求稠而不粘，易于顺利通过蜡纸，附着在纸张上，依靠渗透作用固着，它的连结料中主要是油墨脂。目前广泛使用的速印一体化机油墨使一种典型的油包水乳液型油墨，主要由作为内相的水和作为外相的多组分油，以及作为界面相的表面活性剂组成，依靠表面活性剂的作用，大大降低油水界面张力，使水能稳定均匀的分散在油相中，这种油墨的粘度很高，但粘性很小，易于通过印版，主要依靠油墨的渗透而快速干燥。
二、丝网印刷油墨

丝网印刷油墨（Screen Printing Ink）根据承印物的不同，可以选择不同的树脂和溶剂，油墨的性能不尽相同，干燥机理也不同。
   1）塑料薄膜用网印油墨。这类油墨属挥发干燥性油墨，粘速比凹版油墨和柔性版油墨高一些，依靠热风加速干燥，塑料薄膜再印刷前要经过电晕放电处理，以提高附着力。
   2）金属，玻璃用网印油墨。印刷这一类材料可以使用氧化聚合型丝网油墨，但常用两液反应型油墨，利用化学性质完全不同的两个组分在印刷前充分混合，立即进行印刷。印刷后发生化学反应，高分子聚合而干燥结膜。二液反应型油墨配方举例：

甲组： 钛白粉

环氧树脂

甲组全部在印刷前混合，乙组混合物的15%~25%在即将印刷前与甲组混合。用于金属，玻璃和处理过的聚烯烃塑料的印刷。加热至100°C，15~20min后指触变干，但彻底固化需5~7日。
3）陶瓷贴花纸用丝网油墨。
配方如下：

陶瓷用颜料              58%

甲基丙烯酸丁酯          14%

醇酸树脂                12%

乙二醇醚                8%

松油醇                  8%
陶瓷贴花纸印刷时将油墨印在特制的转移纸上，干燥后再反铁在陶瓷表面，撕去制基。陶瓷颜料的煅烧温度一般在400~500°C，最高在800°C左右。
   4）纺织品印刷用丝网油墨。这类油墨是水包油性乳液油墨。固着剂是丙烯酸系列乳液。颜料一般占10%~15%，依靠烷基璜酸钠一类阴离子型表面活性剂将颜料分散与水型连结料中制成乳剂，用丝网印刷方法印在织物上，干燥后再进行热处理，印成的纺织品能耐摩擦和洗涤。

第七节 特种油墨

一、紫外线和电子束固化油墨

随着技术不断迅速发展，辐射固化体系，尤其是紫外光和电子束固体体系，在印刷油墨中正获得越来越多的应用，特别是在罩光油，金属软管油墨，表格印刷油墨中应用很广。
1）紫外线干燥油墨（Ultra-Violet Drying Printing Ink）。简称UV油墨。它具有以下优点：
（1）在印刷过程中不会在墨辊干燥，一旦印刷在承印物表面，受到300~400nm紫外光的照射，就能立即固化，只需1s左右，因此不必喷粉防脏，用做罩光油干燥快，效果快。
（2）与加热烘干等干燥方式相比，节省场地，在很快时间内得到结实的墨膜，各种化学抵抗力好，特别适合于金属软管和容器印刷。
（3）由于不含溶剂，没有可燃性气体逸出，所以不会发生火灾，对人也没有害，不会造成空气污染。

但是使用UV油墨也有一些缺点：
（1）UV油墨的价格比普通的印刷油墨贵50%到1倍，印刷适应不如一般的胶印油墨，印成品的光泽也差一些。
（2）紫外线的灯管丝寿命短，价格较贵，耗电量相当高，增加了印刷成本。
（3）必须使用特殊的墨辊，橡皮布和洗涤剂，不能与一般油墨混合使用。
（4）油墨对皮肤油一定的刺激性。
于以上情况，所以，世界各国在普遍的彩色印刷中很少使用UV油墨，但还在下列领域中推广较快：专用罩光油印刷，金属软管和金属薄膜板印刷，卷筒纸表格印刷和纸板盒使用的UV油墨。
2）电子束化油墨（Electron Drying Printing Ink）

简称EB油墨。EB油墨是依靠能量更高的电子束射线使油墨在瞬间固化的，由于电子束能量极高，油墨配方不必加入光引发剂（如二苯甲酮和安息香醚），其他成分与UV油墨相同。
   EB油墨需要电子束照射源和隔断氧气（充满惰性气体）的照射炉，电能消耗少。但为保障人身安全，需要昂贵的照射防护装置，所以虽然在理论上有一定优点，实际上使用的例子却很少。由于这种干燥方式能使较厚的墨膜彻底干燥，今后可能在金属软管与金属薄板印刷首先实用化。
二、其他特种油墨
   1）金属，银墨和珠光油墨（Gold Ink，Silver Ink and Pearl Lusting Ink）。
（1）金属。金属一般的购置油墨生产的成品印金油，在印刷前与800~1000目/英寸的细铜粉混合，并加入较多的催干剂。印刷时要控制润湿液的pH值；由于金属印刷适性差，印刷速度要慢一些；印成品应避免与硫化物，酸类和水接触，防止变色。
（2）银墨。银墨是先将铝粉分散在石油溶剂中，再加入树脂调墨油，一般由油墨厂制造。鳞片状的铝浮在墨膜表面，而颗粒状的铝粉则均匀地分散在墨膜中，可配成柔性版银墨。
（3）珠光油墨。用天然的珍珠母粉或合成的无机晶体物质代替金粉或银粉，可配成珠光油墨，常用于印刷包装材料。
   2）荧光油墨和磷光油墨（Fluorescent Ink and Laminous Ink）。荧光材料在日光照射下，能反射出鲜艳夺目的荧光，所以用它们制成丝网油墨，凸版油墨，柔性版油墨和凹版油墨，印成的招贴，广告，贺年片，指示器等，宣传效果特别好。丝网印刷可用最大颗粒直径为40~50um，柔性版和凹印版最大粒径为10~15um，胶印最大粒径为4~5um，所以最好用丝印，凹印或柔性版印刷。油墨配方中最好加入2%~3%紫外线吸收剂。而且由于墨层较薄，所以荧光颜料的含量比较多。磷光颜料中含有少量不纯物的硫化锌制成，它吸收了入射光后一定时间内再发射出来，因此可能在夜光发光。它颗粒较粗．不能研磨，只能由丝网印刷方式印制表盘，铭牌，安全符号等，也用于广告。连结料要采用中性的环己酮树脂，不可与酸碱接触。
   3）磁性油墨和光学符号识读（OCR）油墨。
（1）磁性油墨。磁性油墨可印刷油特定形状的符号和字母，墨层中含有能残留磁性的氧化黑铁和氧化铁棕等磁性材料，磁化后可以磁性度去装置MICR上根据磁场的变化自动读取数字，分类统计。这种油墨主要用于支票和票据印刷，由于颜料密度大，印刷适性较差，容易转移不良，印刷时要注意保证墨膜的厚度。
（2）光学符号识读油墨。现在银行、邮局和类似机构使用较多的是光学符号识读器（OCR），利用光线扫描向计算机输入信息，其中使用最广的是条形码。
（3）PCE-2000系列感光成像抗电镀、抗蚀刻油墨。PCE-2000系列感光成像抗电镀、抗蚀刻油墨是一种高感光高分辨力的感光成像液态抗电镀、抗蚀刻油墨，由于制造该油墨的主体使用了一种光敏性树脂齐聚物，具有很高的耐温性和耐酸性，且在稀碱性溶液中有很好的溶解性，因此非常适合制造精度高的印刷电路板业和蚀刻业的要求。
此外还有微球发泡油墨，香味油墨，喷墨印刷用油墨，示温油墨，安全油墨等等。

第三讲
包装印刷油墨技术发展及前景

油墨一般有三种分类方式。根据印刷版型分类，有柔性凸版印刷油墨、凹版印刷油墨和网孔版印刷油墨及滚涂印刷油墨。根据油墨主要组份分类，有卷筒纸及纸板印刷油墨、醇溶性印刷油墨和水性印刷油墨。根据油墨用途分类，有纸张印刷油墨、塑料印刷油墨等。油墨技术发展到今天，呈现出环保、高科技化等趋势，技术含量越来越高，对环保的破坏也在减少。
一、环保油墨：实现绿色印刷
1、油墨对环境的危害性
在印刷业，油墨对环境的影响是非常大的，而且，在用于食品包装印刷时，油墨中对人体有害的成份还会直接危害食用者的身体健康。与印刷油墨有关的环境问题主要有：
（1）印刷油墨中对人体有害的成份
印刷油墨是由颜料、连结剂、溶剂、辅助剂组成。其中有机溶剂和重金属元素对人体损害严重。油墨中的颜料有两种，即无机颜料和有机颜料。其性质不溶于水和其它介质，并具有鲜明的色泽和稳定性。有些无机颜料中，含有铅、铬、镉、汞等重金属元素，均具有一定毒性，不能用于印刷食品包装和儿童玩具，有机颜料中有的含有合联苯胺，其中含有致癌成份，应严禁使用。有机溶剂可溶解许多天然树脂和合成材脂，是各种油墨的重要组成部分。有机溶剂会损害人体及皮下脂肪。长期接触某些溶剂会使皮肤干裂、粗糙；如果渗入皮肤或渗入血管，则会随血循环危及人的血球及造血机能；溶剂气体被吸进气管、支气管、肺部或经血管、淋巴管传到其它器官，甚至可能引起肌体慢性中毒。
复合包装材料在生产过程中要使用大量的油墨、有机溶剂和粘合剂，这些辅料虽不和食品直接接触，但在食品包装和贮存过程中，某些有毒物质会迁移到食品中，危害人们的健康，必须引起关注。油墨中的重金属离子的毒性问题，颜料和染料中某些成分的致癌同题都需要认真研究。
印刷油墨中常使用乙醇、异丙醇、丁醇、丙醇、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯、二甲苯等有机溶剂。这些有机溶剂虽然通过干燥可以除去绝大部分，但是残留的溶剂迁移到食品中会对人体造成危害。在凹印油墨中的溶剂一般有丁酮、二甲苯、甲苯、丁醇等高沸点、有臭味、有毒性的溶剂。特别是丁酮，残留的气味很浓。由于油墨中的颜料颗粒很细小，吸附能力很强，虽然在印刷时已经加热干燥，但由于时间短、速度快，往往干燥得不彻底，特别是上墨面积较大、墨层较厚的印刷品，真残留溶剂校多，这些残留溶剂被带到复合工序中，经复合后再难跑掉，会慢慢地迁移渗透出采。因此，必须将溶剂残留控制在最低限度。
（2）油墨中的溶剂挥发造成的大气污染和臭气问题
油墨中溶剂挥发造成的大气污染等问题，以凹印墨最为严重，因为凹印墨中使用了较分的挥发性有机物（UOC）作为溶剂。长期处于高浓度的 UOC中，将会对人体、特别是神经系统造成极大的损害；UOC还会与空气中的氮氧化湖发生光化学反应，产生臭氧及烟雾，从而造成大气污染。为减少 UOC，有回收和燃烧排放溶剂两种解决方法，但现在未配置这类装置的凹印机很多。
除此之外，排放清洗水性油墨的水会造成水质污染，排放胶印润版液也会造成水质污染。印刷品以及油墨容器等产业废弃物的处理，也是一件十分棘手的问题。
2、环保油墨的发展
为了从根本上改善油墨对环境的影响，我们应从改变油墨的组成方面着手，即尽量采用环保型材料来配制新型的环保油墨，各国科研人员正加紧这方面的开发研制。目前，这类油墨主要有三大类，即水性油墨、UV油墨和水性UV油墨。
（1）水性油墨
水性油墨的最大特点是对环境无污染，对人体健康无影响，不易燃烧，安全性好，墨性稳定，色彩鲜艳，不腐蚀版材，操作简单，价格便宜，印后附着力好，抗水性强，干燥迅速，印刷速度可达150－200m／min，特别适用于食品类、医药类、化妆品等对卫生条件要求严格的包装与装潢印刷产品的印刷与使用。
水性油墨与溶剂型油墨的最大区别，就在于水性油墨中使用的溶剂是水而不是有机溶刻。由于溶剂型油墨大多采用挥发性干燥为主的方式，溶剂的沸点越低，就越易挥发，而挥发时有毒气放出，污染四周环境，对工人身体有害，印刷完成后其表面也有残留的有害物质，不适合用来印制食品包装、药品包装、儿童玩具等包装。据有关资料报道，目前美国塑料薄膜印刷中有40％采用水性油墨，其它经济发达国家，如：日本、德国、法国等在塑料薄膜印刷中使用水性油墨的用量也越来越多。2001年6月，英国就立法禁止溶剂型油墨印刷食品薄膜。
据资料介绍，美国对能引起光化学烟雾的有机溶剂有个规定：对UOC （有机挥发物）排放总量作出限制，符合UOC规定的水性墨要达到下列两项标准：①使用状态的油墨组成中，挥发成分的比例在25％以下，水份在 75％以上；②水份少的油墨在使用状态下，不择发的成份在60％以上。我国近年来对食品的包装，也作出了一些规定，“绿色”印刷材料的地位将进一步提高。在使用水性油墨时，同的应强调废水处理工作，应将洗辊、洗槽、洗桶的废水集中放在一个废水处理池里，加入酸性物质沉淀。
天津某中外合资食品生产企业使用汕头某公司生产的OPP／CPP复合膜包装食品，开线后闻到强烈的异味，后经国家＠装产品质量监督榆领中心检测，仅二甲苯残留量一项就达 18.03mg／m2，总溶剂残留量达到 21．4mg／m2，严重超标。该食品生产企业后来虽得到经济赔偿，但其信营损失却是不能完生挽回的，这就是食品生产立业在使用包装材料之前没有严格要来包装材料质量所造成的，每个食品包装厂应该从中吸取教训。彻底的解决办法是印刷使用水性油墨，是合使用热熔胶预淙薄膜，无任何溶剂存在，不会发生异味及其迁移。
水性墨通常是对纸制品包括纸塑复合产品印刷而使用的。其特性是能满足纸张印刷的吸墨性，使得四刷品着色丰满，更难得的是其溶剂是水和乙醇，对环境污染性小，号称是环保绿色油墨。
（2）UV油墨
用UV油墨色彩鲜艳，图像清晰度高，无论从环保的角度还是技术发展的角度差虑，UV柔印都是很有前途的工艺。UV油墨是在一定波长的紫外光照射下，能够从液态变成固态的光固化型油墨。UV油墨的优点是不用溶剂，有利于环境保护，干燥速度快，耗能少，光泽好，色泽鲜艳，耐水、耐磨、耐油、耐溶剂等。
紫外光固化油墨的王要成份包括光聚合性预聚物、感光性单体、光聚合引发剂、有机颜料及添加剂等，油墨中光引发剂是一种易受光激发的化合物，在吸收光子后激发成为自由基能量转移给感光性光子或光交联剂，使 UV墨发生光固化反应。
UV油墨只有在UV光照射下才会干燥，即使在墨斗中长期存放，性能也能保持稳定，干燥速度快（可达500 米／分）且彻底，无溶剂排放，无需防止印品间沾污而采取喷粉措施，印刷机和车间环境清洁，无粉尘污染，印后的纸可回收再生。在使用UV墨时，应去除紫外线产生的臭氧，注意防护紫外线对人眼的伤害。
（3）水性UV油墨
水性UV油墨是目前UV墨领域的一个新的研究方向。普通UV墨中的预聚物粘度一般都很大，需加入活性稀释剂进行稀释。而目前使用的活性稀释剂丙烯酸酯类化合物具有不同程度的皮肤刺激性和毒性，为此，在研制低粘度的预聚物和低毒性的活性稀释剂的同时，另一方面是发展水性UV 墨。
采用乙醇作溶剂，将对醇溶型油墨有着好的相容性和极佳的粘接性能。而醋酸乙酯对某些印刷油墨有侵蚀作用，会造成油墨的晕染，这种问题在表印油墨中经常出现。
在研制环保型油墨进程中，同时应加强对于溶剂油墨的改进，提高安全性。溶剂的安全性主要由溶剂的毒性和易燃程度来体现。需特别注意：（1）醚类能够生成爆炸性过氧化物；（2）不易燃的溶剂或四氯化碳与钠、钾、钙、镁、钡等金属接触能发生爆炸性的反应；（3）三氯乙烯写氢氧化钠、氢氧化钾接触生成二氯乙炔，二氯乙炔因自氧化而易爆炸。
先进国家已提出不使用苯类溶剂，我国在国际GB9685－94《食品容器、包装材料用助剂使用卫生标准》中规定了涂料、粘合剂、油墨使用的溶剂品种有乙醇、丁醇、丙酮和乙酸乙酯。 GB／T10004－1998《耐蒸煮复合膜、袋》中规定了溶剂残留总量10mg／m2，而且规定其中苯类溶剂3.0mg／m2。
二、无水胶印油墨：实现水墨平衡
　　胶印最难的就是要达到正确的水墨平衡。水太多会使纸张起皱，并使转移到纸张上的墨膜变薄；而水太少则会使油墨无法控制而转移到非图文区。水墨比还影响油墨的黏性，在多色印刷时，还存在如何控制后印刷的油墨叠印在先印刷的油墨上的问题。要想达到正确的水墨平衡并不是件容易的事，水墨平衡受温度、湿度、纸张类型、印刷速度等多种因素的影响。而无水胶印由于不存在水墨平衡的问题，从而带来许多好处。
无水胶印的一大问题是湿度控制。油墨的黏度会随温度而变化，只在很窄的黏度范围内才能被硅所排斥。在印刷过程中，油墨会由于墨辊间的摩擦而升温，当温度升到一定程度时，油墨黏度会变稀而使印版脏污。若无自冷却效应，或许同样问题也会在传统的胶印机上发生。自冷却效应使墨辊从印版上拾取极细的水滴，水滴飘浮在墨膜上，开返回到墨辊。当水蒸发时，即冷却了油墨。为使油墨黏度稳定，一种解决办法是采用特殊油墨，它可在较宽温度范围内保持恒定的黏度；另一个窍门是在长版活印刷过程中，使用较稠的油墨。然而真正的解决方案是在一些墨辊上通过内部管子泵取冷却剂，以稳定油墨温度。这种方法对新印刷机而言将增加相当的成本，对旧印刷机来说则是纯粹昂贵的改型。不管怎样，这种办法可以使短版活与长版活都采用相同的油墨与相同的操作技术。
由于没有水减弱墨膜，无水胶印在被印页面上可以具有较高的油墨密度，因而印刷图像有更大的色域，一张四色无水胶印样张，看上去像是在传统胶印机上印出的六色印刷活件。无水胶印的其他好处，包括较短的印刷准备时间与较少的纸张浪费（这对在机成像短版数字印刷尤为重要）、不存在对剩余润版液附加物的清除处理问题、在印刷车间空气中只有较少的挥发性有机化合物等。为了能采用无水胶印，如今，甚至在传统印刷机上装备上述冷却辊的现象也越来越普通，这一事实说明，采用无水胶印即使运行成本有所增加，但还是能为用户所接受。
当大多数成功的无水胶印系统使用专用版材时。有3家公司在开发特殊油墨。实际上只有一种是真正的无水胶印墨，但3家油墨产品都具有印刷时不需要调整水墨平衡的优点。
1、single－Fluid（单一流体）油墨
高斯公司在Print 97时曾展示过 Single－Fluid（单一流体）油墨，有关技术细节一直保密。其概念是，传统的油基油墨与水乳化，乳化过程是由一个安装在印刷机上类似搅拌器的装置所实现的。经过乳化后的乳剂（Pigmented mayonnaise）随后被加到印刷机的墨辊上，当其到达印版上时，乳剂分离为水与油的成分。高斯公司并末在Drupa 2000上展示其单一流体油墨技术，但据说此技术仍然在开发中，并在2000 年秋在一家报社进行了测试。高斯公司已将“Single－Fluid”作为注册商标。
2．水基墨
海德堡公司与Sun Chemical（太阳化工）合作开发一种水是墨。从技术上讲，此项产品并不属于无水油墨，而是一种无油油墨（Oil－lessink）。然而，与无水油墨一样，这种油墨避免了水墨平衡问题，它还有环保上的好处。
海德堡的这种油墨需用一种含硅的版材，以使非成像区排斥油墨。此外，它还要求印刷机具有温度控制辊，但不是冷却辊，这种油墨需要把辊子加热到35℃，集热量从油墨中蒸发出多余的水，当油墨附着到印版上时，最终的总含水量是1％－2％。虽然这一温度值不是非常严格的，可在10℃范围内变化，但必须能被控制。如果水蒸发得太多，油墨馆会在墨辊上干结；如果水蒸发得太少，则印刷时印版易起脏。据称，油墨会在40℃时受热变干，如果干了，就有抗水性。当油墨受热马上变得定够干时，就不需要喷粉（印刷机通常要在刚印完的印张上撤滑石粉，以防止抵跌下面一张印张表面的油墨将上面印张的背面蹭脏）。5分钟后，油墨干燥的程度使印刷者和以用手搬运印张；15分钟后，油墨干燥的程度已使印刷者可以折叠印张。除了环保的好处外，水墓墨的性能根像印刷者期望的那样，具有与常规油墨同样的黏度与黏性，并在页面上产生同样的最大实地油墨密度。一开始，其价格或许为现在无水胶印油墨的两倍，但今后其价格将取决于这种墨的生产量。
3、Flint Single Fluid油墨
Flint Ink给人印象最深的是Flint Single Fluid油墨。它在普通无冷却的印刷机上可用于传统铅版材与聚酯版材。此种油墨从气味上、外观及印刷时的状态都像常规印刷机油墨。除了水斗是空的以外，完全按传统胶印的方法操作。在DruPa 2000上，Flint在一小型Ryobi四色田刷机上印制样品。Flint 称；其油墨（商标为“SF1”）可以在纸上达到较高的密度，每种色彩可高出约 10％，但是若超过10％，油墨即呈松散状并易使印版起脏。约15分钟后，用手摸可感觉到油墨干燥，但与传统油墨一样，完全干燥（达到能进行折页或双面印刷）需要几个小时。有些人在拿到样张几天后，用橡皮、消字灵、酒精、丙酮、汽油等溶剂在样张上做试验，证明油墨不会被擦掉。这种油墨的配方是保密的，据说它不是乳剂而是真正的无水胶印油墨，还听说其成分使得其价格并不比传统油墨贵。尽管如此， SF1墨大约还要一年后才进行商业销售。Flint将在几个选中的印刷厂内进行完备的现场测试，还将开发和测试一组专色墨，现在他们只有CMYK原色墨与一种供热固型书刊印刷机用的特殊黑墨。
三、油墨发展的高科技化方向
1、防伪油墨：实现特殊印刷需要
目前，我国许多烟酒类商品采用的防伪油墨主要有以下二种：一是胶印、凹印方式在纸张或塑料薄膜上用荧光防伪油墨印刷隐形防伪标识，其中包括绿色、红色、黄色等荧光隐形油墨；二是采用温变防伪油墨，可由蓝色、紫红色、黑色变无色。
为适应市场需要，一种可用于烟酒包装的日光型变色荧光防伪油墨和手温型蛮色荧光防伪油墨推向市场，以下是其主要特点：一是采用日光型变色及手温型变色高科技材料，具有原材料的可控制性。二是该油墨成分多，生产设备多，投入大，工艺复杂，加工难度大，一般人难于仿制。三是具有多重防伪功能，如直观性、日光变色、手温变色；隐蔽性、荧光变色。四是鉴别方便。利用太阳光照射或手温加热即可识别，还可采用常见的紫外灯验钞仪。
这种新型防伪油墨在技术上有以下几个特点：一是采用化学发光原理，买现检测荧光的唯一性。根据客户需要，采用具有专利保护的特种荧光化合物，用惟一指纹识别功能、惟一光谱表征的油墨达到保护产品不被防冒的目的。二是白光变色、手温变色荧光材料的稳定性很高，克服了现有防伪油墨普遍存在易老化的特点。三是具有商品品牌专用防伪油墨配方锁定的专用性，即根据客户需要，用惟一性极强、可表征的防伪油墨产品达到保护产品的目的。四是新型防伪油墨可以任何印刷方式直接在烟酒等包装用的铜版纸、卡纸、塑料薄膜等材料上印刷隐形或有色的防伪图文。
2、电子油墨：实现数字化胶印
Indigo的彩色数字化胶印机在其彩色数字化胶印机技术及操作的基础上，提供了一个特有的功能组合。In digo印刷机全部采用电子油墨一Indi go的独特液体油墨。电子油墨包含带电液体油墨微粒，它使电子控制数字四刷中印刷颗粒的位署成为可能。电子油墨能达到极微小的颗粒（1－2微米），这样小的微粒印刷能达到更高的分辨率和光滑度，锐化的图像边缘，形成极蒲的图像层。（1）标准基本色 CMYK（青、品红、黄、黑）；（2）广色域六色设置增加了桔红、紫，使彩色再现能力远高于在原有四色基础上的彩色再现能力；（3）和PANTONE兼容的IN DIGO专色系统；（4）无色承印材料的不透明的白色涂层；（5）荧光墨。
这种数字胶印技术，凭借其电子油墨等优势，实现了诸多优势：（1）边缘锐化度及清晰度。从高倍放大后的结果可以清楚地看出，电子墨形成的图像比静电复印于粉形成的图像具有更清晰的锐化度，此优势在印刷连续调图像时更为明显。电子墨图像的锐化度在中间色的连续凋图像或精细打印的文字图像边缘更加清晰。电子墨图像于净而无污染的背景也很值得注意，这项优势来源于电子墨微小的颗粒以及电子墨颗粒在印刷时被转印的方式。（2）网点增大及色彩的一致性。网点增大指印刷的连续调和线条图像在压印下扩散的趋势。Indigo数字彩色胶印机能控制网点增大。Indigo印刷机具有校正功能，使印刷的网点能在需要的尽寸范围内。另外，Indigo印刷机会自动调整最佳密度（比如外观的阴暗度）和网点的尺寸，使每一张印刷品保有同样的外观。（3）图像光滑度。很多人以为胶版印刷的质量关建在于图像光滑度，实际上并非如此。质量的关键在于图像的均匀程度。Indigo印刷机不同于静电干粉印刷机或复印机，只能输出相同光滑度的图像而不顾纸张的材质，这样会在暗调区域出现变化的光滑度（例如固体干粉覆盖）及加亮的区域（没有干粉覆盖的区域）。电子墨图像与承印物的光滑度相匹配，如传统胶印机一样，能产生从粗糙到明暗到高亮度的效果。我们根据不同的数字和胶印机的光滑度特点进行划分对比后，在实际操作中表明，电子墨理想的光滑度基本上能符合除了超光滑纸以外各种纸张的要求。对于中等光滑度的纸张来说，电子油墨比平版印刷墨更有优越性，但是平版印刷墨在起平滑纸张领域更具有优越性。（4）色差。电子墨能根据国际色彩标准进行印刷。这些标准生部以四色标准基本色CMYK（青、品红、黄、黑）为基础。平版印刷根据不同的标准使用不同的油墨公式，而电子墨对不同的标准只采用一套色彩。电子墨通过电子调整墨的浓度（色彩的浓度）以适合不同的需要。电子墨的特殊性质及其油墨的带电特性决定它在四色基础上的独特功能。在印刷四色基本色之外，专色系统的电子油墨将色域拓展到四色基本色所不能达到的色域。专色油墨系统能进行六色印刷，成像采用一次转印技术。（5）即时干燥。因为电子墨会在被传送到承印物上的固化，所以，成品会在离开Indigo印刷机时干燥。电子油墨无须进一步干燥处理，可以进行无排放物的固化。同时，电子墨只需要 100℃，相对低的温度使承印物不会被加热、损坏或卷曲。（6）光照下不退色性。封装在电子油墨塑胶树脂中的色素颗粒会阻止色素化学成分被氧化或受湿气的影响，特别是在强烈的日光紫外线照射下。电子油墨在这方面比传统胶印油墨有优势。