从组成分析环保型水性油墨应用及控制指标

     1、水性油墨的组成及特点


    水性油墨是由水溶性树脂、高级颜料、溶剂和助剂经复合加工研磨而成。水溶性树脂在油墨中主要起连接料的作用，使颜料颗粒均匀分散，令油墨具有一定的流动性，产生与承印物材料的粘附力，使油墨在印刷后形成均匀的膜层。油墨中的色相主要取决于颜料，颜料是以微粒状态均匀地分布在连接料中，颜料颗粒能够对光线产生吸收、反射、折射和透射作用，因此能够呈现一定颜色。一般要求颜料具有鲜艳的色泽、适当的着色力和遮盖力，以及较高的分散度。此外，根据使用目的不同，还可以具有不同的耐抗性。溶剂的作用是溶解树脂，使油墨具有一定的流动性，在印刷过程中能够顺利地实现转移，并对油墨的粘度和干燥性能进行调整。水性油墨的溶剂主要是水及少量乙醇。常用助剂主要有：pH 值 稳定剂、慢干剂、消泡剂、冲淡剂等。



1）pH 值稳定剂 pH 值稳定剂主要是用来调节和控制水基油墨的 pH 值， 使其稳定在 8.0～ 9.5 范围之内，同时，它还可以调节水基油墨的黏度，并对油墨进行稀释。一般来说，在印刷过程中每隔一定时间就应该加入适量的 pH 值稳定剂，使水性油墨保持良好的印刷状态。



2）慢干剂 慢干剂可以抑制和减缓水基油墨的干燥速度， 防止油墨在印版或者网纹辊上发生干燥，减少堵版和糊版等印刷故障的发生率。但是应控制好慢干剂的用量，一般控制在总墨量的 1%～2%之间，如果加入量过多，油墨干燥不彻底，印刷品就会产生粘脏或者异味。



3）消泡剂 消泡剂的作用是抑制和消除气泡的产生。一般来说，当水基油墨的黏度过高、pH 值过低，或者当印刷机运转速度比较快时就容易产生气泡，如果产生的气泡量比较大，就会出现漏白、墨色不均匀，势必会影响到印刷品的质量。一般加入量为总墨量的 1％～2％。



4）冲淡剂用于降低颜色的深度，用量不限，加入大量冲淡剂可能会导致水墨粘度略有上升，此时可同时加入少量稀释剂进行调节。



    水性油墨的最大特点是减少了 VOC（有机挥发物）向大气的排放，从而防止了大气污染，改善了印刷作业环境，大幅度降低了火灾隐患。水性油墨还具有无毒、无腐蚀性、无刺激性气味、安全性好、运输方便等特点。其浓度高、用量少、粘度低、印刷适应性好；性能稳定，附着牢度好，干燥快，干后耐水、耐碱、抗磨性能优良；水墨厂印品印迹饱满、色彩鲜艳、光泽度高。



    水墨在我国的开发和应用起步都较晚，但发展很快，尤其是近几年更是以成倍的速度迅猛发展。伴随着水墨需求的增加，国产水墨的质量也得到提高。 传统水墨存在的干燥慢、光泽差、不耐水、印不实等缺点，现已得到了明显的改善。 在进口水墨价格普遍偏高的情况下， 价廉物美的国产水墨已逐渐占领市场。



    2、水性油墨的应用及控制指标



     水性油墨目前最主要的应用领域是柔性版印刷和凹版印刷。据资料介绍，美国窄幅柔印有 95%采用水性油墨，纸张凹印有 80%采用水性油墨。在国内，近年来发展也比较快，但与国外相比还有较大差距。



影响水性油墨印刷质量的控制指标包括细度、 粘度、 干燥速度和 pH 值。



     水性油墨的细度是指油墨中颜料颗粒的大小及其在连接料中分散的均匀程度。它也是一个很重要的质量指标。油墨的细度不仅会对油墨的着色力、色 相等性能产生一定的影响，还会影响到油墨的流变性。油墨颗粒太粗，容易引起 网点边缘发毛、糊版等弊病；如果油墨颗粒太细，则油墨的流动性太大，就会造成网点扩大，也会影响到印刷质量。



    黏度是水基油墨应用中最主要的控制指标，是阻止流体流动的一种性质。由于黏度直接影响着油墨的转移性和印刷质量，因此对油墨黏度的控制非常重要。在印刷过程中，水基油墨的黏度过低会造成色浅、网点扩大、传墨不均匀 等弊病；水基油墨的黏度过高则油墨的转移性能比较差，容易出现脏版、糊版等弊病。



    柔性版水性油墨一般不稀释就直接使用，其粘度范围可以在 30s～ 45s/25℃。纸箱墨用柔性版水性墨粘度可低一些，只要定时补加适量稳定剂，其粘度变化就可以基本得到控制。凹印纸箱墨按传统习惯一般使乙醇和水按 1∶1 的稀释剂进行稀释，使用粘度一般控制在 15s～25s/25℃。



    水性油墨通常呈碱性（主要靠胺类物质来维持） ，如果水性油墨的 pH 值太高，会影响油墨的干燥速度；如果 pH 值过低，干燥速度变快，容易造成印版和网纹辊的堵塞，引起版面上脏。



    水墨的干燥主要是挥发型干燥及渗透型干燥。 油墨的干燥性能是指油墨在转移到承印物上之后干燥所需要的时间， 这也是衡量油墨质量和性能的重要指标之一。因此，控制好油墨的干燥性能是取得良好印刷效果的一个重要手段。



    水性油墨的干燥速度取决于印刷机的印刷速度、干燥设备的干燥能力、 承印物材料的性能以及油墨自身的组成成分。如果油墨干燥太快，就会在印版和网纹辊上干燥并逐步堆积，并有可能堵塞网纹辊，造成半色调网点的丢失或者破坏，实地部分出现漏白；如果油墨的干燥速度过慢，在多色叠印的情况下会引起背面粘脏。



    实际上，油墨的黏度和 pH 值也会对油墨的干燥性能产生一定的影响， 比如黏度过高会使油墨的干燥速度降低，pH 值过低则会使油墨干燥过快。因此， 在印刷过程中应该首先调整并控制好水基油墨的黏度和 pH 值，然后再根据实际印刷速度向油墨中加入适量的快干剂或者慢干剂，调节水性油墨的干燥速度。