应用水性塑料油墨关键在于解决干燥问题

中山大学是我国最早涉足凹印塑料水墨研发领域的大学之一。早在2000年，由该校化学院高分子研究所主持的广东省科技创新百项工程项目“食品包装印刷用水性凹印塑料油墨”通过了省级鉴定，由中山大学（第一完成人）与珠海瑞龙油墨公司（第二完成人）共同获2001年广东省科技进步三等奖；与广州珠江化工集团合作的“水性塑料复合油墨清洁生产技术”通过了省科技成果鉴定，已获发明专利，授权公告号CN1233759C。今年8月中旬，本刊记者前往中山大学化学学院高分子研究所油墨／涂料研究中心采访了一直从事凹印塑料水性油墨研究开发的王小妹副教授，希望能从学术界得到一些对企业有所启发的最新信息。

请问凹印塑料水墨现在国内的应用现状如何？

王小妹副教授（以下，王小妹副教授简称“王”。）：现在包装印刷行业应用得不多，青岛、天津、广东新会、佛山等地有用。现在很多印刷企业都在关注这个产品。只有少数几家油墨厂在生产水性塑料油墨。我在国外见到过相关产品。

记：现在印刷包装企业认为凹印塑料水墨本身还存在很多问题，您认为该系列产品的技术问题都得到了解决吗？

王：应该是大部分得到了解决。水墨附着力已经符合印刷要求，现在只是印刷干燥速度较慢及印刷适应性的问题。国外印刷机，烘道都比较长，而国内的印刷机烘道一般都只有2m左右，不太好干燥。

记：您认为现在凹印塑料水墨在应用上最大的障碍在哪里？

王：一个是产品的质量问题，另一个就是设备的问题。与溶剂型的油墨效果比起来，凹印塑料水墨还是有差距，但是现在的差距越来越小。这里面还有一个健康环保与绚丽印品哪方面更重要的消费观念问题，可能水墨的印刷效果在国外因环保、无毒可以接受，在国内就难以接受，客户不会满意。

具体在印刷企业应用水墨，我觉得还是印刷干燥速度的问题。对于印刷企业来说，主要还是印刷的效率低，这与印刷设备有关系。我们的试验结果：60℃干燥条件，在2m长烘道的机器上印刷BOPP薄膜，印刷速度约30多m/min；在8m长烘道的机器上印刷BOPP薄膜，印刷速度可以达到80多m/min。如果提高烘道的温度，有利于提高印刷速度，但在80℃以上，PE薄膜就易变形。

另外是成本的问题，水性塑料油墨与目前含甲苯的凹版油墨相比价格是高百分之十几，但与醇酯型的聚氨酯型油墨相比，价格持平。因水墨的固体份高，所以印刷同样的面积，油墨用量约少10％。

在制版方面，雕刻角度方面要作适当改进。

记：在干燥方面您有什么建议？

王：主要还是改变干燥方式，目前主要是采用红外干燥及电加热干燥方式。我觉得如果应用微波方式可能会更好些，不仅干燥快，而且不会损害印刷基材。

记：现在是不是所有的塑料基材都可以应用凹印塑料水墨？

王：原理上是可以的，对于高温蒸煮袋的印刷包装也能应用，主要是水墨的表面张力与基材的表面要匹配，树脂是油墨的心脏，决定了对基材的附着力。基材表面能达到44达因就比较理想。根据我们的试验，在PET、PVC、BOPP、PE上面有良好的附着力。

记：您觉得印刷时产品的质量跟水墨的性能有直接关系吗？

王：当然有直接关系。目前国内的塑料水墨和溶剂型油墨相比，光泽度已经比较好，鲜艳度稍差一点；就附着力来说，在PVC、PET、纯铝箔等基材上附着力良好，但在尼龙基材上附着力会低一点。

记：很多企业认为，凹印塑料水墨做样品可以，进入批量生产可能有问题，您怎么看？

王：凹印塑料水墨在应用的过程中比较复杂，因为以水做稀释剂，水的表面张力比较大，需要一些表面活性剂来调节张力，这样就牵涉到助剂之间、油墨性能之间平衡的问题，要求的技术难度就比较高。比如要调节pH值，pH值不是用眼睛看就可以看出来的，要用仪器测定，这就给一线操作人员提出了相对高的技术要求及责任心。

记：您认为气泡主要是设备的问题还是油墨的问题？

王：主要是油墨的问题，可以通过加入复合助剂解决。

记：您认为pH值多少是最合适的？

王：PH值为8.5左右比较合适，要在实际应用中进行具体调配。
记：现在有企业认为国外的柔印塑料水墨应用技术已经十分成熟了，那么相应的凹印塑料水墨也应该过关了，您是怎么认为的？

王：我认为凹印塑料水墨也能实际应用了。柔版是树脂版、凹版是金属版，水墨在印版上的转移性会有所区别。

记：水墨在纸张和塑料薄膜上应用时有什么不同吗？

王：纸张是吸收性基材，塑料薄膜是非吸收性基材，干燥差别较大。水性纸张油墨印在薄膜上面可能会出现针孔、贝纳德漩涡等弊病。

记：您认为凹印塑料水墨的市场前景怎么样？

王：水性油墨是目前唯一通过美国FDA认可的油墨，应该是市场发展的趋势，我认为醇溶性的油墨是一种过渡性的油墨，应该逐步会走向水性油墨，当然这需要印刷设备、包装印刷、制版及油墨企业四方面的共同努力。现在国内一些薄膜生产企业生产的烯烃薄膜本身就带有极性，表面能就比较高，不需要电晕处理，这样就更加适合于水性油墨的印刷。我认为凹印塑料水墨市场前景良好。