水性網印油墨

文 劉永慶

水性網印油墨

文 劉永慶

在印刷行業中，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，均構成對環境的嚴重威脅。環境問題不僅涉及到人類文明的前途，也涉及到企業的生存與發展。印刷工業的發展以及環境法規的不斷完善，都會對油墨工業的發展帶來巨大的挑戰和機遇，其中包括研制各種新的油墨配方、對原有油墨進行改進等等。在這種環保大趨勢的要求下，努力開發無公害污染的“綠色”印刷材料——水性油墨。

水性油墨的發展狀況

水性油墨簡稱為水墨，是以水為溶劑制成的油墨，理論上應該是配方中的溶劑100%是水才能定義為水性油墨。到目前為止，各國對水性油墨的定義并不統一，基本標準是溶劑中的70%為水，就可以稱為水性油墨。水性油墨是古老而又新興的油墨。說它古老，據史書記載，早在公元220～420年間我國就發明了水性油墨。后來到了17～18世紀隨著石油化學工業的發展及印刷技術的影響，早期水性油墨只適用于紙和木制品的印刷，不適應金屬制品和非吸收材料的印刷，使水性油墨逐漸無人問津，被油性和溶劑型油墨代替。到了20世紀70年代，隨著人們環保意識的增強和水性樹脂新品種的開發，水性油墨又重新被人們識知和喜愛。而溶劑油墨開始向衰退期過渡伸展。而水性油墨正處于快速發展期，質量日趨完善，并逐步占領印刷市場。在美國印刷業用墨市場上，水墨銷量已是溶劑型油墨銷售額的2倍以上，水性油墨已經成為印刷業的主要用墨。

水性油墨國內的發展狀況

我國近代水性油墨的發展首先是從網印用油墨開始的，絲網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作連接料，與顏料經研磨而成水性油墨，在網印界范圍內人們常稱之為印漿（或皮漿），用來進行絲網印刷。如果以網印印漿作為第一代，國內水性油墨的發展大體分為四代：一些大型包裝企業，如天津油墨廠利用松香—馬來酸酐改性樹脂制備的連接料開發出第二代水性油墨產品，如水基凹印紙張油墨，只能印制低檔產品。第三代水性油墨是由國外直接引進的第四代水性油墨產品，是使用自主開發的丙烯酸樹脂或進口丙烯酸樹脂制備而成。目前我國的水性油墨制備技術與之前相比已成熟了許多，研發出適合高速、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品成本低，質量也不遜色于進口產品。

水性網印油墨的發展趨勢

水性網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。水性網印油墨從開發至今，從組成、功能及用途等方面都得到了長足的發展。商品化的網印水墨已經合乎簡易、實用、經濟的原則。所以未來網印油墨市場的發展趨勢是傳統油墨逐步消失，水性網印油墨將取而代之，最后將是水性網印油墨獨占市場。

水性網印油墨的優缺點

水性網印油墨的優點

油墨的稠稀可用水來調節稀釋，印版可用水沖洗版；②油墨無毒無味，固含量可自行調整；③水性油墨配色、調色可以自由混合；④對于印制透明、不透明、平光、亞光和高光效果均可自行調整印墨；⑤單色、套色、疊色、彩色、漸層、雙面印刷等均可進行印刷，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油墨對絲網的通過性及圖文再現性都比較好，圖像還原性好，圖文鮮明，印刷適應性好；⑧不會產生網跡、起泡、針孔、斑點等疵病；⑨水墨價格比傳統油墨便宜。

水性網印油墨的缺點

水性油墨發展到今天，不管是進口水性油墨還是國產水性油墨，都存在如下一些缺點：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，但水性網印油墨還有它自己的特點和缺陷，水性網印油墨存在干燥速度慢、附著力低和含有部分有機溶劑的缺點，但經過多年的摸索和研究，逐步得到了改進，這三大缺點現已逐步克服。下邊對水性網印油墨存在3大缺點及克服方法論述如下：

水性網印油墨的干燥速度慢

水性油墨同溶劑型油墨一樣，可分為揮發干燥、氧化聚合型、兩液反應型及加熱固化型。水性網印油墨的最大缺點是其干燥性比溶劑性油墨慢。經過多年的研制問題基本得到解決。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，透網性更好，原來使用150目的印刷油墨，現在可用300目絲網印刷，使其墨層變薄，既可適應高網目的精細印刷，又加快油層干燥的速度。水性油墨尤其是對吸濕性不良的承印物干燥會更慢些，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，促進毛細管現象，提供蒸發干燥和滲透干燥的效果。必要時，可設置紅外線干燥機，使墨層內外同時吸熱，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。

水性網印油墨牢度不好

水性網印油墨對于吸收性承印物（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脂或水分散樹脂，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，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。連接料品質的好壞直接影響油墨的性能，它對油墨的粘度、附著力、光澤、干燥以及印刷適應性等都有較大的影響，國內常采用松香改性馬來酸樹脂作連接料來制造油墨，此種油墨只能用于印制一般紙箱產品，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脂是水性網印油墨中最常用的連接料樹脂，由于丙烯酸樹脂常形成水溶鹽，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，并且印刷干燥時水的釋放性好，易交聯成膜。丙烯酸樹脂在水性油墨應用中有溶液型和乳液型兩類，溶液型丙烯酸樹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濕性，然而它還有著干燥慢、連續成膜性差的弊病，因此一般不單獨使用，而是與其他乳液并用。

水性網印油墨的全水化

對于水性網印油墨的概念，人們認為是以水為主要溶劑的油墨，其實質并不然，水性網印油墨中一般還尚含有10～15%的有機溶劑，加有機溶劑的目的是為了改善印墨的柔軟性、鮮艷度和防止滲化暈開，現在的水性網印油墨已經基本上不含有有機溶劑，達到了真正概念上的全水性化的油墨。

由于水性絲網油墨不含有有機溶劑，因此具有無污染和經濟兩大優點，深受網印界朋友們的青睞。自20世紀80年代以來，國際研究課題日漸增多，目前已經開發出能在織物、紙品、PVC、PS、鋁箔及金屬上絲印的有光和無光水性網印油墨，用以印刷煙盒、酒盒、塑料裝飾品、紡織印染品和陶瓷涂層產品等。

水性網印油墨應用中注意事項

1．應選用對位精度較高的絲印機，特別四色網印時，對印臺一定要平整，吸氣平臺氣孔不能過大，抽氣力量應以印品上不留痕跡為宜。

2．為提高印品質量應選用硬度在70～80度的刮刀進行刮印。

3．網版對位正確后，才可開始印刷，對版時應先對黃版，然后按版序為黃、藍、紅、黑逐一對版印刷。

4．在網版印刷中要隨時注意控制水性油墨的各項參數，如印墨黏度、流動性、觸變性和可塑性等。水性油墨控制指標主要有細度、黏度、PH值和干燥速度等，這些指標對油墨應用效果起決定性作用。網版盡力選用單絲絲網，因為多股絲網容易使油墨浸入兩根纖維之間，引起絲網延伸膨脹，還增加印墨在網孔中干燥機會。多股絲線會造成油墨不易干燥。

5．現在水性油墨已經完全為純水性體系，所以，在使用中或調節油墨時，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溶劑，以免出現印刷質量問題。

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

7．在印刷過程中，尤其是夏季氣溫高，墨中水份易揮發，使印墨黏度變高，PH值下降，所以要經常觀察印墨使用中的情況，如果發現黏度升高或PH值超出控制范圍，應立即采取稀釋劑和PH穩定劑進行調控，以確保其在穩定條件使用。

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

9．印刷任務完成后，剩余水墨應回收至原裝桶內并蓋緊蓋子，防止水份蒸發，印墨變稠或表面結膜至變干。

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

11．水性油墨使用中出現泡沫，可使用消泡劑以抑制和消除氣泡的產生，避免因產生氣泡而出現針孔、漏白、墨色不均勻等印刷質量問題，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%。