煙包凹印水性油墨的探索與應用

周宏

積極降低和消除煙包中有毒殘留物，既是對消費者的關愛，也是對社會負責的一種體現。中國煙草行業已于2008年出臺了YC 263-2008《卷煙條與盒包裝紙中揮發性有機化合物的限量》標準，對煙包中16種揮發性有機化合物的殘留量進行了嚴格限量。未來幾年，中國煙草行業將進一步深化煙包環保化改革，比如即將對煙包引入重金屬含量限量標準，屆時煙包的檢驗標準將更加嚴格。煙包環保化將是未來煙包發展的核心，非環保包裝材料被逐步淘汰已成定局。

在這樣的大環境下，煙包環保化也將是煙包印刷企業贏得更大市場的基礎。目前，各煙包印刷企業正在積極開展煙包環保化的探索與研究，這些研究的重點無外乎落腳在紙張和油墨的環保化改進上。而凹印煙包的環保化推進重點在于凹印環保油墨的研究，接下來，本文就重點談談凹印水性油墨在煙包印刷中的探索與應用。

煙包凹印水性油墨的探索

水性油墨是一種非常理想的環保油墨，針對煙包凹印水性油墨的工藝探索，筆者將從以下3個方面進行論述。

1.正確認識凹印水性油墨與溶劑型油墨的差別，重新制定凹版制版工藝

（1）采用水性油墨印刷時，對凹版的精度、光潔度、電鍍層等都有較高的要求。水性油墨的干燥速度較慢，轉移性較好，一般情況下，與其相配合的凹版網穴的深度要比與溶劑型油墨所用的凹版網穴淺很多。如果凹版的精度不高，油墨層將掩蓋不住凹版本身的缺陷，印品實地部分會出現“車模紋”等印刷問題。如果凹版表面的光潔度不高，油墨不易被刮干凈，而水性油墨的轉移性極好，刮刀刮過之后附著在凹版滾筒表面的油墨極易轉移到印刷基材上，導致印品出現“拉條”現象。為此，實際生產中不得不經常加大刮刀壓力，倘若凹版表面鍍鉻層的硬度不夠，凹版的使用壽命就會縮短。

（2）水性油墨對凹版高光、暗調部分的階調及層次漸變與溶劑型油墨有較大的差異。水性油墨的轉移性好，淺網再現優勢尤為突出，凹版網穴中的油墨從刮刀刮過之后到轉移到印刷基材上，期間黏度變化不明顯，網點極易完整再現。制版時如果仍按照傳統溶劑型油墨的制版參數來設定，很容易造成印品高光和暗調的反差大大減弱，往往顧此失彼。這就要求制版時將反差拉大一些，暗調部位稍深一些，亮調至中間調部位淺一些，這樣才能保證階調的完美再現。

（3）水性油墨印刷時的網點擴張程度較溶劑型油墨要大一些，制版時應將線條適當減細。一般來說，水性油墨的印刷黏度較低，干燥速度較慢，加之油墨中存在各類助劑及醇類助溶劑，容易導致印刷圖案中的線條、字跡擴展嚴重，會出現線條變粗、尖角變鈍、陽字變大、反陰字變小、字跡模糊不清、條碼識讀失敗等問題，所以制版時應充分考慮到這一點。

2.依據凹印水性油墨印刷適性，重新設定凹印工藝參數

（1）烘箱參數。因為水的蒸發潛熱大，一般是有機溶劑的幾倍甚至十幾倍，所以水性油墨的干燥速度較慢，大面積實地部分的干燥溫度要比溶劑型油墨高10℃～20℃，網點、線條的干燥溫度一般與溶劑型油墨一致。同時，為降低水分子在烘箱中的摩爾濃度，烘箱排氣量須調至最大值。

（2）油墨黏度。由于水性油墨所用凹印的網穴通常較溶劑型油墨所用凹印的網穴淺一些，因此水性油墨更適應低黏度印刷，其黏度一般比溶劑型油墨的黏度低2～3秒（3#察恩杯）。

（3）稀釋劑配制及使用。稀釋劑可根據油墨的干燥速度自行調節。乙醇與水的比例可在4∶1～9∶1之間調整，乙醇愈多，油墨干燥愈快。由于水的揮發速度較慢，印刷過程中水性油墨的黏度較為穩定，所以不需要像溶劑型油墨那樣不斷添加稀釋劑。

3.針對各品牌工藝特點，合理調整水性油墨印刷適性

隨著煙包凹印水性油墨性能的不斷改進，打樣產品的效果已經能夠滿足客戶要求，但是在批量生產過程中卻出現了很多新問題，如印刷中途停機后再次開機印刷時，色墨亮調部分容易出現網穴堵塞情況，黑墨在印刷較長一段時間后，易附著在凹版滾筒表面，引起清洗困難或者無法擦洗干凈的問題。

通過仔細分析后發現，這些問題的根本原因在于水性油墨的復溶性差。但是，提高了水性油墨的復溶性又會出現新問題，如因雨水或汗水等導致印品掉色的問題。印刷工藝人員在分析產品印刷特點后發現，在該產品最后加一道上光工藝后，可以對水性色墨起到保護作用。在技術人員的共同努力下，最終圓滿解決了該產品批量生產中出現的問題。

煙包凹印水性油墨的應用

在此，筆者將水性油墨使用過程中的一些常見問題及解決辦法總結如下，希望與業內同仁探討交流。

（1）當水性油墨的耗墨量較低時，油墨長時間循環會使大量助溶劑及氨類物質揮發，導致水性油墨的性能發生變化，印刷流平性變差，干燥速度變慢。所以，在調配油墨時應盡可能少配一些，向墨槽中添加油墨時應依據“少量多次”的原則。

（2）因水性油墨的復溶性差，所以在間斷停機時應松開刮刀，凹印機采取停機不停版的方法讓油墨包裹在凹版表面，確保網穴不堵塞。若需要長時間停機時，必須及時使用專用清洗液將凹版網穴清洗干凈，以免水性油墨在網穴中干燥后造成清洗異常困難或直接導致凹版報廢。

（3）凹版初次使用時，必須使用酒精將印版表面的油漬或雜質清洗干凈，以防油漬或雜質堵塞網穴，進而造成網穴清洗困難。

（4）不可使用溶劑型油墨的溶劑清洗凹版，也不能將不同系列的水性油墨混用，以免造成水性油墨變性而無法使用。另外，每次使用舊墨前，必須使用過濾網進行過濾后方可使用。

（5）水性油墨的樹脂連結料在pH值為8～9.5的弱堿性時，才能被溶解進而轉變成液態。長時間印刷后，隨著胺的揮發，水性油墨的pH值會降低，流動性及溶解性變差，這時就要適當添加調節劑以穩定劑油墨的pH值，使水性油墨的印刷適性保持穩定。如果不慎加入過多水，則易產生氣泡、拖尾、線條擴邊嚴重等印刷弊病。

（6）儲存環境溫度應保持在20℃～35℃，由于水性油墨樹脂的特殊性，當環境溫度較低時，水性油墨易增稠，嚴重時會出現結凍現象，不過當溫度升起以后，此類問題會隨之消失而恢復正常。

目前，水性油墨在包裝領域的應用越來越廣泛，很多食品包裝都已采用水性油墨印刷，但這些水性油墨印刷的食品包裝基本大多都比較粗糙，對印刷質量要求不高，而煙包的精美程度較高，且煙包印刷中經常用到金銀墨印刷工藝，現在水性金銀墨的印刷適性仍不理想。因此，在煙包凹印領域，水性油墨要完全替代溶劑型油墨仍然任重道遠。