柔印水性油墨的發展及應用

鄧葉彬

柔印水性油墨的發展

在現代工業迅速發展的背景下，印刷工業在生產、生活中的地位不斷提高。印刷業發展的程度也逐漸成為衡量一個國家工業現代化程度的重要標志。但在社會科技不斷發展的同時，人類賴以生存的家園也受到了日益嚴重的污染。為了拯救正在被污染破壞的地球，許多發達國家從20世紀70年代起就開展了環境治理與保護活動。政府環保部門也相繼頒布切實可行的法律法規，督促環保工作的進行。工業部門也積極響應，制定分階段的計劃，逐步促進工業，企業向環保方向的轉型。在這樣一個走向環保的大環境下，溶劑型油墨也不得不逐漸退出歷史舞臺。面對環境保護要求的進一步提高， 綠色環保型油墨在市場上的需求量也在不斷增多，柔印水性油墨也正是在這樣的背景下逐漸發展起來的。

1.國外柔印水性油墨的發展

國外對水性油墨的研究始于20世紀60年代，先后主要經歷了3個階段：

第一階段：起因是由于環保的要求和石油原材料的緊張，一些發達國家逐漸部分禁止使用石油產品用于制造印刷油墨。于是人們開始著手研究非有機溶劑型油墨，使得水性油墨取得了較大的進步和發展，最初水性油墨主要使用糊精、蟲蛟、酪素、木質酸鈉等物質為水性油墨的連結料，制備的水性油墨主要用于一些低檔的產品印刷。隨著材料科學的發展，松香、馬來酸改性樹脂的合成技術成功，取代了酪素、蟲蛟等材料，成為水性油墨的主要材料，基本能夠滿足當時的印刷需要，但是這些初級產品依然存在一些弊端，如光澤差、抗水性不佳、附著力差、容易起泡、存放穩定性差等弊病。

第二階段：到了70年代由于石油危機，導致油墨用原材料再度十分緊張，同時各發達國家政府立法控制空氣品質，限制有機揮發物（VOC）向大氣中排放，對于食品、飲料、藥品等衛生條件要求嚴格的包裝印刷制品（重金屬、殘留容積等）進行包裝。各國油墨研發人員又繼續進行深入的研究，制出溶液型苯乙烯-丙烯酸共聚樹脂為連結料的第二代水性油墨，該產品彌補了第一代水性油墨抗水性和存放穩定性差的弊病。但是在光澤和印刷適性方面與溶劑型油墨對比仍有差距。

第三階段：油墨研發人員在第二代水性油墨的基礎上，引進丙烯酸之類單體與苯乙烯聚合，研制出一種具有核殼結構和網狀結構的聚合物乳液樹脂，該系列樹脂大大改善了油墨的光澤和干燥性，促進了水性油墨的發展，使水性油墨與溶劑型油墨的競爭不斷拓寬應用領域。

2.國內柔印水墨的發展

與國外相比，國內在水性油墨的研究方面起步較晚，大致可分為四個階段：第一階段水墨產品是從新加坡引進的；第二階段水墨產品是在第一代水墨的基礎上開發出來的；第三階段水墨產品是從國外直接引進的；第四代水墨產品是目前使用的高檔水墨。目前使用的高檔產品是由自行研發的樹脂或直接使用進口樹脂生產的。90年代以后，我國從歐美進口了近百臺組合式窄幅柔版印刷機，對柔印水性油墨的發展起到了推動作用。新引進的生產線不像以前的柔版紙箱印刷機只印刷方塊版，而是該機增加了網線版的印刷。最低的網線版網線已達150線/英寸，因此，對水墨的著色力、轉印性、抗水性、復溶性等都提出了新的要求。研制新型水基油墨已是當務之急。從80年代后期開始，國內的天津、甘谷、杭州等地的油墨生產企業就開發出以丙烯酸溶液為連結料的水基柔版油墨。到了90年代中后期，水基油墨又采用了丙烯酸乳液或膠態分散體為連結料的生產工藝，使我國的水基油墨進入了升級換代的階段。其油墨的質量水平和溶劑型油墨質量水平幾乎接近，且該油墨無毒、不燃，為綠色環保印刷，是食品、藥品、香煙等產品包裝的首選油墨。

柔印水性油墨的應用

伴隨著其他水性材料的發展和應用，尤其是柔版印刷技術的推動下，柔版印刷在環保等方面的優勢得到充分的認可，被歐美發達國家一致認為柔版印刷方式是“地球上最優秀、最有前途的印刷方式”，并在世界范圍內得到了極大的發展。在中國，已有數以百計的柔版印刷生產線，每年對柔版水性油墨的需求達幾十萬噸。柔印技術目前主要應用于瓦楞紙箱、軟包裝和標簽等印刷領域，并且柔性版印刷將在這三大印刷領域不斷拓展，逐漸成為主流印刷方式。

1.柔印水性油墨在瓦楞紙箱領域的應用

水性油墨柔版印刷是最常見的瓦楞紙板印刷工藝。在美國，95%左右的紙箱采用柔版印刷，西歐為85%，日本為93%以上，我國目前只有50%左右。隨著經濟的發展，人們的經濟能力和審美意識的增強，對產品的包裝質量要求日益提高，要求瓦楞紙箱不僅要起到保護商品和方便運輸的作用，還要起到展示商品、美化商品、促進銷售的作用，所以現在的瓦楞紙箱已向多色、網線版印刷方向發展。由于柔印水性油墨安全無公害，并且對于瓦楞紙板來講，水性油墨的潤濕性和親和性較好，柔性版只要輕輕接觸瓦楞紙，水性墨就幾乎全部被瓦楞紙吸收，因此墨色均勻、平復、厚實。另外，對于目前國內流行的瓦楞紙板預印技術，柔印水性油墨在這個新領域內依然憑借其綠色環保、節能減排、保質高效的優勢獨占鰲頭。

2.柔印水性油墨在軟包裝領域的應用

目前，國內軟包裝市場主要以凹印為主要印刷方式，主要因為國內消費者對軟包裝產品印刷圖案的色彩、精度要求很高，環保意識也有待提高，在歐美國家，柔性版印刷占據軟包裝印刷的主流，市場份額很大，也很受廣大消費者的推崇。數據表明，柔印軟包裝在北美市場的占比為75%，南美為82%，歐洲為57%，但亞太地區僅為10%，中國僅為5%左右。但在國內綠色、低碳、環保的大環境下，這也是我國柔性版印刷的發展趨勢，柔性版印刷逐漸取代部分凹印市場。

3.柔印水性油墨在標簽領域的應用

在目前的標簽領域中，柔印水性油墨的應用并不廣泛，主要應用于服裝吊牌，超市熱敏紙標簽等紙質標簽的印刷，而中高端標簽印刷當中，由于受到膠印和凸印的影響，很難看到水性柔印油墨的蹤影。主要制約的因素有印刷的精美度較差，印刷效率較低，對于車間的控制更加嚴格，耐溶劑性和附著力較差。但隨著近幾年印刷成本壓力的增加，食品環保要求的越來越苛刻，柔印水性油墨將在大批量食品標簽領域應用中大有可為。