水性油墨在凹版印刷中的應用

張悅

摘 要：水性油墨作為一種環保油墨，廣泛應用于食品、藥品包裝印刷中，因其無溶劑揮發和殘留的環保特性得到了廣泛應用。水性油墨應用在凹版印刷中，還存在一些需要解決的問題，最主要的問題是缺乏與之配套的印刷設備和對承印物有特殊要求。隨著科技的進步，在解決水性油墨的問題后，水性油墨的用途將更加廣泛。

關鍵詞：凹版印刷;水性油墨;油墨

凹版印刷是食品藥品包裝印刷的主要方式，凹版印刷的安全環保直接關系到人們生活的安全健康，水性油墨在凹版印刷中的應用將成為凹版印刷研究的重點領域。國內的凹版印刷仍舊以油劑型油墨為主，油劑型油墨易揮發，有毒且易燃，使得凹版印刷行業環保問題極為突出。水印油墨具有不易燃、不易爆、無刺激性氣味、墨色穩定、操作簡便、成本低廉、安全環保等特點，是凹版印刷現存問題解決的良好方案。

1 水性油墨的特點

水性油墨以水為溶劑，溶劑排放量小，對環境的污染較小。為應對日益嚴重的環境問題，水性油墨在凹版印刷中的使用日益廣泛。

1.1 水性油墨的分類

根據連接料的不同，水性油墨可以分為水溶性、堿溶性和擴散型，堿溶性的應用較多。

水溶性油墨的連接料，包括聚乙烯、聚乙烯沘鉻酮等，可以永久被水溶解，配制的油墨只適用于不接觸水的場合。堿溶性油墨連接料是一種酸性樹脂堿溶液，加入適量的氫氧化鈉，二者化學作用可以形成可溶性樹脂鹽，在油墨干燥過程中，氨揮發后會變成不溶于水的物質。乳液型油墨連接料是懸浮在水中的細小樹脂粒子，稱為乳液或乳膠，與溶解的樹脂相比，其優點是密度高，粘度低，乳膠中包含相當大的聚合物分子，涂層耐磨，耐熱，粘附性好，缺點是印刷困難且難以清洗。

1.2 水性油墨的組成對油墨性能的影響

水性油墨通常由樹脂、溶劑、色料以及各種助劑組成，其組成成分對油墨的性能有一定影響。水性油墨中樹脂、色料、溶劑的含量占油墨成分的90%以上，是油墨的主要部分，共同決定了油墨的基本屬性，助劑的主要作用在于改善水性油墨的綜合印刷性能，水性油墨用于凹版印刷時，要根據性能的不同適當選擇不同的材料。

2 水性油墨在凹版印刷中的應用

隨著工業經濟快速發展，人口劇增，環境和氣候面臨越來越多的問題。印刷行業一直是高污染高能耗行業，存在一定的排放與污染問題，但是印刷行業與人們的日常生活密切相關，必須做到節能減排，控制污染，保護環境，才能促進行業的健康長遠發展。

2.1 水性油墨在凹版印刷中存在的問題

水性油墨具有無溶劑揮發、光澤度高、安全環保穩定等優點，但是在印刷過程中，水性油墨具有干燥效率低、能耗高等劣勢，限制了水性油墨在凹版印刷中的推廣使用。干燥效率低影響了凹版印刷質量，限制了水性油墨的發展。能耗高違背了水性油墨環保安全的初衷，對于水性油墨的進一步技術進步造成了阻礙。現階段水性油墨應用于凹版印刷的主要問題集中在干燥速度低的問題上，要解決這一問題，就要集中解決改善油墨成分和印刷設備。通過改善油墨成分提高油墨的干燥性能，通過優化機械結構提高干燥效率，減少能耗。

2.2 水性油墨在凹版印刷中存在的問題的解決措施

水性油墨由樹脂、溶劑、助劑、色料等組成，在印刷過程中油墨成分會影響油墨的干燥速度。水性油墨中加入不同的樹脂會對油墨的干燥性產生不同影響，有的干燥速度比較快，有的干燥性能較差。在調配溶劑時，調整助溶劑和去離子水的比例，可以改變油墨的干燥速度。助溶劑的比例與溶劑干燥速度成正比。在助劑中加入增稠劑和調整pH值都會對油墨的干燥產生影響，其中增稠劑可以提高油墨粘度，降低油墨干燥速度，提高油墨pH值可以降低油墨的粘度，降低油墨初干度。水性油墨的干燥主要依靠熱風干燥，影響干燥的主要原因包括熱風速度、溫度、干燥時間等。干燥時間是影響干燥效果的關鍵，必須選擇合理長度的烘干箱來保證烘干質量。在保證承印物不變形、油墨不結皮的前提下，熱風溫度越高，油墨干燥速度越快。熱風速度也是影響油墨干燥的重要因素之一，熱風速度越快，油墨干燥速度越快，二者成正比。但熱風速度過快會引起承印物劇烈抖動，嚴重影響印刷質量。在印刷機設計時，必須綜合考慮印刷尺寸、熱風溫度和熱風速度之間的平衡，合理選擇設計參數，從而達到能源利用最大化、印刷工藝簡單化，在印刷過程中實現低排放低能耗的環保要求。要解決水性油墨揮發速度慢的問題，就要設計高效的油墨干燥裝置，才能實現水性油墨工業化生產。現階段國內水性油墨凹版印刷設備的印刷速度遠低于溶劑型的速度。早期的水性油墨在凹版印刷應用中還需要電暈處理，從而改變承印物表面張力，改善水性油墨的附著力。隨著技術的不斷進步，水性油墨幾乎不再需要電暈處理。

3 結語

水印油墨在凹版印刷的使用性能上不斷發展進步，在著色、附著度和光澤度等方面甚至超過了油劑型油墨。水性油墨是一種環保型油墨，由于其無溶劑揮發和殘留的特點適用于食品藥品包裝印刷，但是，現階段水性油墨仍然存在一些不足，需要未來水性油墨在凹版印刷中不斷解決。水性油墨在凹版印刷的應用中具有環保健康的特性，具備良好的印刷適性，科研人員進一步改善水性油墨性能，降低價格，會有更高的市場需求。

參考文獻：

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