馬廣省+王炳峰

隨著新技術(shù)的不斷應(yīng)用，以及人們環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，苯系凹印油墨已經(jīng)逐漸淡出人們的視線，取而代之的是酯溶性、醇溶性油墨，尤其是水性油墨，近幾年更是以優(yōu)越的環(huán)保性被業(yè)界炒得沸沸揚(yáng)揚(yáng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在歐美等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，水性油墨已經(jīng)占據(jù)凹印油墨市場(chǎng)80%的份額，而目前國內(nèi)凹印油墨市場(chǎng)仍以溶劑型油墨為主，業(yè)界對(duì)水性油墨的應(yīng)用尚持觀望態(tài)度。下面，筆者將自身對(duì)水性油墨的了解總結(jié)如下，希望能為其推廣應(yīng)用起到一定的推動(dòng)作用。

水性油墨的主要優(yōu)勢(shì)

（1）水性油墨的溶劑主要是水和少量的醇類，如乙醇、丁醇、異丙醇等，醇的作用是輔助水增強(qiáng)溶解樹脂的能力，提高顏料的分散性能，并加速滲透，抑制發(fā)泡。水性油墨中揮發(fā)性有機(jī)溶劑的含量很低，大大減少了VOC的排放，減輕了大氣污染，改善了印刷操作人員的作業(yè)環(huán)境，有利于職工的安全健康。

（2）雖然水性油墨的原墨成本略高于溶劑型油墨，但其所用主要溶劑——水的價(jià)格非常低，實(shí)際應(yīng)用成本與溶劑型油墨相當(dāng)，甚至低于溶劑型油墨。

（3）目前國內(nèi)水性油墨的制造技術(shù)已趨于成熟（金屬油墨除外），應(yīng)用技術(shù)也在不斷提高，傳統(tǒng)意義上水性油墨存在的干燥慢、光澤度差、不耐水、印不實(shí)等缺點(diǎn)，也得到了明顯的改善，因此當(dāng)前水性油墨比較適用于煙、酒、食品、藥品等對(duì)衛(wèi)生性和質(zhì)量要求嚴(yán)格的包裝印品。

（4）水性油墨可以降低因靜電和易燃溶劑而引起的火災(zāi)危險(xiǎn)和隱患。

水性油墨存在的主要問題

（1）水性油墨的關(guān)鍵技術(shù)就是樹脂胺化，而胺化工序所需有機(jī)胺的價(jià)格較高，為降低成本，油墨制造商往往會(huì)加入氨水進(jìn)行替代或部分替代，但氨水的刺激性氣味很大，不僅影響作業(yè)環(huán)境，也會(huì)殘留在印品上。國家環(huán)境保護(hù)總局2007年就已開始限定水性油墨中的氨含量，對(duì)氨及其化合物的限量是≤3%，并明確列為有害物?？梢钥闯觯⒎撬兴杂湍挤檄h(huán)保要求，而且食品藥品包裝要求鼻嗅無刺激性氣味，也并非所有水性油墨都能用于煙、酒、食品、藥品等對(duì)衛(wèi)生性要求較高的包裝印品。

（2）與溶劑型油墨相比，水性油墨的干燥速度較慢，特別是大面積實(shí)地色塊，以及在非吸收性承印物（轉(zhuǎn)移紙等）表面印刷時(shí)，其干燥速度比溶劑型油墨要慢若干倍。為使墨層徹底干燥，往往需要提高干燥溫度；在干燥溫度無法提高時(shí)，就需要采取降低印刷速度、犧牲印刷效率的方法。

（3）水性油墨在印刷細(xì)微線條、細(xì)小文字時(shí)，容易出現(xiàn)虛影；在印刷階調(diào)層次豐富的網(wǎng)目調(diào)圖像時(shí)，網(wǎng)點(diǎn)容易增大變形。

（4）目前國產(chǎn)水性金屬油墨、水性珠光油墨的質(zhì)量普遍不過關(guān)，市場(chǎng)上也有質(zhì)量好、光澤度高的水性金、銀、珠光油墨，但價(jià)格非常昂貴，且大多依賴進(jìn)口。

（5）水性油墨中的水分對(duì)凹印設(shè)備的墨槽、刀架、版輥、烘箱等元件有一定的銹蝕作用。

（6）與溶劑型油墨相比，水性油墨的安全儲(chǔ)存期較短，一般為6個(gè)月，超過6個(gè)月就可能產(chǎn)生沉淀、分層等現(xiàn)象，即使重新攪拌也難以再用。此外，水性油墨儲(chǔ)存期間還要注意防止高溫曝曬和低溫冷凍。

水性油墨應(yīng)用注意事項(xiàng)

（1）制版要求

印版宜采用電子雕刻凹版或激光雕刻凹版，網(wǎng)穴深度宜在15～25μm之間。若印版網(wǎng)穴過深，不僅會(huì)影響墨層干燥，印品圖文邊緣也可能會(huì)出現(xiàn)水波紋等印刷弊病。

（2）溶劑的選擇與油墨黏度的控制

優(yōu)先選擇純凈水（或蒸餾水）作為主要溶劑。如果選擇自來水作為主要溶劑，需要對(duì)自來水進(jìn)行硬度檢測(cè)，因?yàn)槭褂糜捕雀叩淖詠硭♂層湍珪?huì)產(chǎn)生氣泡（當(dāng)然，可加入消泡劑進(jìn)行消泡，但消泡劑用量有限）。

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，可以在溶劑配比時(shí)少量加入乙醇、異丙醇等溶劑，但比例過高會(huì)降低樹脂的再溶解性，出現(xiàn)堵版等印刷故障。

通過加入水等溶劑將油墨黏度控制在15～25s（涂3杯），具體黏度應(yīng)根據(jù)印刷速度、印版網(wǎng)穴深度、印品色相等工藝條件來確定。

正式印刷前根據(jù)印版網(wǎng)穴深度調(diào)整好油墨黏度之后，在印刷過程中盡量不要往油墨中加水，只要添加新墨即可，以保證印品前后色相及色濃度一致。

（3）合理使用各種助劑，提高水性油墨印刷適性

水性油墨的印刷適性也與油墨的觸變性、流動(dòng)性、黏度、干燥性等性能有關(guān)。為提高水性油墨的各項(xiàng)性能，常常需要添加助劑，常用的助劑有消泡劑、穩(wěn)定劑、稀釋劑、慢干劑、快干劑、增稠劑等。

①消泡劑：用于消除水性油墨中的泡沫，用量一般為1%～2%。一般來說，當(dāng)水性油墨的黏度過高、pH值過低，或印刷速度較快，以及加入的主要溶劑水的硬度較高時(shí)，容易產(chǎn)生氣泡，氣泡過多會(huì)導(dǎo)致印品漏白、濺墨、墨色不均等印刷弊病。

②穩(wěn)定劑：又叫pH值穩(wěn)定劑，主要成分是有機(jī)胺類物質(zhì)。穩(wěn)定劑主要用于調(diào)節(jié)和控制水性油墨的pH值，使其穩(wěn)定在8.0～9.5，此時(shí)水性油墨的印刷適性良好。當(dāng)水性油墨pH值高于9.5時(shí)，即堿性太強(qiáng)，水性油墨的黏度會(huì)降低，干燥速度會(huì)變慢，耐水性會(huì)變差；當(dāng)水性油墨pH值低于8.0時(shí)，即堿性太弱，水性油墨的黏度會(huì)升高，油墨易干燥并堆積在印版上，引起版面蹭臟、堵版，還會(huì)產(chǎn)生泡沫，且耐水性也會(huì)隨之降低。一般來說，在印刷過程中，每隔一定時(shí)間應(yīng)加入適量的穩(wěn)定劑，以穩(wěn)定水性油墨的pH值，同時(shí)還可調(diào)節(jié)水性油墨的黏度，并對(duì)油墨進(jìn)行稀釋。

③稀釋劑：主要用于降低水性油墨的黏度，用量應(yīng)控制在3%以內(nèi)，以防水性油墨的色相變淺，同時(shí)可保持水性油墨的pH值不變。稀釋劑應(yīng)邊攪拌邊緩慢加入，以防水性油墨黏度過低。

④慢干劑：慢干劑可抑制和減緩水性油墨的干燥速度，防止水性油墨在印版網(wǎng)穴內(nèi)干固，減少堵版和糊版等印刷故障的發(fā)生幾率。用量一般控制在1%～2%，如果用量過多，墨層干燥不徹底，印品可能會(huì)產(chǎn)生背面粘臟或異味。

⑤快干劑：用于加快水性油墨的干燥速度，用量為0～3%。

⑥增稠劑：用于增加水性油墨的黏度，用量為0.5%～1%。

⑦其他助劑：如分散劑、防腐劑、流平劑、增滑劑、交聯(lián)劑等，一般不需要操作人員現(xiàn)場(chǎng)添加，確有必要時(shí)，咨詢油墨制造商后根據(jù)實(shí)際情況微量添加。

通過科學(xué)地使用上述助劑，改善水性油墨的其他弱點(diǎn)，使其達(dá)到最佳的印刷適性。同時(shí)，合理控制水性油墨的干燥速度，使印品墨層在進(jìn)入下一印刷色組、復(fù)卷或堆疊前充分干燥，但在印版上卻不能干燥。

（4）根據(jù)印品自身特點(diǎn)，可以考慮采用水性油墨和溶劑型油墨相結(jié)合的印刷方式。例如，采用醇溶性、酯溶性或 UV油墨印刷網(wǎng)目調(diào)版和細(xì)微線條版，采用水性油墨印刷色塊、粗線條版。

（5）印刷過程中若遇異常停機(jī)或臨時(shí)停機(jī)，要盡量使印版保持低速轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)橥C(jī)狀態(tài)下水性油墨容易干固堵版（主要原因是水和連結(jié)料之間的親和力較差，水較易析出，而連結(jié)料結(jié)膜后，水又難以使其再溶）。當(dāng)發(fā)生水性油墨干固堵版時(shí)，可先用水性油墨清洗劑對(duì)印版進(jìn)行浸潤，再用玻璃纖維刷刷版。水性油墨清洗劑的主要成分為硅酸鈉約3%、氫氧化鈉約1%，有機(jī)胺（聚乙醇胺、三乙醇胺、二乙氨基乙醇、二甲基乙醇胺、氨甲基乙醇等有機(jī)化合物的一種或幾種）約2%、耐堿滲透劑OEP-70約10%、水約80%。

總之，水性油墨的性能目前還不是“至臻至美”，但隨著業(yè)界人士的不斷努力和對(duì)水性油墨研究、推廣工作的深入開展，水性油墨必將在凹印油墨市場(chǎng)中“獨(dú)占鰲頭”。endprint