水性网印油墨

文 刘永庆

水性网印油墨

文 刘永庆

在印刷行业中，有害气体的排放、有害液体和固体的使用及其废弃物的排放，均构成对环境的严重威胁。环境问题不仅涉及到人类文明的前途，也涉及到企业的生存与发展。印刷工业的发展以及环境法规的不断完善，都会对油墨工业的发展带来巨大的挑战和机遇，其中包括研制各种新的油墨配方、对原有油墨进行改进等等。在这种环保大趋势的要求下，努力开发无公害污染的“绿色”印刷材料——水性油墨。

水性油墨的发展状况

水性油墨简称为水墨，是以水为溶剂制成的油墨，理论上应该是配方中的溶剂100%是水才能定义为水性油墨。到目前为止，各国对水性油墨的定义并不统一，基本标准是溶剂中的70%为水，就可以称为水性油墨。水性油墨是古老而又新兴的油墨。说它古老，据史书记载，早在公元220～420年间我国就发明了水性油墨。后来到了17～18世纪随着石油化学工业的发展及印刷技术的影响，早期水性油墨只适用于纸和木制品的印刷，不适应金属制品和非吸收材料的印刷，使水性油墨逐渐无人问津，被油性和溶剂型油墨代替。到了20世纪70年代，随着人们环保意识的增强和水性树脂新品种的开发，水性油墨又重新被人们识知和喜爱。而溶剂油墨开始向衰退期过渡伸展。而水性油墨正处于快速发展期，质量日趋完善，并逐步占领印刷市场。在美国印刷业用墨市场上，水墨销量已是溶剂型油墨销售额的2倍以上，水性油墨已经成为印刷业的主要用墨。

水性油墨国内的发展状况

我国近代水性油墨的发展首先是从网印用油墨开始的，丝网印刷用的印墨通常都是利用一些水溶性的淀粉、骨胶等天然高分子物质作连接料，与颜料经研磨而成水性油墨，在网印界范围内人们常称之为印浆（或皮浆），用来进行丝网印刷。如果以网印印浆作为第一代，国内水性油墨的发展大体分为四代：一些大型包装企业，如天津油墨厂利用松香—马来酸酐改性树脂制备的连接料开发出第二代水性油墨产品，如水基凹印纸张油墨，只能印制低档产品。第三代水性油墨是由国外直接引进的第四代水性油墨产品，是使用自主开发的丙烯酸树脂或进口丙烯酸树脂制备而成。目前我国的水性油墨制备技术与之前相比已成熟了许多，研发出适合高速、层次版印刷水性油墨，满足高档纸箱印刷的要求第四代水性油墨产品成本低，质量也不逊色于进口产品。

水性网印油墨的发展趋势

水性网印油墨主要由连接料、颜料和各种助剂组成，主要以水为溶剂。水性网印油墨从开发至今，从组成、功能及用途等方面都得到了长足的发展。商品化的网印水墨已经合乎简易、实用、经济的原则。所以未来网印油墨市场的发展趋势是传统油墨逐步消失，水性网印油墨将取而代之，最后将是水性网印油墨独占市场。

水性网印油墨的优缺点

水性网印油墨的优点

油墨的稠稀可用水来调节稀释，印版可用水冲洗版；②油墨无毒无味，固含量可自行调整；③水性油墨配色、调色可以自由混合；④对于印制透明、不透明、平光、亚光和高光效果均可自行调整印墨；⑤单色、套色、叠色、彩色、渐层、双面印刷等均可进行印刷，有多种功能性印墨供选用；⑥可适用于吸水性和非吸水性承印物；⑦油墨对丝网的通过性及图文再现性都比较好，图像还原性好，图文鲜明，印刷适应性好；⑧不会产生网迹、起泡、针孔、斑点等疵病；⑨水墨价格比传统油墨便宜。

水性网印油墨的缺点

水性油墨发展到今天，不管是进口水性油墨还是国产水性油墨，都存在如下一些缺点：不抗碱、不抗乙醇、不抗水、干燥慢、光泽度差，易造成纸张收缩等弊病。这是水性油墨的共同缺陷，但水性网印油墨还有它自己的特点和缺陷，水性网印油墨存在干燥速度慢、附着力低和含有部分有机溶剂的缺点，但经过多年的摸索和研究，逐步得到了改进，这三大缺点现已逐步克服。下边对水性网印油墨存在3大缺点及克服方法论述如下：

水性网印油墨的干燥速度慢

水性油墨同溶剂型油墨一样，可分为挥发干燥、氧化聚合型、两液反应型及加热固化型。水性网印油墨的最大缺点是其干燥性比溶剂性油墨慢。经过多年的研制问题基本得到解决。首先是减少了水性油墨配方中的水含量，由原来的70%水量降低至30%；随后降低水性油墨中粒子的大小，颗粒变细，透网性更好，原来使用150目的印刷油墨，现在可用300目丝网印刷，使其墨层变薄，既可适应高网目的精细印刷，又加快油层干燥的速度。水性油墨尤其是对吸湿性不良的承印物干燥会更慢些，在不妨碍印刷效果的前提下，降低油墨的粘度，使表面张力降低，促进毛细管现象，提供蒸发干燥和渗透干燥的效果。必要时，可设置红外线干燥机，使墨层内外同时吸热，促使墨层瞬间干燥。干燥温度一般为150℃，使各色之间表面瞬间干燥，时间只需5s，热硬化10s，印后的热处理，150℃只需30s，几乎和UV印墨一样快。

水性网印油墨牢度不好

水性网印油墨对于吸收性承印物（如布、纸、木材和皮革等）的固着性能较好，但对表面光滑的非吸收性承印物的固着性能不好。水性油墨的连接料是水溶性树脂或水分散树脂，连接料的作用首先是作为颜料的载体，将颜料颗粒混合连接起来，其次作为一种粘合剂使颜料最终能够固着在承印物表面上。连接料品质的好坏直接影响油墨的性能，它对油墨的粘度、附着力、光泽、干燥以及印刷适应性等都有较大的影响，国内常采用松香改性马来酸树脂作连接料来制造油墨，此种油墨只能用于印制一般纸箱产品，满足不了高档印刷要求的光泽和耐水性，明显的存在一些不尽人意的地方。

目前，水基碱可溶丙烯酸树脂是水性网印油墨中最常用的连接料树脂，由于丙烯酸树脂常形成水溶盐，与着色剂亲和性好，印刷成膜后附着牢度高，耐磨、抗划伤、耐热性能好、光泽度高，并且印刷干燥时水的释放性好，易交联成膜。丙烯酸树脂在水性油墨应用中有溶液型和乳液型两类，溶液型丙烯酸树脂有较好的溶解性和光泽性，作为颜料的载体和分散体具有良好的润湿性，然而它还有着干燥慢、连续成膜性差的弊病，因此一般不单独使用，而是与其他乳液并用。

水性网印油墨的全水化

对于水性网印油墨的概念，人们认为是以水为主要溶剂的油墨，其实质并不然，水性网印油墨中一般还尚含有10～15%的有机溶剂，加有机溶剂的目的是为了改善印墨的柔软性、鲜艳度和防止渗化晕开，现在的水性网印油墨已经基本上不含有有机溶剂，达到了真正概念上的全水性化的油墨。

由于水性丝网油墨不含有有机溶剂，因此具有无污染和经济两大优点，深受网印界朋友们的青睐。自20世纪80年代以来，国际研究课题日渐增多，目前已经开发出能在织物、纸品、PVC、PS、铝箔及金属上丝印的有光和无光水性网印油墨，用以印刷烟盒、酒盒、塑料装饰品、纺织印染品和陶瓷涂层产品等。

水性网印油墨应用中注意事项

1．应选用对位精度较高的丝印机，特别四色网印时，对印台一定要平整，吸气平台气孔不能过大，抽气力量应以印品上不留痕迹为宜。

2．为提高印品质量应选用硬度在70～80度的刮刀进行刮印。

3．网版对位正确后，才可开始印刷，对版时应先对黄版，然后按版序为黄、蓝、红、黑逐一对版印刷。

4．在网版印刷中要随时注意控制水性油墨的各项参数，如印墨黏度、流动性、触变性和可塑性等。水性油墨控制指标主要有细度、黏度、PH值和干燥速度等，这些指标对油墨应用效果起决定性作用。网版尽力选用单丝丝网，因为多股丝网容易使油墨浸入两根纤维之间，引起丝网延伸膨胀，还增加印墨在网孔中干燥机会。多股丝线会造成油墨不易干燥。

5．现在水性油墨已经完全为纯水性体系，所以，在使用中或调节油墨时，绝不可将水性油墨与其他溶剂型、醇性印墨混合在一起使用或者往水墨中添加有机溶剂，以免出现印刷质量问题。

6．在使用水性油墨前应搅拌均匀，在墨槽中调节黏度，如果不合适可用稀释剂或增稠剂进行调节，并注意印墨的PH值，一般控制在8.5～9.5之间。

7．在印刷过程中，尤其是夏季气温高，墨中水份易挥发，使印墨黏度变高，PH值下降，所以要经常观察印墨使用中的情况，如果发现黏度升高或PH值超出控制范围，应立即采取稀释剂和PH稳定剂进行调控，以确保其在稳定条件使用。

8．如果印刷速度低，油墨干燥速度太快或印刷效果不佳时，可适当添加一定比例的慢干剂。

9．印刷任务完成后，剩余水墨应回收至原装桶内并盖紧盖子，防止水份蒸发，印墨变稠或表面结膜至变干。

10．水性油墨应存放在通风阴凉之处，室温控制在5～45℃。印刷机中残留印墨可用清水冲洗干净。

11．水性油墨使用中出现泡沫，可使用消泡剂以抑制和消除气泡的产生，避免因产生气泡而出现针孔、漏白、墨色不均匀等印刷质量问题，一般消泡剂用量控制在0.1～0.2%。为加快水墨干燥速度可加快干剂，用量一般为0～30%。