水性丝网印刷油墨应用技术探究

文 孙加振

作为印刷行业“十二五”发展主攻方向，绿色印刷被提升到国家发展战略高度。油墨在印刷材料中扮演着重要角色，具有绝对绿色环保、节约资源的水性油墨毫无疑问应成为绿色印刷材料中印刷油墨的代言者。作为四大印刷方式之一的丝网印刷以其可控的油墨墨层来实现图像原稿的再现，墨层厚度范围可从1μm到300μm，且承印尺寸范围可在几微米到几平方米之间，承印物范围广泛，甚至承印材料呈液体或悬浮于液体中。随着绿色印刷技术的不断提出，丝网印刷的绿色化也就将面临跨越式大发展的机遇和挑战，因此水性油墨技术高效的应用到丝网印刷领域将会越来越成为一个研究焦点。本文对水性油墨在丝网印中的应用技术进行了研究，描述了水性油墨在丝网印刷应用中的特殊技术要点。希望能够为印刷行业从业者提供一些丝网印刷水性油墨制备和应用的基本技术资料，同时方便业内人士更好的认识水性油墨在丝网印刷中的应用。

水性丝网印刷油墨技术特点

丝网印刷应用水性油墨、稀释油墨、清洗网版等可以直接使用水，因此给丝网印刷操作带来方便。水性油墨较好的印刷适性，能够满足丝网印刷中多色套印及专色印刷要求。水性油墨较好的通用性特点可对织物、无纺布、塑料硬膜、铝箔、真空镀铝膜等多种承印材料进行转印印刷，从而符合丝网印刷承印物广泛的特点需求。另外，对于丝网印刷高网目精细印刷品需求的提高，水性油墨颗粒更细，透过性更好，与传统油墨相比更适合完成精细丝网印刷。目前，超微粒水性油墨可以用500目或更高网印进行印刷，颜色可印8色，用电脑可配出6000色。而且，水性油墨的耗墨量低，每平方米满版印刷的用墨量大约只有溶剂型油墨的50%，每公斤水性油墨大约可印刷50m2的图文。在进行表印、里印、复合印刷等方面，与溶剂型油墨需要多种油墨和相配套溶剂的特点相比，水性油墨也具有很大优势。

水性丝网印刷油墨流变性要求

丝网印刷是一种借助网版通过外力驱动实现油墨可控形变转移的印刷方式，在转印时不像凹印、柔印油墨在凹凸结构中储存或黏附，再进行可控转印，因此，在实际印刷中丝网印刷呈现自己独特的油墨流变性特点。丝网印刷要注意控制油墨流动性，流动性大，印迹容易扩大；流动性小，印迹易结网（网点交织的结点），出现结墨现象（亦称网纹），一般以30～50mm为宜。流动性即流平性，是油墨在外力作用下向四周展开的程度，与油墨的塑性和触变性都有关系，塑性和触变性大，流动性就小；反之流动性则大。触变性是油墨溶胶和凝胶的互换现象，油墨静止一定时间后变稠，粘度变大，搅动后变稀，粘度又变小，有利于保证其保真性。可塑性是指油墨受外力作用发生变形后，仍保持其变形前的性质。油墨的可塑性有利于提高印刷精度。另外，粘度直接影响着油墨转移性和印品质量，水性油墨粘度过低会造成色浅、网点扩大、传墨不均匀等弊病；粘度过高，油墨转移性能较差，易出现脏版、糊版等弊病。在印刷过程中对油墨粘度的控制是非常重要的。实际制备中油墨流变性与连接料、颜料用量、分散状态及印刷温湿度等有关。

水性丝网印刷油墨分散性要求

油墨分散性是颜料颗粒大小及连结料与颜料颗粒作用的一个关键性能指标。油墨分散性不仅会对油墨着色力、色相等性能产生一定影响，还会影响到油墨流变性。油墨颗粒太粗，容易引起网点边缘发毛、印刷图文不清晰、糊版等弊病；但是，如果油墨颗粒太细，则油墨的流动性太大，易造成网点扩大，影响印品质量。水性油墨在丝网印刷应用过程中，由于体系溶剂、颜料、树脂均有别于传统油墨，因此，丝网油墨中水性油墨的性能要求有其特殊性。水性体系颜料需经耐水性处理且水表面能较大，所以分散要求较高。高品质水性丝网印刷油墨需要优化组合分散树脂和颜料、研磨分散设备及介质、分散消泡等表面活性剂，从而才可制备出分散性最优的水性油墨来适应印刷中的设备和承印物特点。

水性丝网印刷油墨PH值要求

水性油墨树脂连接料多呈碱溶性，PH值与其他油墨不同，整个体系为碱性分散体系。在实际生产使用中，水性油墨PH值变化对油墨性能的影响一直是一个比较令人头疼的问题。一般水性油墨PH值控制在8.0～9.5（呈碱性，主要靠胺类物质来维持）。当水性油墨中碱性物质量过多时，体系中会形成较多正离子（如NH4+），水性聚合物在离子化时产生再压效应，一些树脂链发生重新缠结，会导致油墨粘度降低，树脂对溶剂释放性变差。因此，PH值太高，会影响油墨的干燥速度；PH值太低，则油墨的粘度升高，干燥速度变快，容易造成印版堵塞，引起脏版。另外，PH值变化所引起的树脂部分重新缠结，会使原本分散稳定的体系发生颜料聚集，导致油墨粒径变大、分布变宽。变大、变宽的粒径分布会对油墨印刷时的墨厚、流动性、光泽度产生不利影响，因此，在制备高品质水性丝网印刷油墨时，一定要控制好油墨的PH值。

水性丝网印刷油墨干燥性要求

水的蒸发潜热能较传统溶剂高很多，从而在水性油墨的使用中干燥性要求是影响油墨应用效果的关键因素。油墨干燥主要是挥发型干燥、渗透型干燥，一般选择油墨干燥速度的原则是：在现有印刷机下，油墨进入下一色组及复卷或堆叠前应充分干燥，但不能干燥在印版上。如果油墨干燥太快，会导致油墨干燥在印版表面并逐步堆积，造成半色调网点丢失或破坏，实地部分漏白；如果油墨干燥速度过慢，会出现印刷品异味现象，或多色叠印时背面粘脏。水性油墨粘度和PH值对油墨干燥速度也会产生一定影响，比如粘度过高会使油墨的干燥速度降低，PH值过低则会使油墨干燥过快。水性油墨印刷中首先调整控制好粘度和PH值，然后再根据实际印刷速度调节水性油墨干燥设备风力及温度等。另外，干燥温度应视不同承印物以及印刷面积而定，如铝箔酒标印刷，烘干温度在100℃以上；塑料薄膜印刷，烘干温度则以50～60℃为宜，风力亦应比使用溶剂型油墨强。

水性丝网印刷油墨实际应用中的注意事项

由于水性油墨为纯水性体系，使用中要注意不要与醇溶等其他溶剂型油墨混合使用或在油墨中加入有机溶剂，以免出现印刷质量问题。使用水性油墨时，应将其搅拌均匀，测量粘度合适后倒入墨槽，若粘度不合适，可用稀释剂或增稠剂进行调节，并注意控制油墨的PH值。印刷过程中，由于水的挥发，水墨粘度会升高，PH值下降，所以要经常观察油墨使用情况，发现油墨粘度升高或PH值超出控制范围时，应及时采用稀释剂和PH稳定剂进行调节，以保证粘度和PH值稳定。印刷完毕后应将剩余水墨收集回相应原装桶或将墨槽盖子盖严，以备下次再用，防止水墨表面结膜、变稠甚至变干。水性油墨宜存放在通风阴凉的室内，室温控制在5～45℃左右。印刷后残留在印刷设备上的油墨在其未完全干燥时可用清水冲洗，无法用清水洗净的墨可用清洗剂进行清洗。水墨印刷适性往往还会受印刷条件、承印物表面特性、环境温湿度、存放时间等条件影响，因此使用时需要用一些助剂对水墨做细微调整以获得最佳印刷效果。