烟包凹印水性油墨应用体验

马广省+王炳峰

随着新技术的不断应用，以及人们环保意识的日益增强，苯系凹印油墨已经逐渐淡出人们的视线，取而代之的是酯溶性、醇溶性油墨，尤其是水性油墨，近几年更是以优越的环保性被业界炒得沸沸扬扬。据统计，在欧美等发达国家和地区，水性油墨已经占据凹印油墨市场80%的份额，而目前国内凹印油墨市场仍以溶剂型油墨为主，业界对水性油墨的应用尚持观望态度。下面，笔者将自身对水性油墨的了解总结如下，希望能为其推广应用起到一定的推动作用。

水性油墨的主要优势

（1）水性油墨的溶剂主要是水和少量的醇类，如乙醇、丁醇、异丙醇等，醇的作用是辅助水增强溶解树脂的能力，提高颜料的分散性能，并加速渗透，抑制发泡。水性油墨中挥发性有机溶剂的含量很低，大大减少了VOC的排放，减轻了大气污染，改善了印刷操作人员的作业环境，有利于职工的安全健康。

（2）虽然水性油墨的原墨成本略高于溶剂型油墨，但其所用主要溶剂——水的价格非常低，实际应用成本与溶剂型油墨相当，甚至低于溶剂型油墨。

（3）目前国内水性油墨的制造技术已趋于成熟（金属油墨除外），应用技术也在不断提高，传统意义上水性油墨存在的干燥慢、光泽度差、不耐水、印不实等缺点，也得到了明显的改善，因此当前水性油墨比较适用于烟、酒、食品、药品等对卫生性和质量要求严格的包装印品。

（4）水性油墨可以降低因静电和易燃溶剂而引起的火灾危险和隐患。

水性油墨存在的主要问题

（1）水性油墨的关键技术就是树脂胺化，而胺化工序所需有机胺的价格较高，为降低成本，油墨制造商往往会加入氨水进行替代或部分替代，但氨水的刺激性气味很大，不仅影响作业环境，也会残留在印品上。国家环境保护总局2007年就已开始限定水性油墨中的氨含量，对氨及其化合物的限量是≤3%，并明确列为有害物。可以看出，并非所有水性油墨都符合环保要求，而且食品药品包装要求鼻嗅无刺激性气味，也并非所有水性油墨都能用于烟、酒、食品、药品等对卫生性要求较高的包装印品。

（2）与溶剂型油墨相比，水性油墨的干燥速度较慢，特别是大面积实地色块，以及在非吸收性承印物（转移纸等）表面印刷时，其干燥速度比溶剂型油墨要慢若干倍。为使墨层彻底干燥，往往需要提高干燥温度；在干燥温度无法提高时，就需要采取降低印刷速度、牺牲印刷效率的方法。

（3）水性油墨在印刷细微线条、细小文字时，容易出现虚影；在印刷阶调层次丰富的网目调图像时，网点容易增大变形。

（4）目前国产水性金属油墨、水性珠光油墨的质量普遍不过关，市场上也有质量好、光泽度高的水性金、银、珠光油墨，但价格非常昂贵，且大多依赖进口。

（5）水性油墨中的水分对凹印设备的墨槽、刀架、版辊、烘箱等元件有一定的锈蚀作用。

（6）与溶剂型油墨相比，水性油墨的安全储存期较短，一般为6个月，超过6个月就可能产生沉淀、分层等现象，即使重新搅拌也难以再用。此外，水性油墨储存期间还要注意防止高温曝晒和低温冷冻。

水性油墨应用注意事项

（1）制版要求

印版宜采用电子雕刻凹版或激光雕刻凹版，网穴深度宜在15～25μm之间。若印版网穴过深，不仅会影响墨层干燥，印品图文边缘也可能会出现水波纹等印刷弊病。

（2）溶剂的选择与油墨黏度的控制

优先选择纯净水（或蒸馏水）作为主要溶剂。如果选择自来水作为主要溶剂，需要对自来水进行硬度检测，因为使用硬度高的自来水稀释油墨会产生气泡（当然，可加入消泡剂进行消泡，但消泡剂用量有限）。

根据实际生产情况，可以在溶剂配比时少量加入乙醇、异丙醇等溶剂，但比例过高会降低树脂的再溶解性，出现堵版等印刷故障。

通过加入水等溶剂将油墨黏度控制在15～25s（涂3杯），具体黏度应根据印刷速度、印版网穴深度、印品色相等工艺条件来确定。

正式印刷前根据印版网穴深度调整好油墨黏度之后，在印刷过程中尽量不要往油墨中加水，只要添加新墨即可，以保证印品前后色相及色浓度一致。

（3）合理使用各种助剂，提高水性油墨印刷适性

水性油墨的印刷适性也与油墨的触变性、流动性、黏度、干燥性等性能有关。为提高水性油墨的各项性能，常常需要添加助剂，常用的助剂有消泡剂、稳定剂、稀释剂、慢干剂、快干剂、增稠剂等。

①消泡剂：用于消除水性油墨中的泡沫，用量一般为1%～2%。一般来说，当水性油墨的黏度过高、pH值过低，或印刷速度较快，以及加入的主要溶剂水的硬度较高时，容易产生气泡，气泡过多会导致印品漏白、溅墨、墨色不均等印刷弊病。

②稳定剂：又叫pH值稳定剂，主要成分是有机胺类物质。稳定剂主要用于调节和控制水性油墨的pH值，使其稳定在8.0～9.5，此时水性油墨的印刷适性良好。当水性油墨pH值高于9.5时，即碱性太强，水性油墨的黏度会降低，干燥速度会变慢，耐水性会变差；当水性油墨pH值低于8.0时，即碱性太弱，水性油墨的黏度会升高，油墨易干燥并堆积在印版上，引起版面蹭脏、堵版，还会产生泡沫，且耐水性也会随之降低。一般来说，在印刷过程中，每隔一定时间应加入适量的稳定剂，以稳定水性油墨的pH值，同时还可调节水性油墨的黏度，并对油墨进行稀释。

③稀释剂：主要用于降低水性油墨的黏度，用量应控制在3%以内，以防水性油墨的色相变浅，同时可保持水性油墨的pH值不变。稀释剂应边搅拌边缓慢加入，以防水性油墨黏度过低。

④慢干剂：慢干剂可抑制和减缓水性油墨的干燥速度，防止水性油墨在印版网穴内干固，减少堵版和糊版等印刷故障的发生几率。用量一般控制在1%～2%，如果用量过多，墨层干燥不彻底，印品可能会产生背面粘脏或异味。

⑤快干剂：用于加快水性油墨的干燥速度，用量为0～3%。

⑥增稠剂：用于增加水性油墨的黏度，用量为0.5%～1%。

⑦其他助剂：如分散剂、防腐剂、流平剂、增滑剂、交联剂等，一般不需要操作人员现场添加，确有必要时，咨询油墨制造商后根据实际情况微量添加。

通过科学地使用上述助剂，改善水性油墨的其他弱点，使其达到最佳的印刷适性。同时，合理控制水性油墨的干燥速度，使印品墨层在进入下一印刷色组、复卷或堆叠前充分干燥，但在印版上却不能干燥。

（4）根据印品自身特点，可以考虑采用水性油墨和溶剂型油墨相结合的印刷方式。例如，采用醇溶性、酯溶性或 UV油墨印刷网目调版和细微线条版，采用水性油墨印刷色块、粗线条版。

（5）印刷过程中若遇异常停机或临时停机，要尽量使印版保持低速转动，因为停机状态下水性油墨容易干固堵版（主要原因是水和连结料之间的亲和力较差，水较易析出，而连结料结膜后，水又难以使其再溶）。当发生水性油墨干固堵版时，可先用水性油墨清洗剂对印版进行浸润，再用玻璃纤维刷刷版。水性油墨清洗剂的主要成分为硅酸钠约3%、氢氧化钠约1%，有机胺（聚乙醇胺、三乙醇胺、二乙氨基乙醇、二甲基乙醇胺、氨甲基乙醇等有机化合物的一种或几种）约2%、耐碱渗透剂OEP-70约10%、水约80%。

总之，水性油墨的性能目前还不是“至臻至美”，但随着业界人士的不断努力和对水性油墨研究、推广工作的深入开展，水性油墨必将在凹印油墨市场中“独占鳌头”。endprint