水性凹印油墨的特性及工艺控制

周继琼

水性凹印油墨是一种绿色印刷材料，其开发应用大大减少了挥发性有机化合物的排放，减轻了大气污染，改善了生产环境。我公司目前在烟包印刷环节已基本使用水性凹印油墨，下面就水性凹印油墨的特性及在烟包印刷中的工艺控制与业内同仁共同交流探讨。

水性凹印油墨的特性

1.耐水性

水性凹印油墨在干燥过程中伴有脱氨反应，油墨pH值逐步下降，由于一般固体树脂在pH值为8.0～9.0时才会有较好的溶解性，因此水性油墨一旦彻底干燥后就很难再被水溶解。要想水性凹印油墨复溶，必须补充适当的氨，再加上机械力，已经干燥的水性凹印油墨才会慢慢溶解。因此，水性凹印油墨具有良好的耐水性。

2.不稳定性

水性凹印油墨的分散性和稳定性较溶剂型油墨差，需要加入各种助剂来改善，但助剂使用不当又会影响产品质量。加入各种助剂后，水性凹印油墨的成分会变得复杂，印刷适性也会变得不易控制，因此需要严格控制助剂的添加量。现将水性凹印油墨常用助剂及特性总结如下。

（1） 表面活性剂

表面活性剂是一种常用助剂，能降低水的表面张力，提高颜料的润湿性。但若表面活性剂添加过多，会使水性凹印油墨产生气泡，气泡较多时会使印品出现白点、白条、上墨不均等现象，严重影响印品质量，因此在生产油墨时需严格控制表面活性剂的添加量。

（2） pH值稳定剂

pH值稳定剂主要用来调节水性凹印油墨的pH值，防止水性凹印油墨在储存、运输过程中结块，常用的pH值稳定剂包括氨水、乙醇胺等。

pH值调整为8.5时，水性凹印油墨的流动性达到最佳状态。当pH值低于8时，碱性偏弱，油墨黏度升高，干燥速度加快，油墨易结块，转移性变差，易糊版；当pH值高于9.5时，碱性太强，油墨黏度降低，干燥速度变慢，印品颜色变浅，易产生较多气泡。

通常情况下，pH值稳定剂在生产油墨时已添加好，使用时不必再添加，印刷时采用循序添加新墨的方式就可以保证油墨pH值的稳定。但若印刷环境条件发生改变，也可适当添加pH值调节剂，以稳定油墨的pH值。

（3）快干剂或慢干剂

由于油墨所用树脂不同以及印刷设备性能不同，可能会造成水性凹印油墨干燥速度较快或较慢。此时应根据情况，选用快干剂（如乙醇）来加快水性凹印油墨的干燥速度，防止油墨印后不能彻底干燥而产生背面蹭脏现象；或者添加慢干剂（如丙二醇甲醚）来抑制和减缓水性凹印油墨的干燥速度，防止油墨瞬间干固在印版上，导致堵版问题的发生。

常见印刷现象

1.叠印后线条变细、文字缩小现象

水性凹印油墨干燥成膜后，其表面张力一般较溶剂型油墨低，在其上叠印溶剂型油墨时会出现线条变细、文字缩小等现象。例如，在水性凹印油墨上叠印溶剂型金属油墨时，会出现线条变细或印迹不实现象。对此，制版时应对线条和文字进行适量扩放，以满足印刷要求。

2.大面积实地印刷时出现“水纹”现象

水性凹印油墨所用印版的网穴深度通常要比溶剂型油墨所用印版的网穴深度浅，因此大面积实地印刷时容易出现“水纹”现象。此时，需要适当增加印版的网穴深度，并提高印版的制版精度，同时要求印版表面光洁度要高，否则油墨不易被刮墨刀刮干净。

3.印品易产生“拉条”现象

因水性凹印油墨的转移性良好，刮墨刀刮过之后，附着在印版表面的油墨极易转移到承印物上，导致印品容易产生“拉条”现象。此时，需采用优质刮墨刀，如陶瓷刮墨刀，其刃口光滑，无需打磨，弹性好，耐腐蚀，刀锋部分独特的抛光处理，可使刮墨刀与印版滚筒完美贴合，从而达到最佳的刮墨效果，大大减少“拉条”现象产生几率。同时，还可加大刮墨刀压力，但这样又会缩短印版使用寿命，因此要求印版表面铬层硬度要高，以延缓印版磨损。

4.网目调图像网点丢失现象

由于水对静电效应不敏感，因此对于要求较高的网目调图像，使用水性凹印油墨会出现不同程度的网点丢失现象。虽然通过调整油墨的印刷黏度、稀释剂的配比、压印辊的软硬度等手段，网点丢失现象可以得到一定程度的缓解，但还需从制版参数上考虑网目调图像高光和暗调部位的阶调及层次渐变。

5.细小线条、文字扩展现象

对于细小线条、文字，由于水性凹印油墨所用印版网穴较浅，因此只能采用低黏度油墨印刷，加上水性凹印油墨的干燥速度较慢，极易导致细小线条、文字发生扩展，出现线条变粗、尖角变钝、阳字变大、反阴字变小、条码识读率变差等现象。对此，制版时应对细小线条、文字做适量收缩。

6.低定量薄纸印刷时需背涂

无论是铜版纸，还是转移纸、真空镀铝纸、镭射卡纸，水性凹印油墨都能适应。但需注意的是，若在低定量薄纸上进行印刷，则要考虑在纸张背面进行水性背涂工艺，以保证纸张正背面含水量保持平衡，否则纸张会因正背面含水量不同而产生变形，从而导致套印不准。

工艺参数的控制

1.油墨黏度

印刷细小线条、文字时，水性凹印油墨黏度要比溶剂型油墨低1～2秒；对于大面积实地，水性凹印油墨黏度则要比溶剂型油墨高1～2秒。

2.稀释剂配制

水性凹印油墨的稀释剂可依据油墨的干燥速度自行调配。目前，我公司采用的稀释剂为乙醇和水，两者的配比在1∶1～4∶1之间调整。需要注意的是，选择稀释剂配比时，水不能添加过多，否则水性凹印油墨会产生气泡；乙醇也不能添加过多，否则水性凹印油墨表面容易结皮，从而产生“拉条”等质量问题。另外，由于水性凹印油墨的黏度相对稳定，因此印刷生产时无需不断添加稀释剂。

3.干燥温度

水性凹印油墨的稀释剂是水和乙醇，干燥方式是少量渗透到承印物上和大量挥发，干燥速度比溶剂型油墨慢，因此需提高干燥温度，通常设定的温度要比溶剂型油墨高10～20℃，同时还需加大排风气量。

4.环境温湿度

由于水性凹印油墨中树脂的特殊性，当环境温度较低时，油墨易增稠，严重时甚至会出现冻结现象；当环境温度较高时，油墨又会出现结皮、干固现象。因此，需要严格控制水性凹印油墨生产及储存的环境温湿度，最好保持恒温恒湿，而且必须密封保存。

通常，环境温度应控制在18～30℃，相对湿度应控制在50%～65%，北方冬季需升温加湿，南方夏季需降温除湿。