浅析柔性版水性油墨标准

2022-01-20刘珈序蔡小瑞曹国荣

北京印刷学院学报 2021年12期

刘珈序, 蔡小瑞, 曹国荣

(北京印刷学院,北京 102600)

受国家环保政策和经济发展的影响,柔性版水性油墨近年来迅速发展[1]。水性油墨从出现之初,就以其环保的特点在欧美等发达国家开始流行。现如今水性墨柔印工艺不断改进,加上柔版印刷技术与水性油墨的配合,打开了更广阔的应用市场,对印刷行业的许多领域产生了重大影响[2-4]。目前,在美国市场上塑料软包装印刷中大部分都采用水性油墨,也就是说水墨已成为印刷的主要用墨。我国水性柔印市场已经趋于成熟,对水性油墨企业的自主创新能力也提出了更高的要求。标准化作为促进企业发展和技术进步的重要手段,已经成为企业自主创新不可或缺的组成部分[5]。

1 标准总体情况

本文对柔性版水性油墨的国家标准、行业标准和企业标准进行检索,目前没有国家标准,行业标准1 项,企业标准25 项。

2 性能指标(值)对比

对柔性版水性油墨的企业标准与QB/T 2825—2017 行业标准中性能指标进行梳理,并对其技术指标(值)进行对比分析。

2.1 行业标准和企业标准中均有的指标且指标值相同

为保护人身的安全,油墨生产和使用过程中不应损害使用者或第三者的安全健康,QB 2930.1—2008、QB/T 2825—2017 行业标准中明确提出油墨有害可溶性元素的最大限量和总含量限量,单位mg/kg,即铅(Pb)＜90、汞(Hg)＜60、砷(As)＜25、铬(Cr)＜60、镉(Cd)＜75、锑(Sb)＜60、钡(Ba)＜1000、硒(Se)＜500,铅、汞、铬、镉的总含量限量应＜100。这是标准制定过程中必须达到的条件,但部分企业标准未提出此项指标,这不符合标准法的规定,企业标准应增加此项强制性指标。

2.2 行业标准和企业标准中均有的指标,但指标值不同

行业标准和企业标准中均提出了粘度、pH 值、颜色、附着牢度、着色力、细度、初干性、光泽8 项指标。但企业根据实际生产和客户要求,提出了符合自己要求的指标值。本文梳理同一指标的不同指标值并进行对比,如图1～图6 所示。

在25 家企业标准中,有粘度指标的企业20家,其中与行业标准检验方法相同的有13 家,如图1 所示。行业标准中粘度的检验方法为涂料4 号杯和日制察恩4 号杯两种。本文对与行业标准相同检验方法的企业指标进行值的对比。部分企业标准没有明确检验方法,或采用与行业标准不相同的检验方法,这影响标准指标值的对比,建议企业标准以行业标准为参考依据,规范粘度的检验方法。在高速印刷时,油墨的粘性必须低于临界值,否则油墨不可能转移并附着在承印物上。同时油墨上机粘度越低,流频越好,产生的污版、脏版、刀丝越少。有4 家企业标准值高于行业标准,建议以行业标准为依据,重新修订指标值,以便更好地满足企业生产。

图1 粘度值对比

在25 家企业标准中,有pH 指标的企业15家,如图2 所示。行业标准中明确规定水性油墨pH 应在7—10 之间,企业标准中pH 最小值的设定均高于行业标准,建议行业标准参考企业标准,修订时更新指标值。另外部分企业指标值的设定过于宽泛,建议精确分析并对指标值进行修订。

图2 pH 值对比

在25 家企业标准中,有着色力指标的企业19家,如图3 所示。着色力影响油墨的耐印率及其印刷时墨量的控制。油墨着色力小,则供墨则多,膜层则厚,造成网点扩大、糊版等质量问题。有1 项企业标准值明显高于行业标准,可能是根据客户要求所设定。

图3 着色力值对比

在25 家企业标准中,有细度指标的企业23家,如图4 所示。油墨细度的大小影响印刷品的质量。如果油墨细度过大,在印刷过程中容易产生传墨、匀墨不均匀问题,严重时会堵墨斗,导致油墨不能正常下墨,造成油墨的转移性下降,长期使用将磨损版材和墨辊,减少墨辊的使用寿命。油墨细度过小的话,油墨转移到纸张后,可能出现渗入纸张毛细管中的颜料粒子过多,则印刷品也会因为纸张表面颜料浓度过低而显得墨色暗淡。如果油墨细度好,其浓度及光泽度相对也会提高。有2 家企业标准中细度值高于行业标准。

图4 细度值对比

在25 家企业标准中,有初干性指标的企业有9 家,如图5 所示。水墨在使用过程中由于油墨厂家选用的树脂不同或机器转速不同,初干性会有所不同。干燥速度过快,油墨在印版或者网纹辊上发生干燥,会发生堵版和糊版等印刷故障的发生。干燥速度过慢,干燥速度达不到印刷机转速要求,会影响生产效率。有3 家企业标准初干性指标单位为cm,与行业标准初干性指标单位不同,建议与行业标准统一测试单位,便于对比分析。其中初干性数值小于5mm/30s 或者超过50mm/30s 属于不达标,企业修订时,建议参考行业标准。

图5 初干性值对比

油墨的光泽度是指油墨印样在某一角度反射光线的能力。油墨光泽度的好坏,直接就影响了产品的外观。因此光泽度高的,色彩就显得鲜艳,光泽度低的,色彩就明显暗沉。为了要获得高光泽的印品,印刷者不仅要在油墨的连结料上下功夫,也要往印刷品上罩光、涂塑、覆膜等上面做工作,这就体现了油墨光泽度的重要性,建议未设定此项指标的企业参考研究。在25 家企业标准中,有光泽偏差指标的企业2 家,其数值与行业标准一致;有光泽指标的企业4 家,建议这4 家企业在修订标准时,与行业标准相统一,设定指标为光泽偏差(图6)。

图6 光泽值对比

2.3 企业标准中特有指标(值)

部分企业标准中还提到了耐酸碱、耐水、贮存稳定性、外观、流动性、脱色测试、耐干摩擦、粒度、耐光、固体含量、气味、浓度、基材膜表面张力、耐划痕性、溶剂残留、遮盖力、硬度、印刷速度、表面电阻、体积电阻、耐湿、耐热、划格实验指标。这是企业标准根据实际生产情况和客户要求制定的指标,行业标准修订时需增加这些指标。

2.4 行业标准中特有指标(值)

《标准化法》明确规定企业可以根据需要自行制定企业标准,但这是在以行业标准为基础的前提下。推荐性国家标准、行业标准、地方标准、团体标准、企业标准的技术要求不得低于强制性国家标准的相关技术要求。国家鼓励社会团体、企业制定高于推荐性标准相关技术要求的团体标准、企业标准。行业标准中的指标是企业标准制定过程应达到的指标。部分企业未做到这一点,这是不符合要求的,建议企业标准对照行业标准进行修改完善。

并不是所有的企业标准都有设定粘度、pH 值、颜色、附着牢度、着色力、细度、初干性、光泽8 项指标,且行业标准中额外提到了溶剂残留总量、苯和苯系物残留量、VOC 含量和抗粘连指标,这些是所有企业标准中均未提及的。

印刷油墨中含有有害残留物质对环境与人都有直接的影响和危害。有害残留物质会污染包装内容物,导致食品包装的安全问题。印刷后,当残留溶剂达到一定量时,就容易造成印品在收卷及放置过程中出现反黏等问题。同时还会影响复合工序的质量。因此需对油墨中有害残留物质做出明确限量。行业标准中明确提出,薄膜类水性油墨溶剂残留总量应≤5 mg/cm2,苯和苯系物残留量应≤0.5mg/m2,企业标准应增加此项指标;2021 年4 月1 日GB38507—2020 《油墨中可挥发性有机化合物(VOCs)含量的限值》正式实施。国家标准中明确提出吸收性承印物VOCs 含量≤5,非吸收性承印物≤25,行业标准中规定VOC 含量应≤10%。此项指标行业标准是不符合要求的,应按照国家标准及时更新指标;抗粘连指标要求油墨避免印刷品的蹭污,是必要的指标。