柔版水墨印刷，因為使用水性油墨，印刷過程中不存在有機物的揮發(fā)問題而被定義為綠色印刷方式。目前柔印水墨在標簽印刷領(lǐng)域有應(yīng)用的廣泛，尤其在食品領(lǐng)域，由于其主要以水為溶劑，水以安全環(huán)保的優(yōu)勢正逐步淘汰其他的有機溶劑，正在成為環(huán)保油墨產(chǎn)品的主流。
作為應(yīng)用于食品領(lǐng)域的柔版水墨，印刷質(zhì)量的好壞固然重要。但從食品的安全角度考慮，其研發(fā)和生產(chǎn)過程更為重要。單純以水作為溶劑而不添加其他溶劑是水性油墨的******環(huán)保優(yōu)勢，但這同時也為油墨的質(zhì)量控制帶來難度。下面就從幾個方面來簡單談一下純水性油墨研發(fā)過程中應(yīng)注意的一些問題及解決方式。
一、水性油墨的黏度控制
生產(chǎn)過程中影響油墨轉(zhuǎn)移性能的重要指標之一就是黏度，尤其是在薄膜類標簽印刷時。塑料薄膜屬于非吸收性材料，而非吸收性材料表面較為光滑致密，往往容易導(dǎo)致油墨在轉(zhuǎn)移過程中出現(xiàn)各種問題，不能在基材表面形成光滑均勻的墨膜。由于只采用水作為稀釋劑，水性油墨的黏度下降較快。黏度過低時，油墨流動性較大，容易在受力的瞬間產(chǎn)生較多的溢出，從而形成網(wǎng)點邊緣的“搭接”現(xiàn)象。另一方面，黏度過低的話，加上柔印墨層較薄的特點，又經(jīng)常容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)移量不夠，使油墨不能很好地鋪展，形成流平性不佳的問題。
二、水性油墨的干燥性控制
對于水墨而言，干燥性是其非常重要的一項性能。由于柔印墨路的特點，相比凹版印刷而言，它要經(jīng)歷墨槽、網(wǎng)紋輥、印版，最后到承印材料的一系列路程，這個過程要求水墨在前段路徑有較好的復(fù)溶性，保持網(wǎng)紋輥和印版的潤濕，不至于造成堵輥、堵版等印刷故障。轉(zhuǎn)移到承印材料形成墨膜之后，又要求其能迅速干燥，防止背粘等一系列印刷問題。因此，控制柔印水墨在印刷過程中的復(fù)溶性與干燥時間，是確保印刷過程順暢的關(guān)鍵性步驟。
在實驗室日常測試中，通常用初干與徹干來預(yù)測水性油墨的干燥過程。干燥性能較好的油墨通常應(yīng)該具有“初干慢、徹干快”的特性，即初干長度稍長，在印版轉(zhuǎn)移階段干燥較為緩慢，具有良好的復(fù)溶性，保證油墨不會在印版上有較多的殘留，一方面避免快干結(jié)膜造成堵版，另一方面避免過早結(jié)膜導(dǎo)致后續(xù)油墨轉(zhuǎn)移不佳，影響印品質(zhì)量。在實驗室測試中，通常采用雙槽刮板細度計，同技術(shù)成熟的柔印溶劑墨進行對比，基本以兩者的初干長度相同為宜。經(jīng)過試驗證明，在薄膜類標簽印刷采用的柔印純水性油墨，其初干長度在105～115mm/90s，干燥效果較好。
對于初干性與徹干性的把握，其關(guān)鍵性技術(shù)其實在于對成膜乳液的把控。對于薄膜類標簽而言，水性油墨在其表面的干燥主要通過水分揮發(fā)進行。以成膜乳液為丙烯酸乳液的水性油墨為例，其在印刷過程中結(jié)膜干燥的原理就是隨著水分揮發(fā)，水性油墨pH升高，乳液破乳在堿性條件下交聯(lián)結(jié)膜，形成致密的墨膜。
在油墨制備過程中，分別采用有機胺類pH調(diào)節(jié)劑與氨水對油墨的pH進行調(diào)整，并進行干燥性測試。結(jié)果表明用有機胺制備的油墨揮發(fā)較慢，初干長度較長，有利于提高油墨的復(fù)溶性;而用氨水制備的油墨則干燥較快，有利于油墨在基材表面的徹底干燥。將有機胺與氨水以適當?shù)谋壤龔?fù)配來制備水性油墨，得到了較為理想的結(jié)果，初干與徹干均得到了有利的平衡。
在實際上機印刷過程中，可根據(jù)所使用水性油墨的特點，將適量的有機胺與氨水復(fù)配作為pH調(diào)節(jié)劑，隨時對油墨進行調(diào)整，使其pH保持在相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)(柔印純水性油墨的pH在8～9.5較好)，既可保證油墨在印版上具有良好的慢干性(初干慢)，又能保證油墨在承印基材表面的快速干燥(徹干快)。
三、水性油墨的附著性控制
對于薄膜類標簽等非吸收性材料而言，使用水性油墨還有一項非常關(guān)鍵的性能指標，就是附著力。由于非吸收性材料自身的特點，導(dǎo)致水墨難以在其表面具有較好的吸附滲透，造成附著力不佳。目前行業(yè)內(nèi)最基本的做法都是先對薄膜表面進行電暈處理，使薄膜表面張力達到38mN/m以上，或者先在薄膜表面涂一層打底光油。而除了這些措施以外，水性油墨本身對基材的附著性更是尤為重要。
從油墨研發(fā)的角度來講，選擇合適的水性乳液是至關(guān)重要的一點，其次還包括其他助溶劑的配合選擇。為了保證水性油墨能在薄膜類基材上有******附著力，應(yīng)從承印材料和油墨兩方面同時采取措施，以達到期望的效果。具體可以采取以下措施。
1、選擇與水性乳液的極性相近相似的薄膜產(chǎn)品
由于塑料薄膜表面光滑而沒有吸收性，油墨的附著主要取決于兩個方面：一方面是油墨對承印物的潤濕作用，即液體對固體表面的親和性；另一方面是油墨與承印物分子之間的作用力。與溶劑型油墨在薄膜表面微溶附著一樣，水性油墨也遵循溶解特點的第一定律——極性相近原理，即油墨與薄膜極性相近時，油墨在薄膜表面微溶，形成墨膜附著的“根基”。
2、油墨制備時選擇添加適當?shù)牧髌街鷦┗蛘呋臐櫇駝?br />
經(jīng)試驗證明，添加流平或潤濕助劑之后，油墨在BOPP薄膜上的潤濕性有較大提高，一方面較好地潤濕了薄膜，油墨與薄膜之間的化學(xué)結(jié)合力增強，附著力增加；同時油墨在薄膜上的流平性變好，有效增加了油墨與薄膜之間的接觸面積，有利于二次結(jié)合力增加，提高油墨在薄膜上的附著力；此外，由于采用高速印刷，油墨與薄膜的分子間距離急劇減小，二次結(jié)合力明顯增加，也有助于提高油墨在薄膜上的附著性。
3、表面張力的調(diào)整
除卻水性乳液自身的性能之外，適當?shù)慕档退杂湍谋砻鎻埩σ彩且粋€有效方法，而這主要也是通過添加適當?shù)牧髌街鷦┗蛘呋臐櫇駝﹣韺崿F(xiàn)，其主要目的是提高油墨在薄膜表面的潤濕性，同時使油墨的表面張力處于一個較為均勻的狀態(tài)，且在水分的揮發(fā)干燥過程中不會發(fā)生變化，保持******的流平性，有助于提高油墨在薄膜上的附著性。
2016/10/15 13:59:53
