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　　水性油墨簡(jiǎn)稱為水墨，是由水性高分子乳液、有機(jī)顏料、表面活性劑及相關(guān)添加劑經(jīng)化學(xué)過程和物理混合而制得的水基印刷油墨，由于它是用水來代替?zhèn)鹘y(tǒng)油墨中占３０％～７０％的有毒有機(jī)溶劑，使油墨中不再含有揮發(fā)性的有機(jī)溶劑，故在印刷過程中對(duì)工人的健康無不良影響，對(duì)大氣環(huán)境亦無污染，還消除了工作場(chǎng)所易燃易爆的隱患，提高了安全性。水墨的這種獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)符合日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)，在全球范圍內(nèi)越來越受到包裝印刷界的青睞，并逐漸向報(bào)刊印刷行業(yè)迅速擴(kuò)展。

一、水性油墨在應(yīng)用中受青睞

　　在柔性版包裝印刷中，目前國(guó)內(nèi)外絕大部分都采用水性油墨印刷、柔性版水油墨的廣泛應(yīng)用，是柔性版印刷得以迅速發(fā)展的重要因素之一。水性油墨由于不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑，大大減少了ＶＯＣ（有機(jī)揮發(fā)物）的排放，從而減輕了大氣污染，改善了印刷操作人員的環(huán)境，有利于職工健康。它可以完全消除溶劑型油墨中某些有毒有害物質(zhì)，對(duì)人體的危害和對(duì)被包裝商品的污染，改善總體環(huán)境質(zhì)量，特別適用于煙、酒、食品、飲料、藥品、兒童玩具等衛(wèi)生條件要求嚴(yán)格的包裝印刷產(chǎn)品 ，此外它不僅可以降低由于靜電和易燃溶劑引起的失火危險(xiǎn)和隱患，還可以減少印刷表面殘留的毒性，而且印刷設(shè)備清洗方便，所以水性油墨被稱作是一種新型的綠色印刷材料。

１.國(guó)水性油墨的應(yīng)用

　　水性油墨也稱液體油墨，我國(guó)對(duì)水墨的應(yīng)用，盡管起步晚，但發(fā)展還是較快的。我國(guó)的水性油墨在１975年問世，首先由天津油墨廠研制成功投產(chǎn)，當(dāng)時(shí)主要為凹版印刷服務(wù)，因當(dāng)時(shí)凹版印刷油墨由苯類溶劑改進(jìn)為汽油基溶劑后，雖在毒性上比苯型油墨有所改進(jìn)，但易燃性并未改進(jìn)。因此，就提出了對(duì)凹版印刷油墨再改進(jìn)為無毒不燃的水性油墨，當(dāng)時(shí)叫水凹油墨。由于該墨以由松香酸胺鹽為主連接料而制作的。該連接料在水介質(zhì)中存放不穩(wěn)定，因此使油墨在存放中易失光、變稀、干性變慢、抗水性不良，易造成紙張收縮等弊端。使我國(guó)的凹版印刷和柔版印刷受到了限制，不得不采用進(jìn)口的高檔水性油墨，無形中增加了印刷成本，限制了我國(guó)印刷業(yè)的發(fā)展。

　　進(jìn)入90年代，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的包裝審美意識(shí)和環(huán)保意識(shí)不斷提高。我國(guó)從１995年開始至１998年，短短幾年間就引進(jìn)了１３0多條組合式柔印生產(chǎn)線，分布在全國(guó)２0多個(gè)省市，其中９０％是窄幅柔版印刷機(jī)，現(xiàn)在正已每年３0臺(tái)左右的數(shù)量遞增，而且還有不少用于瓦楞紙彩色印刷的進(jìn)口高檔三色、四色水性油墨印刷開槽機(jī)等。

　　目前全國(guó)約有230柔性機(jī)，以每臺(tái)年用水墨１0ｔ計(jì)算，總用量為2300～2500ｔ；凹印機(jī)的水墨用量已超過溶劑墨的用量，達(dá)到3000ｔ，柔性版紙箱機(jī)的水墨用量超過10000ｔ，總計(jì)全國(guó)水墨消耗量為每年15000～16000ｔ左右。在國(guó)內(nèi)，現(xiàn)有窄幅柔版印刷生產(chǎn)線近200條，每年需水性油墨10多萬(wàn)ｔ。隨著水墨在瓦楞紙箱包裝印刷上的廣泛應(yīng)用，水性油墨具有相當(dāng)大的市場(chǎng)潛力。我國(guó)每省平均有大小紙箱廠1000多家，如按10％的廠家使用水性油墨來印刷高檔紙箱，每省年需水性油墨量將達(dá)2000多ｔ。

　　隨著中國(guó)加入ＷＴＯ和環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)及國(guó)產(chǎn)柔印機(jī)質(zhì)量的提高，國(guó)內(nèi)柔性版印刷必將會(huì)有很大發(fā)展，用于柔性版印刷的中、高檔水墨的用量，今后逐年將以千萬(wàn)噸的數(shù)量遞增，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)有柔印生產(chǎn)線１３0多，并且以每年３0臺(tái)左右的數(shù)量在遞增，水性油墨市場(chǎng)廣闊。

　　我國(guó)目前水墨市場(chǎng)的特點(diǎn)是，現(xiàn)有的水墨生產(chǎn)廠以生產(chǎn)低檔水墨（用于紙袋印刷、包裝紙箱印刷、信封印刷等）居多；使用中檔水墨的煙包、酒標(biāo)、食品包裝等，進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)水墨各占一半；用于塑料包裝、裝滿印刷、彩票支票等高檔水墨還主要靠進(jìn)口。

２.達(dá)國(guó)家水性油墨的應(yīng)用

　　發(fā)達(dá)國(guó)家從70年代開始逐步用水墨替代傳統(tǒng)的溶劑型油墨。近年來，柔版印刷在世界范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展。因其在改善環(huán)境等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，被歐美發(fā)達(dá)國(guó)家一致認(rèn)為柔版印刷方式是“地球上最優(yōu)秀、最有前途的印刷方式”。僅以美國(guó)為例，95％的柔版印刷品采用水墨，80％的凹版印刷品采用水墨。目前，在美國(guó)市場(chǎng)上，水墨銷售額已是溶劑型油墨銷售額的兩倍以上，也就是說水墨已成為印刷的主要用墨。

二、水性油墨的開發(fā)

　　水性油墨主要是由水溶性樹脂、有機(jī)顏料、溶劑及相關(guān)助劑經(jīng)復(fù)合研磨加工而成。
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１.溶性樹脂

　　水溶性樹脂或水分散性樹脂皆為水性墨的連接料，它對(duì)油墨的粘度、附著力、光澤、干燥及印刷適應(yīng)性都有很大的影響。在國(guó)內(nèi)，常采用松香改性馬來酸樹脂作連接料來制作油墨，但此種油墨僅能用于印刷一般紙箱，滿足不了中、高檔包裝印刷所要求的光澤和耐水性的要求。氨基甲酸乙酯樹脂的穩(wěn)定性較好。

　　但印刷適應(yīng)性和可溶性略差一些，其他還有用苯乙烯改性馬來酸樹脂、水性氨基樹脂以及聚乙烯醇和羧甲基纖維素等，這些高分子樹指一般均含有－ＣＯＯＨ（羧基）、－ＯＨ（羥基）、－ＮＨ２（胺基）等親水基團(tuán)，經(jīng)過特定的工藝處理，成為完全溶于水的樹脂，可以作為水性油墨的連接料。但是，依然明顯地存在一些不盡人意的地方，且對(duì)水性油墨的印刷適應(yīng)性、光澤度、耐水性等都有不同的影響。

　　選用水溶性丙烯酸改性樹脂作水性油墨的連接料，其光澤度、耐候性、耐熱性、耐水性、耐化學(xué)性和耐污染性等方面均具有顯著的優(yōu)勢(shì)，在直接分散溶解或合成高分子乳液時(shí)，也均能表現(xiàn)出優(yōu)良的性能。用該樹脂制成油墨，產(chǎn)品可達(dá)到國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量水平。

2.油墨所用助劑

　　為提高水性油墨的各項(xiàng)性能需添加各種助劑，而水性油墨所用助劑比溶劑型油墨更為重要。常用的水性油墨助劑有以下幾種：

①消泡劑：用來消除水性油墨中的泡沫，用量一般為１％～２％。
②穩(wěn)定劑：主要防止水墨在貯藏、運(yùn)輸中聚結(jié)和發(fā)霉，降低水墨粘度和調(diào)節(jié)水墨的ｐＨ值，一般使用氨水或乙醇胺等助劑。
③其他助劑：分散劑、防腐劑、流平劑、增滑劑及交聯(lián)劑等。通過科學(xué)使用這些助劑來改善水性油墨的弱點(diǎn)，可提高水性油墨的穩(wěn)定性能。

3.油墨所用溶劑

　　水性油墨所用溶劑需具有：①溶解樹脂，給與墨性；②調(diào)節(jié)粘度，給與印刷適應(yīng)性；③調(diào)節(jié)干燥速度。尤其水性油墨還要求具有無毒的特性，因而它的溶劑主要是純凈水和少量的醇類，如水、乙醇、丁醇、異丙醇等。這些溶劑可以輔助水增強(qiáng)溶解樹脂的能力，提高顏料的分散性能，并加速滲透，抑制發(fā)泡。

4.油墨的生產(chǎn)工藝

　　第一步為研磨制備色漿：將水溶性樹脂、顏料、助劑和溶劑（水）等混合，通過高速分散機(jī)攪拌分散、研磨成備用色漿。

　　第二步為配制油墨：將備用色漿、助劑和溶劑（水）等攪拌混合均勻，通過研磨分散，使之具有足夠的細(xì)度、光澤及著色力，過濾包裝即為水性油墨產(chǎn)品。

三、水性油墨的科學(xué)應(yīng)用

１.性油墨與紙張的適應(yīng)性

　　水性油墨是一種具有一定粘性的流動(dòng)液體，而紙張又對(duì)水溶性有很強(qiáng)的吸收性。當(dāng)油墨分布在印版上，經(jīng)印版的壓力作用并濕潤(rùn)印附于紙張表面，同時(shí)壓入紙張表面的孔隙，紙內(nèi)連續(xù)性的多孔隙所形成毛細(xì)管的拉力同內(nèi)部滲透。油墨從印版到紙張的轉(zhuǎn)移由兩者相互作用，把油墨固化、干燥形成于紙品上。

　　紙張與油墨是兩種最常用、最基本的材料，在印刷當(dāng)中，首先要確定紙張對(duì)墨性的要求，紙張的表面物理性能，水墨的酸、堿度、粘度。油墨在印版上形成的墨層轉(zhuǎn)移到紙板上時(shí)，要注意印版與紙張的接觸，接觸不良，導(dǎo)致油墨轉(zhuǎn)移不良，印刷圖像也不會(huì)精確再現(xiàn)。壓力過大，印版易移位，圖像不清晰，印版與紙張要保持良好的接觸性，才能體現(xiàn)出良好的印刷效果。油墨對(duì)紙張表面的接受性也是很重要的。接受性反應(yīng)水墨對(duì)紙張的濕潤(rùn)程度及在正常工作中印版墨層的墨量與壓力下的粘附狀態(tài)。要保證高質(zhì)量的印刷，還要求紙張應(yīng)有良好的平滑度和彈性，紙張的含水量要低，我國(guó)的西南方濕度較大，紙張濕度過大，印刷環(huán)境濕度過高，油墨粘度過低，墨量過大等因素都會(huì)造成印品質(zhì)量不好，影響印刷效果和質(zhì)量事故發(fā)生。

　　水墨的流動(dòng)性受濕度的影響比較大，在２５℃的流動(dòng)性影響比較小，濕度越低，粘度越高，在紙張大面積實(shí)地印刷粘度高點(diǎn)能體現(xiàn)較好的效果，墨層增厚。顏色鮮艷但易脫色，否則，相反。在印刷過程中，墨的粘度過大，同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生拔毛現(xiàn)象，墨的粘度過低又會(huì)產(chǎn)生堆墨現(xiàn)，正確調(diào)整油墨粘度，改善油墨對(duì)紙張的表面張力及接觸點(diǎn)的光澤和粘性，并減小紙張墨層斷裂的幾率。

　　水性柔版油墨是一種液體油墨，同時(shí)也是一種成膜物質(zhì)，能把各種顏色的顏料粒子粘著于紙張表面上，油墨在向紙張表面轉(zhuǎn)移時(shí)，連接料向紙張內(nèi)部滲透、油墨顏料粒子之間變得相互緊密連接，不斷縮小毛細(xì)管所產(chǎn)生的拉力于紙張內(nèi)吸力，同時(shí)快速地干燥，固化、牢固地定著紙張表面。

　　如果紙張制質(zhì)比較疏松，表面太粗糙，則油墨滲透量大，纖維容易游離。印刷效果明顯要比緊度和組織勻度好的紙張差些，并且光澤度低。在印刷過程中，印版上的墨層不是全部轉(zhuǎn)移到紙張上，實(shí)際是靠墨的粘性轉(zhuǎn)移、分剝?yōu)槎樱粚颖３衷谟“嫔希谝粚颖患垙堈掣接诒砻鎺ё吡耍谝陨系木C合情況下，紙張不具備適應(yīng)表面強(qiáng)度的粘合力，水墨不具備良好的粘度，但過強(qiáng)過低都不行，油墨膜的轉(zhuǎn)移與紙張的印刷就難以正常進(jìn)行了，印版上的墨層和紙張間發(fā)生傳遞、剝離、轉(zhuǎn)印的能力，就難以掌握與控制。紙張的表面強(qiáng)度差，粘性要低，反之，則大。

２.性油墨在瓦楞紙板上的印刷

　　水性油墨應(yīng)用于瓦楞紙板柔版印刷在國(guó)外已有相當(dāng)長(zhǎng)一段的時(shí)間，在國(guó)內(nèi)也已有廿多年了。瓦楞紙板印刷是由鉛印（凸印）、膠印（平印），橡皮版水可洗印刷，發(fā)展至今的柔性凸版水性油墨印刷。柔性凸版水性油墨也從松香改性馬來酸樹脂系列（低檔）發(fā)展到丙烯酸樹脂系列（高檔）。印刷版材也從橡皮版向樹脂版過渡。印刷機(jī)也從大輥筒的單色或雙色機(jī)逐漸發(fā)展到三色或四色的高速柔印機(jī)。網(wǎng)目輪也由150～200目的金屬輥逐步發(fā)展到200～300目的陶瓷輥。隨著印刷品的質(zhì)量要求越來越高、印刷技術(shù)的日新月異，水性油墨的品質(zhì)和使用技巧就相當(dāng)重要了。在探討水性油墨的使用技巧之前，我們首先要了解水性油墨的特性及印刷中各種因素的關(guān)系及影響，如版材、紙張、網(wǎng)目輪、機(jī)械、水墨、操作人員因素等。

四、水性油墨的發(fā)展趨勢(shì)

１.易用性發(fā)展

　　水墨技術(shù)逐漸被柔版印刷市場(chǎng)所接受，主要是由于多年以來水墨一直趕超溶劑墨體系并在易于使用和簡(jiǎn)捷印刷方面已具有優(yōu)勢(shì)。當(dāng)柔版印刷工業(yè)在選擇水墨還是溶劑墨時(shí)；對(duì)水墨的信心上升使得更多的印刷工作已由水性柔版印刷完成。近來在歐洲和北美，產(chǎn)品革新主要以滿足用戶使用要求為驅(qū)動(dòng)力。易于使用的具體要求來自于用戶，這也將是新產(chǎn)品開發(fā)的驅(qū)動(dòng)力。

　　目前水墨用戶要求改進(jìn)的性能在于：pH穩(wěn)定的水墨體系，水墨制造工業(yè)必須開發(fā)出在印刷過程中pH值穩(wěn)定的水墨，即在印刷中無須再檢測(cè)和調(diào)整pH值；再溶性是另一重要的研究領(lǐng)域，當(dāng)胺揮發(fā)的過程中樹脂趨于固化，甚至在印版上，近來，水墨制造商已改進(jìn)了樹脂的性能使之更易于溶解，這意味著印刷系統(tǒng)在清洗前能更長(zhǎng)時(shí)間地運(yùn)轉(zhuǎn)，即提高了生產(chǎn)量；水墨應(yīng)用要求繼續(xù)改進(jìn)聚乙烯基材的應(yīng)用性能；水墨印刷包裝的耐堿性以及在冷凍食品包裝的應(yīng)用。水墨制造工業(yè)有望提高水墨印品的表面耐性使更多的產(chǎn)品水性化，特別是在耐油、耐脂以及更好的耐熱和耐冷凍性方面。

２.提高環(huán)保性能

　　目前，環(huán)保型水性油墨最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是柔性版印刷與凹版印刷。這兩種印刷方式的產(chǎn)品大多數(shù)是包裝產(chǎn)品，其中食品包裝、煙酒包裝、兒童玩具包裝等占有相當(dāng)大的比例。隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，迫切需要“綠色”印刷材料的呼聲日漸高漲。水墨在未來市場(chǎng)是否能進(jìn)入又一個(gè)高潮，水墨制造行業(yè)視政府的舉措為最終驅(qū)動(dòng)力。EPA一直要求VOCS的最終零排放，對(duì)印刷商意味著必須逐步降低VOCS的釋放量，最終將會(huì)促進(jìn)水墨的應(yīng)用。現(xiàn)階段有來自于各方面的壓力，表明環(huán)境問題將進(jìn)一步得到關(guān)注。為達(dá)到嚴(yán)格的環(huán)境管理目標(biāo)，印刷商始終在尋找溶劑墨印刷操作工藝的新方法，印刷行業(yè)目前重點(diǎn)是加強(qiáng)對(duì)溶劑墨印刷過程中排放物的處理，通常的做法是使用“焚化爐”吸收和焚化VOCS，其他更具創(chuàng)造性的是應(yīng)用吞食VOCS的微生物或細(xì)菌的處理體系。所有這些方法都依靠高效地吸收傳輸VOCS到能使之被中和處理的系統(tǒng)，或是焚化或是被微生物所吸收。

五、水性油墨的使用要點(diǎn)

１.選用優(yōu)質(zhì)的油墨

　　水性油墨的優(yōu)劣是關(guān)系到紙箱印刷顏色純正、艷麗的關(guān)鍵，因此在選用時(shí)要十分注意。優(yōu)質(zhì)的油墨與色標(biāo)無明顯差異，手感細(xì)膩、粘稠、濃度適宜加水或醇類溶劑稀釋無沉淀、結(jié)塊現(xiàn)象，用木棒攪拌無泡沫產(chǎn)生，與其他油墨混合配色，親和力好，無不相溶現(xiàn)象，所配出的墨色純正，無異常反應(yīng)。反之，不可使用。

２.一次性印完

　　印刷時(shí)最好批量一次印完，不然，既使用的是同一桶油墨，也會(huì)出現(xiàn)色差。原因是原墨加水或醇類溶劑稀釋后，不密封，長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，油墨中的化學(xué)成分與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，既降低了色素，同時(shí)強(qiáng)光對(duì)油墨也有分解作用。

３.選用相適應(yīng)的油墨和紙張

　　由于油墨，紙質(zhì)的差異，印品上的油墨干燥速度差別很大，如果，油墨在印品上干燥過慢，會(huì)產(chǎn)生蹭臟現(xiàn)象，嚴(yán)重影響印品質(zhì)量；油墨干燥速度過快，又會(huì)造成傳墨不良，為了獲得最佳印刷質(zhì)量和更高的生產(chǎn)效率，應(yīng)合理選用油墨及紙張。印刷廠家應(yīng)根據(jù)自身的實(shí)際工藝條件和設(shè)備狀態(tài)情況的特點(diǎn)，不斷總結(jié)，適當(dāng)調(diào)整印版上與墨膜向紙張轉(zhuǎn)移的狀態(tài)，實(shí)際是油墨和紙張的兩個(gè)系數(shù)，為了印刷，轉(zhuǎn)移良好，需要兩者相互調(diào)整和適應(yīng)，才能達(dá)到預(yù)定的印刷效果和理想的質(zhì)量。