水性油墨

水性油墨由水性高分子樹脂和乳液、有機顏料、溶劑(主要是水)和相關助劑經物理化過程混合而成。水性油墨具有不含揮發性有機溶劑、不易燃、不損害人體健康、對大氣環境無污染等特性。特別適用于食品、飲料、藥品等衛生條件要求嚴格的包裝印刷產品。
一、水性油墨的組成
水性油墨與溶劑型油墨的主要區別在于水性油墨中使用的溶劑不是有機溶劑而是水,也就是說水性油墨的連結料主要是由樹脂和水組成。
1.色料是油墨的著色物質。品紅墨、黃墨、背墨等一般均用有黑墨則用炭黑。不管使用何種顏料,最好都要經過陰離子、非離子表面活性劑處理后進行使用,原因是水性油墨中水的表面張力和極性都比較大,使色料的分散比較困難,如未經處理,色料分布會不均勻,不利于印刷
2.連結料
水性油墨連結料主要是水溶性或水分散性樹脂。它是影響水性油墨質量的重要因素。水墨的黏度、附著力、光澤、干燥等印刷適性主要取決于水性油墨連結料。水性油墨連結料種類很多,可根據不同的場合和用途進行選擇。目前對油墨的研制與開發多集中在連結料的研究上,通常有如下幾類
(1)水溶性連結料這類連結料包括聚乙烯醇、羥乙基纖維素和聚乙烯吡咯烷酮等。這類連結料可以永久地被水溶解,因而用它調配的油墨的使用范圍會受到一定的限制。它們只能應用在不接觸水的場合。
(2)堿溶性連結料這類連結料在印刷時可以被水溶解,而在印刷干燥后變成不溶于水的物質。此類連結料通常是在一種酸性樹脂的堿溶液中加入適量的氫氧化氨,兩者經化學作用后形成的可溶性樹脂鹽。在油墨干燥過程中,氨揮發后使油墨變成不溶于水的物質。這類油墨的性能主要取決于所采用的酸性樹脂的種類。現在國內外普遍采用丙烯酸樹脂作為連結料,由于水溶性丙烯酸共聚樹脂在光澤、耐候性、耐熱性、耐水性、耐化學性和耐污染性等方面具有顯著的優勢,被廣泛應用于水性油墨和水性涂料中。
(3)擴散連結料這種連結料是懸浮在水中的細小樹脂粒子,通常被稱為乳膠。這類連結料中通常含有丙烯、乙烯或丁苯聚合物。乳膠油墨最大的問題是印刷比較困難,而且難于清洗,因為一旦乳膠凝結,就會變成不溶性的物質,所以乳膠通常作為涂層油墨。此外乳膠還可以與堿溶性連結料混合使用,這樣既可保留乳膠特有的一些性能,又具備堿溶性連結料所具有的印刷適性。
3.溶劑
水性油墨的溶劑主要是水,再加入少量的醇。醇類通常使用乙醇、異丙醇或多元丙醇等。加入醇類有助于提高油墨的穩定性,加快干燥速度,降低表面張力。異丙醇還起到消泡的作用。
4.助劑
水性油墨的助劑主要有:穩定劑、消泡劑、阻滯劑、沖淡劑及其他助劑。
二、水性油墨的適性
油墨的黏度受溫度和觸變性的影響。在印刷前應把所用油墨的溫度穩定在印刷車間的溫度,否則印刷過程中的油墨密度將會有較大的變化。在使用新鮮水墨時,一定要提前攪拌均勻后,再做稀釋調整。在印刷正常時,也要定時攪拌墨斗。
pH值對油墨黏度和干燥性有影響。水墨應用中另一個需要控制的指標是pH值,其正常范圍為8.5~9.5,這時水性油墨的印刷性能最好,印品質量最穩定。當pH值高于9.5時,堿性太強,水基油墨的黏度降低,干燥速度變慢,耐水性能變差;而當pH值低于8.5,即堿性太弱時,水基油墨的黏度會升高,墨易干燥,堵到版及網紋輥上,引起版面沾臟,并且產生氣泡。
經驗表明,當在一種顏色上面套印另一種顏色時,應該逐步提高油墨的黏度并逐步降低油墨的pH值。這樣有助于油墨的干燥,防止后印的油墨使先印的已經干燥的油墨再次變濕而影響印品質量。
油墨在干燥前可與水混合,一旦油墨干固后,則不能再溶解于水性油墨,即油墨有抗水性。因此,印刷時要特別注意,切勿讓油墨干固在網紋輥上,以免堵塞網紋輥的著墨孔,阻礙了油墨的定量傳輸,而造成印刷不良。另外需注意的是,印刷過程中柔性版始終要保持被油墨潤濕,避免油墨干燥后堵塞印版上的圖文。
93%~98%的網點,在印刷壓力作用下,網點擴大比膠印大,可達到實地效果,因此圖像暗調部分不能設置為100%,宜設置為95%。使用反射密度儀,測量輸出梯尺條對應的網點百分比,完成網點擴大補償曲線。
使用網點擴大補償曲線并再一次輸出梯尺條,并測量輸出結果,對誤差則再作調整,直到輸出結果滿意。
3.打樣
作為柔印生產中承上啟下的一個環節,打樣的重要性不言而喻。目前國內的柔印打樣大多是直接上印刷機去小批量印刷,這樣的打樣周期長且成本高。數碼打樣以其便捷及低成本的優點,加上近幾年技術方面不斷的成熟,引起人們的廣泛關注,而柔印由于多專色、網點高擴大率等特點,對數碼打樣設備的要求較高。打樣時必須按標準測試文件完成印版并印刷;測量印刷數據,采集各油墨的實地Lab值及網點擴大信息;把測得的數據輸入RIP,完成打樣,檢測打樣結果與印刷品的一致性,如有偏差則微調。