水性油墨

水性油墨由水性高分子树脂和乳液、有机颜料、溶剂(主要是水)和相关助剂经物理化过程混合而成。水性油墨具有不含挥发性有机溶剂、不易燃、不损害人体健康、对大气环境无污染等特性。特别适用于食品、饮料、药品等卫生条件要求严格的包装印刷产品。
一、水性油墨的组成
水性油墨与溶剂型油墨的主要区别在于水性油墨中使用的溶剂不是有机溶剂而是水,也就是说水性油墨的连结料主要是由树脂和水组成。
1.色料是油墨的着色物质。品红墨、黄墨、背墨等一般均用有黑墨则用炭黑。不管使用何种颜料,最好都要经过阴离子、非离子表面活性剂处理后进行使用,原因是水性油墨中水的表面张力和极性都比较大,使色料的分散比较困难,如未经处理,色料分布会不均匀,不利于印刷
2.连结料
水性油墨连结料主要是水溶性或水分散性树脂。它是影响水性油墨质量的重要因素。水墨的黏度、附着力、光泽、干燥等印刷适性主要取决于水性油墨连结料。水性油墨连结料种类很多,可根据不同的场合和用途进行选择。目前对油墨的研制与开发多集中在连结料的研究上,通常有如下几类
(1)水溶性连结料这类连结料包括聚乙烯醇、羟乙基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮等。这类连结料可以永久地被水溶解,因而用它调配的油墨的使用范围会受到一定的限制。它们只能应用在不接触水的场合。
(2)碱溶性连结料这类连结料在印刷时可以被水溶解,而在印刷干燥后变成不溶于水的物质。此类连结料通常是在一种酸性树脂的碱溶液中加入适量的氢氧化氨,两者经化学作用后形成的可溶性树脂盐。在油墨干燥过程中,氨挥发后使油墨变成不溶于水的物质。这类油墨的性能主要取决于所采用的酸性树脂的种类。现在国内外普遍采用丙烯酸树脂作为连结料,由于水溶性丙烯酸共聚树脂在光泽、耐候性、耐热性、耐水性、耐化学性和耐污染性等方面具有显著的优势,被广泛应用于水性油墨和水性涂料中。
(3)扩散连结料这种连结料是悬浮在水中的细小树脂粒子,通常被称为乳胶。这类连结料中通常含有丙烯、乙烯或丁苯聚合物。乳胶油墨最大的问题是印刷比较困难,而且难于清洗,因为一旦乳胶凝结,就会变成不溶性的物质,所以乳胶通常作为涂层油墨。此外乳胶还可以与碱溶性连结料混合使用,这样既可保留乳胶特有的一些性能,又具备碱溶性连结料所具有的印刷适性。
3.溶剂
水性油墨的溶剂主要是水,再加入少量的醇。醇类通常使用乙醇、异丙醇或多元丙醇等。加入醇类有助于提高油墨的稳定性,加快干燥速度,降低表面张力。异丙醇还起到消泡的作用。
4.助剂
水性油墨的助剂主要有:稳定剂、消泡剂、阻滞剂、冲淡剂及其他助剂。
二、水性油墨的适性
油墨的黏度受温度和触变性的影响。在印刷前应把所用油墨的温度稳定在印刷车间的温度,否则印刷过程中的油墨密度将会有较大的变化。在使用新鲜水墨时,一定要提前搅拌均匀后,再做稀释调整。在印刷正常时,也要定时搅拌墨斗。
pH值对油墨黏度和干燥性有影响。水墨应用中另一个需要控制的指标是pH值,其正常范围为8.5~9.5,这时水性油墨的印刷性能最好,印品质量最稳定。当pH值高于9.5时,碱性太强,水基油墨的黏度降低,干燥速度变慢,耐水性能变差;而当pH值低于8.5,即碱性太弱时,水基油墨的黏度会升高,墨易干燥,堵到版及网纹辊上,引起版面沾脏,并且产生气泡。
经验表明,当在一种颜色上面套印另一种颜色时,应该逐步提高油墨的黏度并逐步降低油墨的pH值。这样有助于油墨的干燥,防止后印的油墨使先印的已经干燥的油墨再次变湿而影响印品质量。
油墨在干燥前可与水混合,一旦油墨干固后,则不能再溶解于水性油墨,即油墨有抗水性。因此,印刷时要特别注意,切勿让油墨干固在网纹辊上,以免堵塞网纹辊的着墨孔,阻碍了油墨的定量传输,而造成印刷不良。另外需注意的是,印刷过程中柔性版始终要保持被油墨润湿,避免油墨干燥后堵塞印版上的图文。
93%~98%的网点,在印刷压力作用下,网点扩大比胶印大,可达到实地效果,因此图像暗调部分不能设置为100%,宜设置为95%。使用反射密度仪,测量输出梯尺条对应的网点百分比,完成网点扩大补偿曲线。
使用网点扩大补偿曲线并再一次输出梯尺条,并测量输出结果,对误差则再作调整,直到输出结果满意。
3.打样
作为柔印生产中承上启下的一个环节,打样的重要性不言而喻。目前国内的柔印打样大多是直接上印刷机去小批量印刷,这样的打样周期长且成本高。数码打样以其便捷及低成本的优点,加上近几年技术方面不断的成熟,引起人们的广泛关注,而柔印由于多专色、网点高扩大率等特点,对数码打样设备的要求较高。打样时必须按标准测试文件完成印版并印刷;测量印刷数据,采集各油墨的实地Lab值及网点扩大信息;把测得的数据输入RIP,完成打样,检测打样结果与印刷品的一致性,如有偏差则微调。