不管是哪种印刷方式,最终都要用油墨来体现印刷品的质量和效果,因此,油墨是关系到印刷品质量好坏的根本因素。 与凸印和胶印所用的膏状油墨不同,柔印油墨非常稀薄,因为只有使用低黏度的油墨,网纹辊对油墨的传递才能达到理想的效果。 柔性版印刷油墨采用的着色剂既有染料,也有颜料;既有天然材料,也有合成材料。这些着色剂都是研磨得很细的颗粒,它们除为油墨提供色素外,还对油墨的遮盖力、透明性及光泽度有所贡献。 油墨内的连结料固着后能够使色料颗粒附着在承印物的表面。其中溶剂的作用是溶解油墨里的固体成分,使油墨成为适于印刷的流体。为了提高油墨的附着力、墨膜的柔软性及耐摩擦性,油墨里面还要加入一些添加剂。柔性版印刷用的油墨主要有溶剂型油墨、水性油墨(水基墨)和紫外光固化油墨(即UV油墨)等。下面就简单介绍这3种油墨及其在使用中应注意的问题。 一、溶剂型油墨 早期柔性版印刷使用的溶剂油墨为苯胺油墨,因含有毒素,已经被淘汰了,继而改用水性油墨和改进的溶剂型油墨。溶剂型油墨按所用色料不同可分为溶剂型染料油墨和溶剂型颜料油墨。 溶剂型染料油墨透明性好,印在透明塑料包装上,可透过墨层看见被包装的物品,增加包装的直观感;将该墨印在有金属光泽的纸张(如铝箔卡纸)上,可以赋予印品特殊光泽的色彩,大大增加了印品的鲜亮感。 溶剂型染料油墨透明性好,印在透明塑料包装上,可透过墨层看见被包装的物品,增加包装的直观感;将该墨印在有金属光泽的纸张(如铝箔卡纸)上,可以赋予印品特殊光泽的色彩,大大增加了印品的鲜亮感。 溶剂型染料油墨有比较好的流变性,这是因为染料的容解性比较好,故油墨的黏度比较低,便于控制干燥速度。但其中采用碱性染料的油墨一般只用于印刷吸收性的纸张类材料。 溶剂型颜料油墨的承印材料很广泛,包括纸张、塑料薄膜和铝箔等。由于油墨中的连结料起着使油墨附着在承印物上的作用,所以连结料中的溶剂和树脂的选择受到承印材料和印刷条件的影响与限制,也就是说,承印材料不同,所选择的树脂和溶剂也不同。于是,溶剂型颜料油墨按承印材料又可分为纸张油墨、纤维素薄膜油墨、聚乙烯薄膜油墨、聚丙烯薄膜油墨、聚氯乙烯薄膜油墨、尼龙薄膜油墨、铝箔油墨等。 二、水性油墨 水性油墨由水性高分子树脂、着色剂、溶剂(主要是水)和相关助剂经物理化学过程混合而成。水性油墨具有不含挥发性有机溶剂、不易燃、不会损害油墨制造者和印刷操作者健康。而且印刷水性油墨时只需配备简单的低耗能热风干燥系统即可,可使耗能成本降低。所以,在现代柔版印刷中,环保型的水性油墨占有主导地位。 水性油墨在问世初期由于存在很多缺陷,如附着性差、抗湿性能差、光泽度不高、干燥慢等,使其只能用于较粗糙的瓦楞纸箱印刷;附着性、抗湿性能差使它在冷冻食品包装上的应用也受到很大限制。现在水性油墨生产技术已经有了很大改善,使得水性油墨渐渐也成为高档彩色瓦楞纸箱、中高档纸包装以及塑料薄膜柔印的主流用墨。 高质量的柔版印刷使用高网线数的网纹辊传递油墨,因而转移的油墨量较少,印刷墨层薄。为获得色彩鲜艳的印迹,水性油墨的着色剂一般选用化学稳定性好、具有高强着力的颜料。 水性油墨的连结料基本分为三类:水溶性连结料、碱溶性连结料、扩散型连结料,目前主要采用的是碱溶性连结料,由水、树脂、胺类化合物及其他有机溶剂组成。 树脂是水性油墨最重要的成分之一,直接影响着水性油墨的传墨性、附着性、干燥速度、防粘脏性、光泽度及耐热性等。目前水性油墨常使用高酸态的合成树脂,如:丙烯酸类树脂,再以胺中和成盐。 胺类化合物的作用是使水性油墨维持碱性,因为丙烯酸树脂在碱性环境速度等。 水性油墨中还要添加一些辆助剂,用于调节油墨的pH值、干燥性等。常用的辅助剂有pH值稳定剂、阻滞剂、撤淡剂、消泡剂等。 (1)pH值稳定剂:水性油墨的黏度和干燥性等稳定与否与pH值密切相关。根据承印物种类,pH值稳定剂又分为普通型与薄膜型。印刷精细的网目调印品时,要使用专用的pH值稳定剂。一般pH值稳定剂的用法是每隔30~40分钟加入总量的1%~2%。PH值稳定剂既可调节水性油墨的pH值,也可用做稀释剂,降低油墨的黏度。 (2)消泡剂和防泡剂:用于抑制和消除气泡,改善水性油墨的传递性能。一般是在印刷之前适量加入,以防止油墨因搅动而起泡沫;必要时,印刷过程中还可再适量加入一些,其每次的用量不能超过总墨量的0.5%~1%。 (3)阻滞剂用于减缓水性油墨的干燥速度,防止油墨在网纹辊上干固,减少糊版,以得到满意的印刷效果。其用量一般为总墨量的1%~2%。 (4)撤淡剂:撤谈剂用来减淡水性油墨的颜色,但对油墨的pH值、黏度和干燥速度等无影响。它还是一种亮光剂,可提高墨层的亮度。其用量视具体情况而定。 (5)稀释剂:在水性油墨中加入稀释剂后,可在不影响pH值的情况下降低水性油墨的黏度。其用量绝不能超过总墨量的5%。 (6)增强剂:增强剂可以增强水性油墨在承印材料上的附着性。其用量一般为总墨量的1%~2%。 (7)除静电剂:除静电剂可有效防止静电积聚。其用量一般为总墨量的0.5%~1%。 水性油墨的最大特点是油墨在干燥前可与水混合,一旦油墨干固后,就不再溶于水和油墨,即干燥后的墨层有抗水性。因此,印刷时要特别注意,切勿让油墨干固在网纹辊上,以免堵塞网纹辊的网穴,阻碍了油墨的定量传递,造成印刷不良。另外,印刷过程中始终要保持柔印版被油墨润湿,以避免油墨在印版上干结。 水性油墨的黏度会随着pH值的改变而变化,pH值下降,将使油墨的黏度上升,转移性变差,同时油墨的干燥速度加快,堵塞网纹辊,出现糊版故障。PH值主要依靠胺类化合物来维持。在印刷过程中要保持油墨性能稳定,一方面要尽可能避免胺类物质外泄,例如盖好墨糟的上盖;另一方面要定时,定量向墨槽中添加pH值稳定剂。采用封闭式供墨系统和油墨温度控制系统可减少胺的挥发。 因溶剂挥发会导致水性油墨黏度变化,所以必须防止过多的机械搅动,以保持pH值黏度稳定,这一点非常关键。 生产经验表明,一般水性油墨的pH值维持在8.5~9.5之间较好。PH值过高时,水性油墨干燥缓慢,容易出现印品背面粘脏和墨层抗水性差等问题。 顺便提一下,一些特殊水性油墨的pH值范围不同于普通水性油墨,如金墨、银墨的pH值以7.5~8.0为宜,荧光墨的pH值则以7.5~8.3为宜。 宽幅柔印机和机组式柔印机绝大部分具有从卷筒送料到印刷、上光、纵切、横刀或模切到出单张成品等多种联机加工功能,形成了包装印刷加工一条龙的生产线,印刷过程中,哪一个部位出了问题,都会产生大量的废品。油墨良好的印刷适性是保证柔印机正常工作和印出高质量产品的重要条件,油墨的黏度和干燥性更是至关重要的。 曾有一包装装潢印刷厂于1996年引进了一条柔印生产线,主要印制软烟标,当时使用的是从美国进口的最好的水性油墨,但在印刷金墨时,每隔5分钟就得停机用毛刷清理网纹网穴里干固的墨渣,否则就不能正常印刷,工作效率极低。当时美国油墨专家对此也无能为力,因为这样的故障在美国从未发生过。后来该厂的工人和国内的印刷工艺专家共同寻找故障原因,发现是由于油墨干燥太快引起的。原来从美国进口的水性金墨其干燥速度是按每分钟150转的印刷速度设计的,而在实际使用中,由于纸张原因,模切速度受到限制,柔印生产线的机速只能达到每分种85转,加之金墨本身颗料很粗,从而使水性金墨干固在网纹辊上堵塞了网穴。另外,印刷过程中胺类物质外泄导致pH值下降,也使水性金墨的干燥速度加快,进一步加剧了该故障。针对故障的原因,往水性金墨中加入适量由水、乙二醇、丁醚、异丙醇和1830乳液组成的阻滞剂,并定时往墨槽里添加由乙醇、乙二醇胺、水和1830乳液组成的稳定剂,使油墨的pH值始终维持在9.5左右,印刷过程中油墨干固在网纹辊上的问题就再也没有发生。 水性油墨具备两个基本持性:液态流动性和快速固着性。快速固着性使它可以理想地完成在非吸收性承印材料(如透明薄膜、聚乙烯和乙烯树脂等)上进行印刷的任务。为了使水性油墨很好地附着在塑料薄膜上,塑料薄膜也需做进一步的改善,以适应水性油墨的润湿性和黏附性。 为了使水性油墨良好地转移,柔印机的供墨、干燥系统也要做相应的改进。此外,还有必要配备清洗系统,以便及时有效地去除残墨,使网纹辊和刮墨刀的使用寿命得以延长。 随着柔印技术的日益提高,水性油墨在经历了从实地印刷到网目调印刷的发展变化后,目前已成功用于瓦楞纸箱多色网目调套印,不仅能保证色相、黏度基本稳定,而且在低黏度、高色浓度的条件下,已能适应200~300张/分的印刷速度。水生油墨在窄幅柔印方面也获得了重大突破,采用800线/英寸的网纹辊可以印刷200线/英寸左右的图案,网点清晰,色泽饱满,已可与胶印产品媲美,成功应用于烟包、折叠纸盒和各类标签的印刷。采用特殊水性树脂和乳液型树脂的新型水性油墨还可应用于各类特种纸、铝箔、塑料薄膜等材料的印刷。 水性油墨今后在以下方面还需加以改进提高: (1)提高水性油墨的pH值稳定性; (2)在保证印迹干燥性和成膜性的前提下,进一步提高水性油墨的再容解性,以保证印刷系统在清洗前能运行更长的时间,最大程度地减少乃至消除糊版等印刷故障; (3)继续改进在弱吸收或非吸收性基材上的使用性能,提高附着力,增强各种耐性,扩大用途; (4)进一步降低挥发性有机化合物含量,适应未来对环保要求日益提高的发展趋势。(未完待续)
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