水性凹印油墨的特性及工藝控制

周繼瓊

水性凹印油墨是一種綠色印刷材料，其開發(fā)應(yīng)用大大減少了揮發(fā)性有機(jī)化合物的排放，減輕了大氣污染，改善了生產(chǎn)環(huán)境。我公司目前在煙包印刷環(huán)節(jié)已基本使用水性凹印油墨，下面就水性凹印油墨的特性及在煙包印刷中的工藝控制與業(yè)內(nèi)同仁共同交流探討。

水性凹印油墨的特性

1.耐水性

水性凹印油墨在干燥過程中伴有脫氨反應(yīng)，油墨pH值逐步下降，由于一般固體樹脂在pH值為8.0～9.0時(shí)才會(huì)有較好的溶解性，因此水性油墨一旦徹底干燥后就很難再被水溶解。要想水性凹印油墨復(fù)溶，必須補(bǔ)充適當(dāng)?shù)陌?，再加上機(jī)械力，已經(jīng)干燥的水性凹印油墨才會(huì)慢慢溶解。因此，水性凹印油墨具有良好的耐水性。

2.不穩(wěn)定性

水性凹印油墨的分散性和穩(wěn)定性較溶劑型油墨差，需要加入各種助劑來改善，但助劑使用不當(dāng)又會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。加入各種助劑后，水性凹印油墨的成分會(huì)變得復(fù)雜，印刷適性也會(huì)變得不易控制，因此需要嚴(yán)格控制助劑的添加量?，F(xiàn)將水性凹印油墨常用助劑及特性總結(jié)如下。

（1） 表面活性劑

表面活性劑是一種常用助劑，能降低水的表面張力，提高顏料的潤濕性。但若表面活性劑添加過多，會(huì)使水性凹印油墨產(chǎn)生氣泡，氣泡較多時(shí)會(huì)使印品出現(xiàn)白點(diǎn)、白條、上墨不均等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響印品質(zhì)量，因此在生產(chǎn)油墨時(shí)需嚴(yán)格控制表面活性劑的添加量。

（2） pH值穩(wěn)定劑

pH值穩(wěn)定劑主要用來調(diào)節(jié)水性凹印油墨的pH值，防止水性凹印油墨在儲(chǔ)存、運(yùn)輸過程中結(jié)塊，常用的pH值穩(wěn)定劑包括氨水、乙醇胺等。

pH值調(diào)整為8.5時(shí)，水性凹印油墨的流動(dòng)性達(dá)到最佳狀態(tài)。當(dāng)pH值低于8時(shí)，堿性偏弱，油墨黏度升高，干燥速度加快，油墨易結(jié)塊，轉(zhuǎn)移性變差，易糊版；當(dāng)pH值高于9.5時(shí)，堿性太強(qiáng)，油墨黏度降低，干燥速度變慢，印品顏色變淺，易產(chǎn)生較多氣泡。

通常情況下，pH值穩(wěn)定劑在生產(chǎn)油墨時(shí)已添加好，使用時(shí)不必再添加，印刷時(shí)采用循序添加新墨的方式就可以保證油墨pH值的穩(wěn)定。但若印刷環(huán)境條件發(fā)生改變，也可適當(dāng)添加pH值調(diào)節(jié)劑，以穩(wěn)定油墨的pH值。

（3）快干劑或慢干劑

由于油墨所用樹脂不同以及印刷設(shè)備性能不同，可能會(huì)造成水性凹印油墨干燥速度較快或較慢。此時(shí)應(yīng)根據(jù)情況，選用快干劑（如乙醇）來加快水性凹印油墨的干燥速度，防止油墨印后不能徹底干燥而產(chǎn)生背面蹭臟現(xiàn)象；或者添加慢干劑（如丙二醇甲醚）來抑制和減緩水性凹印油墨的干燥速度，防止油墨瞬間干固在印版上，導(dǎo)致堵版問題的發(fā)生。

常見印刷現(xiàn)象

1.疊印后線條變細(xì)、文字縮小現(xiàn)象

水性凹印油墨干燥成膜后，其表面張力一般較溶劑型油墨低，在其上疊印溶劑型油墨時(shí)會(huì)出現(xiàn)線條變細(xì)、文字縮小等現(xiàn)象。例如，在水性凹印油墨上疊印溶劑型金屬油墨時(shí)，會(huì)出現(xiàn)線條變細(xì)或印跡不實(shí)現(xiàn)象。對此，制版時(shí)應(yīng)對線條和文字進(jìn)行適量擴(kuò)放，以滿足印刷要求。

2.大面積實(shí)地印刷時(shí)出現(xiàn)“水紋”現(xiàn)象

水性凹印油墨所用印版的網(wǎng)穴深度通常要比溶劑型油墨所用印版的網(wǎng)穴深度淺，因此大面積實(shí)地印刷時(shí)容易出現(xiàn)“水紋”現(xiàn)象。此時(shí)，需要適當(dāng)增加印版的網(wǎng)穴深度，并提高印版的制版精度，同時(shí)要求印版表面光潔度要高，否則油墨不易被刮墨刀刮干凈。

3.印品易產(chǎn)生“拉條”現(xiàn)象

因水性凹印油墨的轉(zhuǎn)移性良好，刮墨刀刮過之后，附著在印版表面的油墨極易轉(zhuǎn)移到承印物上，導(dǎo)致印品容易產(chǎn)生“拉條”現(xiàn)象。此時(shí)，需采用優(yōu)質(zhì)刮墨刀，如陶瓷刮墨刀，其刃口光滑，無需打磨，彈性好，耐腐蝕，刀鋒部分獨(dú)特的拋光處理，可使刮墨刀與印版滾筒完美貼合，從而達(dá)到最佳的刮墨效果，大大減少“拉條”現(xiàn)象產(chǎn)生幾率。同時(shí)，還可加大刮墨刀壓力，但這樣又會(huì)縮短印版使用壽命，因此要求印版表面鉻層硬度要高，以延緩印版磨損。

4.網(wǎng)目調(diào)圖像網(wǎng)點(diǎn)丟失現(xiàn)象

由于水對靜電效應(yīng)不敏感，因此對于要求較高的網(wǎng)目調(diào)圖像，使用水性凹印油墨會(huì)出現(xiàn)不同程度的網(wǎng)點(diǎn)丟失現(xiàn)象。雖然通過調(diào)整油墨的印刷黏度、稀釋劑的配比、壓印輥的軟硬度等手段，網(wǎng)點(diǎn)丟失現(xiàn)象可以得到一定程度的緩解，但還需從制版參數(shù)上考慮網(wǎng)目調(diào)圖像高光和暗調(diào)部位的階調(diào)及層次漸變。

5.細(xì)小線條、文字?jǐn)U展現(xiàn)象

對于細(xì)小線條、文字，由于水性凹印油墨所用印版網(wǎng)穴較淺，因此只能采用低黏度油墨印刷，加上水性凹印油墨的干燥速度較慢，極易導(dǎo)致細(xì)小線條、文字發(fā)生擴(kuò)展，出現(xiàn)線條變粗、尖角變鈍、陽字變大、反陰字變小、條碼識讀率變差等現(xiàn)象。對此，制版時(shí)應(yīng)對細(xì)小線條、文字做適量收縮。

6.低定量薄紙印刷時(shí)需背涂

無論是銅版紙，還是轉(zhuǎn)移紙、真空鍍鋁紙、鐳射卡紙，水性凹印油墨都能適應(yīng)。但需注意的是，若在低定量薄紙上進(jìn)行印刷，則要考慮在紙張背面進(jìn)行水性背涂工藝，以保證紙張正背面含水量保持平衡，否則紙張會(huì)因正背面含水量不同而產(chǎn)生變形，從而導(dǎo)致套印不準(zhǔn)。

工藝參數(shù)的控制

1.油墨黏度

印刷細(xì)小線條、文字時(shí)，水性凹印油墨黏度要比溶劑型油墨低1～2秒；對于大面積實(shí)地，水性凹印油墨黏度則要比溶劑型油墨高1～2秒。

2.稀釋劑配制

水性凹印油墨的稀釋劑可依據(jù)油墨的干燥速度自行調(diào)配。目前，我公司采用的稀釋劑為乙醇和水，兩者的配比在1∶1～4∶1之間調(diào)整。需要注意的是，選擇稀釋劑配比時(shí)，水不能添加過多，否則水性凹印油墨會(huì)產(chǎn)生氣泡；乙醇也不能添加過多，否則水性凹印油墨表面容易結(jié)皮，從而產(chǎn)生“拉條”等質(zhì)量問題。另外，由于水性凹印油墨的黏度相對穩(wěn)定，因此印刷生產(chǎn)時(shí)無需不斷添加稀釋劑。

3.干燥溫度

水性凹印油墨的稀釋劑是水和乙醇，干燥方式是少量滲透到承印物上和大量揮發(fā)，干燥速度比溶劑型油墨慢，因此需提高干燥溫度，通常設(shè)定的溫度要比溶劑型油墨高10～20℃，同時(shí)還需加大排風(fēng)氣量。

4.環(huán)境溫濕度

由于水性凹印油墨中樹脂的特殊性，當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，油墨易增稠，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象；當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，油墨又會(huì)出現(xiàn)結(jié)皮、干固現(xiàn)象。因此，需要嚴(yán)格控制水性凹印油墨生產(chǎn)及儲(chǔ)存的環(huán)境溫濕度，最好保持恒溫恒濕，而且必須密封保存。

通常，環(huán)境溫度應(yīng)控制在18～30℃，相對濕度應(yīng)控制在50%～65%，北方冬季需升溫加濕，南方夏季需降溫除濕。