水性油墨在凹版印刷中的应用

张悦

摘 要：水性油墨作为一种环保油墨，广泛应用于食品、药品包装印刷中，因其无溶剂挥发和残留的环保特性得到了广泛应用。水性油墨应用在凹版印刷中，还存在一些需要解决的问题，最主要的问题是缺乏与之配套的印刷设备和对承印物有特殊要求。随着科技的进步，在解决水性油墨的问题后，水性油墨的用途将更加广泛。

关键词：凹版印刷;水性油墨;油墨

凹版印刷是食品药品包装印刷的主要方式，凹版印刷的安全环保直接关系到人们生活的安全健康，水性油墨在凹版印刷中的应用将成为凹版印刷研究的重点领域。国内的凹版印刷仍旧以油剂型油墨为主，油劑型油墨易挥发，有毒且易燃，使得凹版印刷行业环保问题极为突出。水印油墨具有不易燃、不易爆、无刺激性气味、墨色稳定、操作简便、成本低廉、安全环保等特点，是凹版印刷现存问题解决的良好方案。

1 水性油墨的特点

水性油墨以水为溶剂，溶剂排放量小，对环境的污染较小。为应对日益严重的环境问题，水性油墨在凹版印刷中的使用日益广泛。

1.1 水性油墨的分类

根据连接料的不同，水性油墨可以分为水溶性、碱溶性和扩散型，碱溶性的应用较多。

水溶性油墨的连接料，包括聚乙烯、聚乙烯沘铬酮等，可以永久被水溶解，配制的油墨只适用于不接触水的场合。碱溶性油墨连接料是一种酸性树脂碱溶液，加入适量的氢氧化钠，二者化学作用可以形成可溶性树脂盐，在油墨干燥过程中，氨挥发后会变成不溶于水的物质。乳液型油墨连接料是悬浮在水中的细小树脂粒子，称为乳液或乳胶，与溶解的树脂相比，其优点是密度高，粘度低，乳胶中包含相当大的聚合物分子，涂层耐磨，耐热，粘附性好，缺点是印刷困难且难以清洗。

1.2 水性油墨的组成对油墨性能的影响

水性油墨通常由树脂、溶剂、色料以及各种助剂组成，其组成成分对油墨的性能有一定影响。水性油墨中树脂、色料、溶剂的含量占油墨成分的90%以上，是油墨的主要部分，共同决定了油墨的基本属性，助剂的主要作用在于改善水性油墨的综合印刷性能，水性油墨用于凹版印刷时，要根据性能的不同适当选择不同的材料。

2 水性油墨在凹版印刷中的应用

随着工业经济快速发展，人口剧增，环境和气候面临越来越多的问题。印刷行业一直是高污染高能耗行业，存在一定的排放与污染问题，但是印刷行业与人们的日常生活密切相关，必须做到节能减排，控制污染，保护环境，才能促进行业的健康长远发展。

2.1 水性油墨在凹版印刷中存在的问题

水性油墨具有无溶剂挥发、光泽度高、安全环保稳定等优点，但是在印刷过程中，水性油墨具有干燥效率低、能耗高等劣势，限制了水性油墨在凹版印刷中的推广使用。干燥效率低影响了凹版印刷质量，限制了水性油墨的发展。能耗高违背了水性油墨环保安全的初衷，对于水性油墨的进一步技术进步造成了阻碍。现阶段水性油墨应用于凹版印刷的主要问题集中在干燥速度低的问题上，要解决这一问题，就要集中解决改善油墨成分和印刷设备。通过改善油墨成分提高油墨的干燥性能，通过优化机械结构提高干燥效率，减少能耗。

2.2 水性油墨在凹版印刷中存在的问题的解决措施

水性油墨由树脂、溶剂、助剂、色料等组成，在印刷过程中油墨成分会影响油墨的干燥速度。水性油墨中加入不同的树脂会对油墨的干燥性产生不同影响，有的干燥速度比较快，有的干燥性能较差。在调配溶剂时，调整助溶剂和去离子水的比例，可以改变油墨的干燥速度。助溶剂的比例与溶剂干燥速度成正比。在助剂中加入增稠剂和调整pH值都会对油墨的干燥产生影响，其中增稠剂可以提高油墨粘度，降低油墨干燥速度，提高油墨pH值可以降低油墨的粘度，降低油墨初干度。水性油墨的干燥主要依靠热风干燥，影响干燥的主要原因包括热风速度、温度、干燥时间等。干燥时间是影响干燥效果的关键，必须选择合理长度的烘干箱来保证烘干质量。在保证承印物不变形、油墨不结皮的前提下，热风温度越高，油墨干燥速度越快。热风速度也是影响油墨干燥的重要因素之一，热风速度越快，油墨干燥速度越快，二者成正比。但热风速度过快会引起承印物剧烈抖动，严重影响印刷质量。在印刷机设计时，必须综合考虑印刷尺寸、热风温度和热风速度之间的平衡，合理选择设计参数，从而达到能源利用最大化、印刷工艺简单化，在印刷过程中实现低排放低能耗的环保要求。要解决水性油墨挥发速度慢的问题，就要设计高效的油墨干燥装置，才能实现水性油墨工业化生产。现阶段国内水性油墨凹版印刷设备的印刷速度远低于溶剂型的速度。早期的水性油墨在凹版印刷应用中还需要电晕处理，从而改变承印物表面张力，改善水性油墨的附着力。随着技术的不断进步，水性油墨几乎不再需要电晕处理。

3 结语

水印油墨在凹版印刷的使用性能上不断发展进步，在着色、附着度和光泽度等方面甚至超过了油剂型油墨。水性油墨是一种环保型油墨，由于其无溶剂挥发和残留的特点适用于食品药品包装印刷，但是，现阶段水性油墨仍然存在一些不足，需要未来水性油墨在凹版印刷中不断解决。水性油墨在凹版印刷的应用中具有环保健康的特性，具备良好的印刷适性，科研人员进一步改善水性油墨性能，降低价格，会有更高的市场需求。

参考文献：

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