柔版水墨的制造和应用

柔版水墨的制造和应用
柔性版印刷是一种未来的主流印刷方式，理由是柔版印刷厂家所采用的各种前沿技术，比如UV(紫外光)固化、EB(电子束)固化和水墨技术，就可见一斑。

一、柔版印刷及油墨综述
柔性版印刷是指使用柔性版、通过网纹传墨辊传递油墨的印刷方式。

印版的版面结构与凸版印版一样，都是图文部分突起高于非图文部分。

而且，柔性版也是一种利用橡皮版或感光树脂印版、快干液体油墨的直接印刷方式。

可见，柔版印刷是凸版印刷的一个分支，只是在印版、油墨的组成和压印过程上不同于传统的凸版印刷。

印刷过程中图像的传递是通过一个由光化学反应得到的柔性感光树脂版(PrintingPlate)或是一个刻有图案的橡皮棍来完成的。

油墨在一个储墨槽中，通过网纹传墨辊将一定体积量的油墨输送到印刷版上。

网纹传墨辊是由铬合金组成，表面镀有陶瓷耐磨层或经离子喷涂的陶瓷耐磨层。

传送的油墨量由传墨辊表面的线数决定，粗的网纹传墨辊的表面每英寸有大约120线，而用于印刷精细图案的传墨辊每英寸可以达到500至900线。

柔印油墨的应用范围很广，其承印材料也多种多样，因此与之相匹配的柔印油墨也有多种类型。

大致可以分为以下四类：
1、溶剂类：包括各种混合溶剂在内的种类。

2、醇类：包括各种醇类。

3、水性类：使用的溶剂是水而不是有机溶剂。

4、紫外光固化(UV)类：与普通油墨不同，它不含溶剂，仅包含一些活性稀释剂。

各自的特点，如下图所示。

就柔性版油墨的主要成分而言，它们都是由色剂(颜料或染料)、树脂(连结料)、溶剂和助剂等组成的。

多数是以挥发干燥为主的液体油墨，但也有少数是以氧化结膜、渗透干燥等形式干燥的油墨。

由于柔性版印刷机是采用网纹辊传墨的，因此，柔性版印刷油墨的粘度不能太高，一般在1至100泊之间。

柔性版油墨是典型的溶剂油墨，即：液态油墨，靠溶剂的挥发干燥。

这种油墨通过网纹传墨辊（墨辊上有凹痕）传递到柔性版上。

如按其有色体为基础可分为以下三类，即：染料型、颜料型、染料颜料型。

通常，染料型粘度小一些，颜料型的粘度大一些，以有利于分散和储存（防止沉降）。

由于承印物的材料不同，因此，油墨配方中的树脂与溶剂也是各种各样的，但是油墨必须具有适宜的粘度和流动性，干性也要求要良好，干燥后无残留的异味，对承印物的粘附性要好，对印版不起作用。

柔版印刷的发展越来越快，越来越多的油墨制造商正在开发质优价廉的油墨，为柔版印刷创造更多的机会，这其中水性油墨的前景最为看好，我们后面将着重介绍此类水墨。

二、溶剂型柔性版油墨和醇型柔性版油墨
在印刷非吸收性承印材料时一般选用溶剂型柔性版油墨，印品通过油墨中的溶剂挥发而干燥。

按照所选择的着色剂，又可分为染料油墨和颜料油墨。

染料油墨的透明度好，印在镀铝纸等金属承印物表面，可以表现出特别的光泽效果。

颜料油墨，用在纸张上的主要还是以硝化纤维素（NC）树脂为主体连结料；用在塑料薄膜表面印刷的，则是以50%烯树脂和丙烯酸树脂为主体连结料；用在铝箔表面印刷的油墨可以选用染料油墨和透明性好的颜料油墨，其中颜料油墨可以选用颜料色片配制的油墨，使油墨光泽度高、透明性好、耐抗性能均优于耐光染料油墨。

醇型油墨是将醇溶性树脂溶于醇系溶剂中，再加上酯类溶剂和溶纤剂与色料混合而成。

包装用的各种塑料薄膜的柔版印刷大部分采用此类型油墨。

连结料采用的树脂主要有马来酸树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、醇酸树脂及硝化纤维素、乙基纤维素等。

一般常用的溶剂为乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇等，有时也少量加入芳香烃和酯类溶剂。

油墨中一般不采用单一溶剂，而是以几种溶剂相配合，以改善溶解性能和干燥性能。

三、水基型柔性版油墨
对油墨制造商而言，柔印市场中的水墨是一个有利可图的市场．也是一个值得开发的潜在市场。

在终端消费市场中，水墨主要是用于纸张、纸盒、瓦楞纸、家用纸和预印应用的印刷中。

在纸板印刷中，越来越多地采用柔印水墨。

此外，水墨技术的进一步发展，也大大改善了水墨的可溶性。

柔性版水墨是指以水、醇、溶纤剂等为溶剂的油墨，主要用于吸收性较强的承印材料的印刷，如纸张、纸板、瓦楞纸、水泥袋等。

根据所用的树脂类型不同，水墨主要有碱溶型、乳液型和水溶型三种。

水墨具有不含过量挥发性有机溶剂、不易燃、不会损害油墨制造者和印刷操作者的健康，对大气环境无污染等特性；水墨作为一种新型印刷油墨，有毒、有害物质在印刷品中残留量少，对包装商品的污染小；改善了总体环境质量。

一种高质量的柔性版水墨应具备以下性能：不能有过强的气味、要有良好的流动性能与粘度、干燥要快而且恰当、不能对印版及印刷机有任何影响、印刷机易于清洗、要有良好的储存稳定性、长期存放沉淀后，经搅拌应易于使用。

四、柔性版水墨的组成
色料通常使用的是耐碱性强的颜料，包括有机颜料和无机颜料，要求在水性体系中分散性较好，包括有机颜料和无机颜料，其本质上与溶剂油墨中的着色剂相同。

目前为适应包装材料装饰性的需要，多采用色彩鲜艳、着色力强的颜料。

有时为提高油墨的色强度和改善粘度，也使用染料。

但是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，原因是水墨中水的表面张力和极性都比较大，色料的分散相对比较困难，如未经处理则会导致其分布不均匀。

柔性版水墨的连结料是影响水墨特别是高精度水墨质量的重要因素，其种类很多，可根据不同的场合和用途进行选择。

不夸张地讲，目前国内油墨公司对水墨的研制与开发多集中在连结料的研究上，下面对常用的连结料性能作一简单介绍。

（1）水溶性连结料，包括聚乙烯醇、羟乙基纤维素和聚乙烯吡烷酮等，这类连结料可以永久地被水溶解，因而用它配置成的油墨使用范围会受到一定的限制，只能应用在油墨成膜不接触水的产品上。

（2）碱溶性连结料，现在国内外普遍采用丙烯酸树脂作为连结料。

其实，丙烯酸树脂有三种形式：碱溶型、非离子聚合物型和酸溶聚合物型。

在水墨中，主要采用碱溶型（因为非离子型成膜后比较亲水，抗水性差；酸溶型的没有合适的挥发性酸，而且有气味）。

在水墨制备过程中，通常是使用氨水、胺类或是它们的混合形式，使树脂成为能溶于水的胺盐。

印到承印物上后，随着氨的挥发，墨膜干燥后，就具有一定的光泽度、抗水性和抗摩擦性。

（3）扩散型连结料，是悬浮在水中的细小树脂粒子，通常称之为乳胶。

在这类连结料中通常含有丙烯、乙烯或丁苯聚合物。

乳胶比溶解的树脂具有更显著的优点：其一，乳胶可以密度很高而粘度较低，这可以产生高质量的薄涂层；其二，乳胶可以包含相当大的聚合物分子，大分子一般都比小分子耐磨损、耐热，而且附着力也好，虽然大分子通常会导致溶液的粘度过高，但乳胶不存在这个问题，这是乳胶油墨特有的性能。

乳胶油墨最大的问题就是印刷比较困难，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。

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五、水墨上机印刷的应用要点
水性墨是影响柔性版印刷质量的主要因素之一，特别是在香烟包装中，其更是不能忽视的因素，以下介绍一下在烟包印刷中，使用柔印专色水墨应注意的事项。

印刷前的注意事项：
（1）水墨要密封保存，其存放温度为15至25℃，相对湿度为65％至70％。

另外，还要根据水墨保质期，合理采购和存放水墨。

如果不具备上述存储条件，也可以采用短期采购存放的方法，在使用前三天将水墨放置在印刷机旁以适应现场情况。

（2）由于专色墨都是由两种或两种以上原色墨调配而成的，所以要求每种专色墨提前按标样调配好，并测量出原色墨和调配好的专色墨的PH值及黏度，作为技术参数以便分析用。

（3）水墨在上机前两小时需要充分搅拌，至少搅拌半个小时，再测量水墨的PH值及黏度，根据印刷环境及其他因素，调节PH值及黏度，使水墨性能稳定，印刷效果达到最佳。

印刷中的注意事项：
（1）每班次上墨时，应使用新调配的水墨，大约在一小时以后，也就是性能相对稳定后，才可加入前一次剩余的墨。

（2）由于水墨的触变性大，需要每隔一段时间加入适当助剂（稳定剂、阻滞剂、PH值调整液等助剂）进行调整。

具体间隔时间及用量应依具体情况而定，控制印刷过程中水墨的PH值及黏度，使之保持最佳性能。

（3）由于专色墨在长时间的印刷过程中，其色相会有些变化，这就要求操作者要根据色差微调水墨，保证色差在允许范围内。

六、水墨的控制指标
水墨的控制指标主要包括粘度、PH值和干燥性。

1、水墨粘度的掌握。

水墨粘度是指油墨在自身内部作用力的影响下，所产生的阻碍其它分子运动的能力。

一般使用一定量的油墨，在固定的温度下（一般为20℃）流过毛细管，记录所需。