水性上光油的调配及使用

水性上光油的调配及使用水性光油一般有80%～90%水性树脂及10%～20%的其他添加剂组成。

经涂布上光后，在承印物表面留下一层由聚合物组成的薄层，由于配方组合不同而赋予涂层不同的特性。

如高光、哑光、耐磨擦等。

水性树脂是水性光油中最主要的成份。

它决定和影响水性光油的特性，如光泽、附着力、耐磨性、干燥性等，所以适当地选用水性树脂是水性光油调配成功的关键。

树脂的品种很多，有水性松香改性马来酸树脂、水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性醇酸树脂、水性氨基树脂等。

对于水性光油而言，所选用的树脂应该具备易成溶盐、水释放性好、成膜后光泽性好、耐热性、耐化学性佳、干燥速度快等特点，而水性丙烯酸共聚树脂则能最大限度地满足印刷上光的要求，因此在调配水性光油时，水性丙烯酸体系的共聚树脂成为我们的最佳选择。

水性丙烯酸共聚树脂可以分为水性丙烯酸树脂溶液，水性丙烯酸分散体，丙烯酸乳液。

而丙烯酸乳液可分为成膜丙烯酸乳液和非成膜丙烯酸乳液。

水性丙烯酸共聚树脂的性能受单体组成。

性能及合成工艺的影响而有所差异。

某些单体可以提高光泽和硬度，另外的单体则可提供耐化学性、附着力。

经大量的实验证明，选择水性丙烯酸溶液和丙烯酸乳液，通过科学复配而成的水性光油各项性能都较理想。

其他的添加剂对于水性光油性能的改善和提高也起了很重要的作用。

如流平剂、润湿剂、消泡剂、耐磨剂等。

流平剂是改善流动性，延长流平时间，帮助涂层在干燥后形成平整的涂膜，避免出现水纹和条纹现象。

润湿剂主要降低水性光油体系的表面张力，提高涂层对承印物表面的润湿能力。

消泡剂刚可以抑制和消除水性光油在循环系统中的泡沫产生，避免过多的泡沫影响操作。

抗磨剂则可以提高水性光油的抗磨擦力，抗刮力及爽滑性。

另外在配方中适当添加少量的辅助溶剂，可以使水性光油的各组成份更好地相互混溶，降低体系的内聚力，提高上光适应性。

水性光油适用于专门的连线上光单元，离线辊涂上光机，柔性版上光，凹版上光等，而且前应用较多的主要有连线上光(如高宝KBA104、KBA105)，离线辊涂上光。

特别是连线上光，除了少用和不用喷粉，还可以大幅度提升印刷效率(减少隔盘)，减少后加工所需等待的时间。

连线上光后的印刷品一般在2～6个小时后即可进行模切等后加工。

然而无论你选择何种方式上光，如果要取得满意的上光效果。

必须掌握好水性光油的使用方法。

因此，在水性光油的使用过程中，我们建议认真掌握以下三个因素：1)涂布量：均匀适量的涂层成膜后，光泽好，耐磨性高。

如果涂布量小，水性光油不能形成完整连续的涂膜，导致光泽差，起不到应有的保护和装饰的效果。

但如果涂布量大，则涂膜厚，会增加上光成本，同时也影响干燥速度，严重的会出现黏背的情况。

我们一般建议，湿涂膜在4～10g/㎡，具体涂布量则需要客户根据纸张及设备特性不同而有所差别。

2)黏度：对于离线辊的上机黏度一般建议在18～25秒(DIN4，25℃)。

连线上光的(如罗兰705)黏度一般建议在40～70秒（DIN4，25℃)?宜。

黏度过低，起不到保护和装饰的功能；黏度高，则可能出现流平不好，干燥慢的现象。

水性光油和稀释剂一般是水，也可以根据具体情况把异丙醇：水1：1的混和物做稀释剂。

具体黏度应根据纸张及设备特性加以调整。

3)干燥温度与时间：水性光油主要靠渗透干燥同时兼有交联固化。

常见的干燥装置有热风干燥和红外线干燥。

一般认?红外线干燥效果最好。

因?水性光油的主要溶剂是水，而水的流化热是比较高，所以在干燥速度要比油性慢。

同样道理，在干燥温度上要比油性光油高。

一般建议在80～100℃，烘道在2m左右。

如果温度不够，烘道过短，则会出现涂膜不干，严重会出现黏背和擦花，但如果温度过高，干燥时间长，纸张纤维失水过大，纸张变脆，容易在后加工中出现折断，爆裂情况。

以上只是简述了水性光油使用时的三个关键事项，但水性光油的使用还根据不同的印刷方式，印刷设备，纸张类型，油墨特性及上光设备加以综合考虑，才能让水性光油的优异性表现出来。

水性光油由于环保，使用方便等优势，已逐步代替溶剂型上光油和油性上光油.影响水性上光油光泽度的6大自身因素水性上光油属于绿色环保型产品，它所用溶剂主要是水和一些醇类，其挥发物不会污染环境。

水性上光油是近年来随着人们环保的呼声不断升高而逐渐发展起来的，目前它的技术还不够成熟，主要问题表现在表面整饰效果不佳，光泽度不能达到理想效果等。

光油的涂布过程实质上就是上光油在印刷品上流平并干燥的过程。

影响水性上光油光泽度的因素有很多，如被涂布材料的外观质量、涂布工艺过程、设备及上光油本身的质量，这里主要讨论的是水性上光油的性能对光泽度的影响。

影响水性上光油光泽度自身因素包括树脂选用聚合物单体、水溶性树脂与乳液的配合比例、光油的流平性、粘度、pH值及表面张力等。

1、聚合物单体对水性上光油光泽度的影响聚合物单体的不同性质，对制成的水性上光油的光泽度及其它性能有很重要的影响，因此选择合适的聚合物单体是提高水性上光油光泽度最重要的一环。

在实际使用中通常使用多种单体进行共聚，选用单体时既要大量加入具有提高光泽度的助剂，又要兼顾改善上光油其它性能单体的使用。

一般来说它们可以从表1中选择单体共聚。

水性上光油的丙烯酸树脂可能用到的单体有：甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸-β－羟丙酯、丙烯酸等。

加大甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯用量，形成的涂层硬度高，光泽度好，但较脆，耐折性及耐溶解性较差。

因此，若要得到高光泽的水性光油，必须选择合适的聚合物单体。

2、水溶性树脂与乳液的配合比例前面已经提到，水溶性树脂与乳液的配合比例对水性上光油的光泽度有很大影响。

增加乳液的用量可以提高其光泽度，但使光油的流平性、加工适性降低；增加水溶性树脂用量，虽可提高光油的流平性和加工适性，但其光泽度会降低。

制备时，可参考前面配方中的比例进行。

3、流平性对水性上光油光泽度的影响。

水性上光油的流平性是影响其光泽度的另一个重要因素，它受到光油粘度、pH值及表面张力的影响。

若上光油具有较好的流平性，能够在涂层干燥前迅速流平，形成光滑的表面，涂层就会有高的光泽度；若上光油不能在流平前就已干燥，会留下一些条痕、砂眼等，使其光泽度降低。

影响流平性的关键因素是光油在流平过程中的流平粘度和其干燥速度。

若流平粘度能保持较低，并且初期有较小的变化率，涂层就可较快流平。

流平粘度与水性光油的粘度、pH值、触变性及被涂布物的吸收率有关。

干燥速度也影响着流平性，若速度较小，流平粘度的变化率较小，给予流平的时间也较大，能够充分流平。

4、粘度对水性上光油光泽度的影响水性上光油的粘度对涂布过程中的流平性、湿润性等涂布适性有很重要的影响。

这是因为印刷品表面对上光油具有一定的吸收性，而且印刷品表面对上光油的吸收率同上光油的粘度值成正比。

若上光油的粘度值过小，在对于高吸收率的纸张进行涂布时，会导致流平过程中上光油的粘度变化太大，在最初阶段，其粘度尚可满足流平要求，但到了中后阶段，上光油的粘度明显增大，就很难再满足流平要求，结果使流平过早结束，引起印刷品表面涂层不均，某些局部欠上光油而影响到膜层干燥和压光后的平滑度、光泽度。

若对吸收率低的印刷品涂布时，粘度太低，又会产生流挂现象，导致涂层不均匀、干燥不良等问题。

若粘度太高，又不能满足流平的要求而引起流平的过早结束，光泽度变差。

5、PH值对水性上光油光泽度的影响水性上光油的pH值主要是由氨水来调节的，一般水性上光油pH值应控制在8～9之间。

若pH值太高碱性太强，光油的粘度就会降低，影响光泽度，同时使干燥速度变慢，耐水性变差；pH值太低时，碱性太弱，粘度升高，氨水过快的在流平过程中挥发，使流平过快结束，影响光泽度。

6、表面张力对水性上光油的影响上光油的表面张力不仅是影响光泽度而且是影响上光油整体质量的一个重要因素。

因为涂布上光油通常是在实地或墨膜上实现的，而它们的表面自由能通常较小，上光油的表面张力值的大小对同一印刷品的润湿、附着、浸透作用的区别很大，涂布和压光后成膜效果差别也很大。

如果上光油的表面张力值。

很小，上光油容易润湿印刷品的表面，并且在表面张力的作用下，易流平成光滑而均匀的膜面；如果上光油的表面张力值较大，那么对印刷品表面墨膜的润湿都存在困难，不容易形成均匀的涂布层；当其值大于印刷品墨膜表面张力值时，涂布后的上光油涂层会产生一定的收缩，甚至在某些局部出现砂眼等现象。

以上是影响水性上光油的主要因素，此外水性光油的固含量对其光泽度也有影响，固含量对光泽度的影响与粘度相似。

一般水性上光油的固含量应控制在30%～40%。

表面活性剂在水溶性油墨与有机颜料中的应用表面活性剂在水溶性油墨与有机颜料中的应用表面活性剂在水溶性油墨与有机颜料中的应用表面活性剂在水溶性油墨与有机颜料中的应用•润湿剂市场上供应的润湿剂如JFC，JFCS，平平加系列，EL系列和AEO 系列，渗透剂T等都是表面活性剂，是纺织用润湿剂。

纺织用润湿剂都是脂肪碳链作为疏水基的，与染料（颜料）芳香烃的化学结构没有相似性，亲和力低，结合也不牢固。

因此，染料（颜料）用润湿剂的疏水基应用是芳香烃的，以很强的锚接方式与染料（颜料）粒子结合，不至于长期放置过程中从粒子表面脱落焉，亲水基伸展在水中提供位阻斥力或电斥力。

疏水基团为芳香烃的润湿剂与染料（颜料）粒子结合程度不同，以TX-10与Solsperse27000为例作对比。

将TX-10，S-27000及乳化剂600硫酸酯化后得到一个分子内有两个亲水基团。

除了硫酸酯化外，也有羧酸酯化，与许多常用的有机颜料羧酸类高分子分散剂具有良好的配伍性。

为了提高与有机颜料疏水部分的亲和力，北京化工大学徐燕莉等人研究Tmeen20羧酸盐作为水性分解剂对酞菁蓝进行表面改性处理。

以上述助剂添加0.5%~3.0%于酞菁蓝中，使临界表面张力σC（σSC）由23mN/m增至34.8mN/m，提高351%；对水的接触角从82.4降低到47，减少347%，因此，酞菁蓝在水中的润湿性大大提高，经处理后流动性提高2.5倍，水中分散稳定性提高29%。

上述非离子表面活性剂经过羧酸化，得到相应产品，可作为染料（颜料）润湿兼有分散作用的表面活性剂。

分散剂分散剂中以木质素磺酸最为有效。

木质素磺酸盐是阴离子表面活性剂由多个4-羧基-3-甲氧基丙烷的羟基和磺酸基的聚合犁，平均分子量为8000~13000，磺酸盐一般是钠盐、钙盐、也有铵盐，是一种高分子电解质。

使用木质素磺酸铵盐，较其它磺酸盐对提高染料溶解度更为有效。

而木质素磺酸铵盐在国内尚未批量生产。

有人建议使用Borregard公司的BorresperseAM-320；Reed公司的LignosolTSF，LignosolTSD，LignosolTSF-65及LignosolSFX-65等。