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柔印水性墨的组成及应用技术


从专业的角度来说,柔印水性墨属于溶剂型油墨,溶剂就是“水”。在柔印水性墨中,“水”的主要功能是使油墨具有更好的流动性,才可以将油墨从网纹辊的网穴传到承印材料。

几乎没有一种印刷方式能像当今柔印一样如此突飞猛进。在一个很短的时期,它已从人们印象中的包装袋印刷演变成为高品质的彩色印刷。这有赖于整个印刷行业的发展,当然也与供应商的努力是分不开的,这里所提及的供应商就包括油墨供应商。 

柔版印刷是一种应用范围很广的印刷方式,瓦楞纸箱可以用旧式慢速机器及新型高速机器进行预印刷(pre-print)和后印刷(post-print);软性包装方面有宽幅和窄幅塑料薄膜柔印印刷;纸类印刷包括面纸及餐巾纸印刷;还有许多不同的承印材料,如窄幅柔印标签、车票、礼品券及最新发展的UV柔印纸盒印刷。  

另外,现在有许多不同的水性油墨及溶剂型油墨,我们可以选用各种油墨及油墨系统。不论原料或配-方,柔印水性墨均有其共性,只要油墨性质达到要求,都可以用柔印水性墨印刷出满意的印刷品。   

本文就有关水性油墨的配-方,水性油墨到底是什么?有什么成份?会有什么印刷效果等进行剖析。

 

一、印刷油墨的组成  

印刷油墨是一种化学混合物,而柔版印刷所指的水性油墨是低黏性的,它的黏度是由标准量杯来做测量。水性油墨是由四种不同的化学原料组合而成,它们分别是:色料,它赋予油墨一定的色相,让我们可以看见颜色;树脂,干燥之后把色料分子包裹起来,形成一层光滑的膜层;添加剂,它是改善油墨的物理和化学性能的助剂,用量不多,但是作用不可低估;溶剂,它是降低水性墨黏度,使油墨更容易转移至承印物,然后挥发干燥。典型的印刷油墨组成成份是:溶剂70%,色料10%,添加剂5%,树脂15%。  

当然这只是一个概略的数值,还得依据油墨及印刷品质的要求来做最后决定。现在,对高品质的柔版印刷,色料的成份可达到17%,还可以根据需要来调整成份比例。对印刷工人来说,最重要的是用一个可接受的成本印刷出令人满意的品质,同时还得兼顾环保及健康问题。  

 

1.色料  

当今印刷中,油墨的主要功能就是表现印刷品的颜色和色调,所以油墨中最重要的部分是色料。色料分为染料和颜料,染料是一般普通的色彩药剂,在食物添加色料及原珠笔墨水中均有染料的身影。虽然染料油墨的印刷效果不佳且容易退色,由于价格低廉仍然有一些纸品印刷及纸板印刷还在使用。 

高品质的柔印水性油墨都采用颜料加以化学合成,研究发现,几百种颜料的颜色呈现可覆盖全部可见光的颜色光谱。但是在平常使用中,典型的油墨配-方只有50种左右。

世界上著名的色料制造厂包括德国BASF,还有一些很小的工厂,色料制造是一批批的,但是每个工厂的色系略有不同。就以一般的四色墨:蓝、洋红、黄、黑,每一套油墨都有一点点的差异,并没有真正的标准。特别是东方与西方市场所注重的色彩是不同,以洋红油墨为例东方较喜爱蓝一点而西方喜爱黄一点的色调。

 

2.树脂

油墨配-方里的另一部份是树脂或承载转移体系。树脂在这里的主要功能是在印刷过程中将颜料转移至承印物上。首先是树脂溶解在溶剂中经过印版转移到承印物上,在溶剂被吸收或挥发干燥之后,树脂会留下来包裹色料而保持颜色。我们有很多的树脂可以选择,其实也不可能只用一种树脂。可能我们会考虑按不同印刷的要求选用不同的树脂,如:耐高温、耐酸碱性、高光泽等等。  

典型水性油墨常用的树脂存防止水扩散的微粒树脂,不溶解于水的树脂及溶解于碱性水的树脂。   

 

3.水  

水性油墨组成的第三要素是“水”,它主要功能是使油墨的流动性更佳,才可以将油墨从网纹辊的雕刻网穴带至承印物表面,当树脂和颜料带到承印物时,多余的水必须去除,这在非吸收性承印物上显得较困难,所以油墨移除率及烘干速度是印刷过程中要重点考虑的一环。  

水性油墨中,要有限制地使用有机溶剂,否则会影响水的干燥速度及减低溶解力。在水性油墨中,水也不是可以无限制地加入,水的PH值、硬度、软度都会影响油墨的干燥性。

 

4.添加剂  

添加剂在水性油墨配-方所占比例最少。添加剂的加入却是最能表现或改善油墨物化性能的化学物质。添加剂种类也很多,我们必须选择其功能,且能与油墨成份完全结合。添加剂包括表面润滑剂、消泡剂、流平剂、合成树脂和蜡等。

润滑剂:油墨配-方中一般都含有润滑剂,润滑剂的作用是耐磨、防止油墨起脏,同时降低墨膜层的玻璃化现象。油墨组份中润滑剂含量的多少,与印刷工艺和印刷品的最终用途有关。复合油墨中不能使用润滑剂,否则会影响复合油墨的附着力。

油墨中用得最多的润滑剂是PE蜡、PP蜡、硅酮树脂蜡、碳氟树脂蜡(例如PTFE)等等。这些润滑剂在滑润效果、转移率和耐温等性能方面有很大差别。PTFE(聚四氟乙稀蜡)赋予油墨很强的耐高温能力和耐摩性,但是这种润滑剂的价格相对要高一些。通常,有经验的调墨师傅会使用上述几种润滑剂配合,以获得最佳的油墨润滑性。

表面活性剂:添加剂中的表面活性剂,经常用来改善油墨的印刷适性。这些表面活性剂可降低油墨的表面张力,提高油墨湿润性的宽容度,以及改善油墨在印刷机上的印刷适性。表面活性剂用量很少,大约占油墨组分的0.1%。使用表面活性剂时要格外小心,因为有一些表面活性剂会导致油墨出现气泡。

粘附促进剂:粘附促进剂用来提高油墨的粘附能量,是一些化学性质很活泼的材料或分子量较低的溶剂。粘附促进剂赋予油墨很强的粘着能力,但是使用时要严格控制用量,以免出现一些负面效果,例如油墨气味浓或油墨退色。

消泡剂:如果你正在使用水性墨,那么油墨中一定有消泡剂成份。消泡剂约占油墨成份的0.1%。如果油墨中没有消泡剂的话,可能无法使柔版印刷工作顺利进行。

杀菌剂:大多数水性墨需要添加杀菌剂防止油墨中细菌的滋生,加入杀菌剂的数量非常少,假若你要长期存放水性墨,那么杀菌剂是不可缺少的添加剂。

氧化剂:有一些水性墨中的连结料,在氧化剂的作用下可发生聚合反应,这种水性墨往往应用在需要强耐碱性的应用场合,例如肥皂的包装印刷折叠纸盒。

增塑剂:增塑剂用来提高墨膜的弹性。常用增塑剂是一些高沸点的酯化合物,即使在油墨干燥之后,这些增塑剂仍然保留在墨膜层中。在水性墨中使用增塑剂时要把增塑剂的浓度控制在尽量小的范围内,因为增塑剂的浓度大,会导致一些负面效果,例如油墨的耐磨性较低。  

除了上述提到的添加剂之外,柔版印刷水性墨中还用到其他一些助剂,例如:除味剂、UV光吸收剂、释放剂和缓冲剂等等。


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二、水性油墨的黏度  

油墨的基本概念已经有了。我们回到水性油墨的黏度问题,前面我们谈的每一个要素都会影响黏度。   

油墨厂家经常会问你需要多大的黏度,或推荐你要用多大的黏度。水性油墨的黏度很重要,不论从一批印刷活转到另一批印刷活,或是从一台印刷机换到另一台印刷机,或其它情况都可能会需要不同的油墨黏度。它取决于几方面,不同印刷机型、刮刀、网纹辊和网目粗细。

水性油墨的黏度很容易用量杯测量出,但量杯在使用过程中必须注意温度变化及量杯的清洁与保护。

 

三、水性墨的干燥

在干燥方面,水的蒸发是很重要的因素,尤其是在非吸收性的材质上,这点可采用能量来使溶剂蒸发。水性油墨的干燥有吸收承印物和非吸收承印物两种。很清楚,非吸收承印物如塑料薄膜就不吸收水。就算吸收承印物也只能吸收相当的水量,但如果水和树脂在干燥时没有完全被吸收分离,也就是承印物的水容量饱和,就不会干燥,这时如果有磨搓就会有颜色转移。

 

四、水性墨的pH  

在水性油墨中,pH值是十分重要的因素,缺乏控制或是不正确的pH值都会造成许多问题。pH值是测量溶剂酸碱性的方法,pH值的范围是从0~14,pH值会影响水性油墨的黏度。在典型的水性油墨中从曲线图可知一般pH值范围应该在8和9之间。控制油墨的几个简单步骤:使用前先充分搅拌,检测上机印刷时的油墨黏度,调整黏度及再确认黏度及PH值。
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柔版印刷水性油墨固体含量是多少

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柔印水性墨是怎么制作而成的?
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