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水性油墨的現(xiàn)狀以及發(fā)展

瀏覽次數(shù)：5800 發(fā)布時(shí)間：2016年11月01日 10:14:58

[導(dǎo)讀] 摘要：文章主要針對(duì)當(dāng)前所使用的水性油墨進(jìn)行了分析，介紹了水性油墨的發(fā)展現(xiàn)狀及其未來的發(fā)展?fàn)顩r，同時(shí)論述水性油墨在塑料包

摘要：文章主要針對(duì)當(dāng)前所使用的水性油墨進(jìn)行了分析，介紹了水性油墨的發(fā)展現(xiàn)狀及其未來的發(fā)展?fàn)顩r，同時(shí)論述水性油墨在塑料包裝膜上的應(yīng)用，同時(shí)針對(duì)水性油墨中連接料、顏料以及助劑等組成物質(zhì)的研究發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了論述，并結(jié)合實(shí)際問題對(duì)水性油墨今后的研究進(jìn)行了展望。

1 發(fā)展分析
水性油墨在國際上研究時(shí)間相對(duì)較早，在上世紀(jì)六十年代國外就開展了水性油墨的研究，其研究主要包括了兩個(gè)階段：最初水性油墨的連接料主要是使用馬來酸改性樹脂作為第一代連接料，即使用松香的水墨產(chǎn)品是水性油墨研究第一代產(chǎn)品。隨著材料的發(fā)展，第二代水性油墨產(chǎn)品開始使用溶劑型苯乙烯丙烯酸共聚樹脂作為油墨的連接料。而現(xiàn)代水性油墨主要使用了聚合乳液樹脂，該種水性油墨已經(jīng)逐步的占據(jù)市場。在最初的研究中水性連接料的開發(fā)設(shè)計(jì)是水性油墨研究的關(guān)鍵。而隨著聚合乳液樹脂在油墨中的應(yīng)用，使得水性油墨的干燥性以及光澤性都有了巨大的改善，另外進(jìn)一步促進(jìn)了油墨技術(shù)的發(fā)展，從而使得水性油墨具備了同溶劑型油墨爭奪市場份額的資本，水性油墨的發(fā)展進(jìn)入了嶄新的階段。

但是隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，國外一些發(fā)達(dá)國家都對(duì)含苯溶劑油墨進(jìn)行了限制，綠色環(huán)保型油墨開始被廣泛推廣開來。目前在美國塑料印刷品中 40%以上的產(chǎn)品都使用了水性油墨，并且其銷售額還在不斷升高。因此在未來，水性油墨具有更加廣闊的發(fā)展空間。而在其他國家中，水性油墨也開始成為塑料印刷品用墨的主流材料，尤其在英國，已經(jīng)明確禁止使用溶劑型油墨作為食品包裝印刷用墨。

1.2 國內(nèi)的發(fā)展研究
同國外先進(jìn)的水性油墨發(fā)展進(jìn)程相比，我國的水性油墨研究相對(duì)較為落后，由于起步較晚，很多技術(shù)都還尚未成熟。大致可以將我國的水性油墨發(fā)展分為四個(gè)階段。首先是引進(jìn)自新加坡的水性油墨，這是第一代產(chǎn)品；其次則是在上一階段產(chǎn)品基礎(chǔ)上開發(fā)出的第二代水性油墨；第三階段則是直接引進(jìn)自國外的水性油墨；而水性油墨使用和發(fā)展的最新階段，即第四階段，便是目前所使用的最高端的水性油墨。其油墨中所使用的樹脂為國內(nèi)自行研發(fā)或者直接進(jìn)口。

加入WTO 后，我國的水性油墨在研發(fā)和技術(shù)方面取得了很大的進(jìn)展，生產(chǎn)的四色墨、網(wǎng)點(diǎn)、疊印和高速印刷紙箱水性油墨基本上已能夠滿足大多數(shù)紙箱廠的要求。近年來，隨著對(duì)包裝審美意識(shí)和環(huán)保意識(shí)的不斷提高，我國引進(jìn)組合式柔印生產(chǎn)線的數(shù)量每年都在不斷地增加，其中有不少用于瓦楞紙彩色印刷的進(jìn)口高檔三色：四色水性油墨印刷開槽機(jī)等。

2在塑料包裝膜上的應(yīng)用
塑料包裝是繼紙包裝之后的第二大類包裝，其主要應(yīng)用在食品、農(nóng)副產(chǎn)品以及眾多日用品領(lǐng)域。在人們生活水平日益提高的現(xiàn)今社會(huì)，一些“綠色”和“放心”食品等深受人們歡迎，同時(shí)包裝問題也成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。近些年興起的水性油墨技術(shù)，是一項(xiàng)與環(huán)境保護(hù)、食品安全以及綠色包裝相吻合的技術(shù)，也是新世紀(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。經(jīng)過幾十年的快速發(fā)展，水性油墨在柔性版印刷技術(shù)的帶動(dòng)下取得了很大的進(jìn)步，為印刷界的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

2.1顏色控制方法
一般情況下，水性油墨在使用過程中應(yīng)該保證3 左右的色差范圍，但是對(duì)于某些要求比較高的塑料包裝膜的印刷，則可以更具實(shí)際情況改變其色差標(biāo)準(zhǔn)。但是色差的控制受許多因素的影響，比如水墨的流動(dòng)性和透明性，印刷的塑料紙張的類型、底色或者面色的不同等因素，都會(huì)對(duì)水墨印刷的顏色造成影響。例如，水墨的流動(dòng)性對(duì)承印物印刷出來的色彩的濃度具有一定的影響，水墨的流動(dòng)性越大時(shí)，印刷完畢的承印物的色彩就會(huì)比較淡；反之，水墨的流動(dòng)性越小，則印刷完畢后承印物的色彩就會(huì)濃密一些。因此，要保證水墨的流動(dòng)性控制在一定的范圍內(nèi)，才能保證承印物的濃密度不會(huì)有太大色差。另外，油墨的透明性和印刷紙張的底色、面色等也要進(jìn)行一定的控制，做到認(rèn)真檢查和嚴(yán)格要求，從而保證承印物的印刷質(zhì)量。

2.2黏度與黏著性控制
水性油墨在使用過程中的黏度和粘稠度的控制是該技術(shù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。黏度指的是流體分子之間在相互吸引時(shí)，產(chǎn)生阻礙分子之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)力的物理量。黏度過高，就會(huì)出現(xiàn)承印物的引述效果轉(zhuǎn)移性差、以及墨色不夠均勻的狀況，甚至出現(xiàn)臟版或者糊斑等嚴(yán)重不良效果；而黏度過低則會(huì)形成印刷產(chǎn)品網(wǎng)點(diǎn)大、產(chǎn)品邊緣出現(xiàn)毛刺或者色澤過淺、邊緣不實(shí)的情況。一般水性油墨的黏度控制在0.15 到0.30（25 攝氏度），嚴(yán)格按照要求控制具有重要意義。

水性油墨的黏著性是指墨層之間因油墨轉(zhuǎn)移、分布以及傳遞而產(chǎn)生的阻礙其分離和斷裂的作用力，其大小直接影響水性油墨的內(nèi)聚力和黏附力。如果水性油墨的黏著性較大，則就會(huì)使油墨分離時(shí)困難，這樣會(huì)導(dǎo)致印刷機(jī)上面的油墨不夠均勻，另外，油墨的黏著性過大，在紙張分離時(shí)候，則會(huì)因?yàn)槠渥枇h(yuǎn)遠(yuǎn)大于紙張之間的結(jié)合力而造成拉毛甚至紙張剝皮的現(xiàn)象。一般在多色印刷的時(shí)候，要注意后一色的印刷要在前一色未干的時(shí)候迅速進(jìn)行，并且要求后面的油墨黏著性比第一色逐漸降低，確保均勻上色。

2.3觸變性控制方法
水性油墨的觸變性指的是油墨在外力的攪拌作用下會(huì)由稠變稀，而當(dāng)外力作用停止后，油墨自然而然的又由稀變稠的現(xiàn)象。一般來說，像網(wǎng)線版、線條版以及文字版等印刷要求的觸變性相對(duì)較大，而對(duì)于一些大面積的實(shí)地版印刷要求觸變性稍微小一些。任何印刷技術(shù)中都會(huì)存在一定的觸變性，然而除變形的大小也是要求非常嚴(yán)格的，如果在印刷過程中，觸變性過大，就會(huì)造成油墨的稀稠度大幅度變動(dòng)，是油墨無法正常在墨斗中流暢供墨，嚴(yán)重時(shí)造成供墨中斷，對(duì)印刷時(shí)的準(zhǔn)確度造成嚴(yán)重的影響。因此，在水性油墨印刷過程中，必須注意嚴(yán)格按照不同印刷程序中觸變性的控制范圍，保證在要求的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)觸變性的靈活控制，以保證印刷的質(zhì)量。

3 研究現(xiàn)狀分析

3.1 連接料

在水性油墨的制備中連接料是最基礎(chǔ)的材料，對(duì)油墨的印刷效果以及使用性能具有至關(guān)重要的作用，而連接料的研究會(huì)直接影響油墨技術(shù)的發(fā)展，因此得到了廣泛的關(guān)注。國際上對(duì)于水性油墨連接料的研究較多，連接料的研究內(nèi)容主要包括：主要有改性松香水溶性樹酯、聚丙烯酸水溶性樹脂及乳液型水溶性樹脂。

3.2 助劑

助劑作為改變水性油墨性能的重要原料，近年來對(duì)它的研究逐漸興盛起來。據(jù)光澤度實(shí)驗(yàn)分析知，水性墨的光澤度隨添加的消泡劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而變小，這表明當(dāng)水墨中加入消泡劑時(shí)，會(huì)對(duì)水性油墨的分散性產(chǎn)生不良的影響，從而使得油墨的光澤度變差；增稠劑在一定用量范圍內(nèi)可提高水墨的光澤度，但超過一定的用量后，光澤度反而下降；另外，由于亮光漿型的沖淡劑本身光澤度很好，所以用其來調(diào)配水性油墨，得到的產(chǎn)品其墨色淺且有透明感，同時(shí)也使墨膜的效果和光澤度得到了一定的提高。

3.3 顏料

在進(jìn)行顏料的選擇過程中，首先應(yīng)當(dāng)確定顏料的色相，選擇色相良好的顏料，同時(shí)還要保證顏料具備易分散性、同其他材料之間的相容性以及耐化學(xué)溶劑性等。另外在選擇顏料的過程中還需要確保顏料能夠同水溶性樹脂相溶，從而保證體系分散性達(dá)到設(shè)計(jì)需要。

在水性油墨的制備中通常不會(huì)選擇色淀類顏料，這是因?yàn)樵擃愵伭显趦?chǔ)存過程中水性油墨穩(wěn)定性會(huì)由于色淀類顏料的使用而變差，或者在堿性環(huán)境中增加油墨粘度，從而增加墨膜厚度。有機(jī)顏料是水性油墨制備中常用的顏料之一，一般會(huì)使用雙偶氮系或者偶氮系顏料，而在高級(jí)水性油墨制備中則會(huì)選用酞青系顏料，從而保證水性油墨的制備能夠滿足設(shè)計(jì)需要。而印刷中通常會(huì)選擇體系相對(duì)較為穩(wěn)定且粘度低、顏色亮麗的顏料作為水性油墨用料。而隨著材料技術(shù)的不斷進(jìn)步，新型材料的不斷涌現(xiàn)，性能更加優(yōu)良的水墨顏料還需要進(jìn)一步的開發(fā)，這也是未來水性油墨技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。

4 研究發(fā)展方向分析

目前，不管是進(jìn)口還是國產(chǎn)水墨都存在不抗堿，不抗乙醇和水，干燥慢，光澤度差，易造成紙張收縮等弊端，有文獻(xiàn)報(bào)道采用 UV 油墨可以解決上述弊端，但這樣既增加了印刷工序又提高了印刷成本，得不到一個(gè)好的經(jīng)濟(jì)效益。然而水性 UV 油墨因具有很好的發(fā)展和應(yīng)用前景將成為今后研究的一個(gè)熱點(diǎn)。另外，隨著納米材料及納米技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)納米水墨的研發(fā)也會(huì)逐漸興盛起來。

黏度作為水墨的重要技術(shù)指標(biāo)，對(duì)其控制相當(dāng)重要，有實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，胺化試劑對(duì)水墨體系的黏度變化及其黏度的穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用，這一發(fā)現(xiàn)為今后高固低黏水墨配方體系的設(shè)計(jì)和獲得理想水墨應(yīng)用黏度提供了重要的理論依據(jù)。

干燥時(shí)間，起泡及干燥后顏色不光澤和不均勻仍是水墨應(yīng)用中急解決的最主要問題，這直接影響了水性油墨取代溶劑型油墨的進(jìn)程速度，使水性油墨的廣泛應(yīng)用受到了限制。所以開發(fā)新型水墨用助劑和顏料，以改善水墨性能，降低成本仍是我們今后研究的方向。

5 結(jié)束語

通過上述分析可以看出，水性油墨是一種環(huán)保型油墨，符合現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展宗旨，其不會(huì)產(chǎn)生溶劑揮發(fā)，也不會(huì)存在溶劑殘留，因而在一些衛(wèi)生條件要求相對(duì)較為嚴(yán)格的包裝印刷中相對(duì)較為適合。而隨著人們環(huán)保意識(shí)以及健康意識(shí)的不斷提高，水性油墨的使用是符合市展規(guī)律的，在未來必將成為主流產(chǎn)品。雖然水性油墨具有傳統(tǒng)溶劑型油墨無法比擬的優(yōu)勢，但是仍舊存在毋容忽視的缺陷：干燥能耗相對(duì)較高、干燥速度慢并且成本相對(duì)較高，生產(chǎn)率低。因此在未來這些缺陷都將成為水性油墨研發(fā)的這個(gè)難點(diǎn)課題。研究人員也將研究中放在了對(duì)速度慢，所以對(duì)其進(jìn)行改性以提高其附著力和耐水性仍是主要的研究原料的改進(jìn)以及對(duì)性能的提高和成本的降低中。

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