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一、引言
水性油墨特別適用于煙、酒、食品、飲料、藥品、兒童玩具等衛(wèi)生條件要求嚴(yán)格的包裝印刷產(chǎn)品。水性油墨由于不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑，所以它不僅可以減少印刷品表面殘留的毒性，使印刷設(shè)備清洗方便，而且可以降低由于靜電和易燃溶劑引起的失火危險(xiǎn)和隱患，因此水性油墨被稱為新型的 “綠色”印刷材料。
目前不管是進(jìn)口水性油墨還是國(guó)產(chǎn)水性油墨，都存在著不抗堿、不抗乙醇、不抗水、干燥慢、光澤度差、易造成紙張收縮等弊病，要克服上述缺點(diǎn)，有的采用 UV油墨，這樣不僅增加了印刷工序，又提高了印刷成本，有的采用高價(jià)進(jìn)口的高檔水性油墨，也增加了印刷成本。這些都制約了我國(guó)包裝印刷業(yè)的發(fā)展。
為解決這些問(wèn)題，我院利用自身的優(yōu)n，組織了科研人員進(jìn)行攻關(guān)，經(jīng)過(guò)二年多的努力，終于研制成功了高精度水性油墨系列產(chǎn)品。該系列產(chǎn)品屬于環(huán)保型，具有無(wú)毒、無(wú)刺激性氣味、無(wú)腐蝕性、不燃、不爆、使用安全性好的特性，產(chǎn)品在使用過(guò)程中可直接用自來(lái)水或乙醇稀釋，對(duì)環(huán)境和人身體都不存在危害，印品于后不僅無(wú)有害殘留物質(zhì)，而且不溶于水、乙醇及堿性物質(zhì)，完全可以取代高檔的進(jìn)口水性油墨。
二、環(huán)保型水性油墨的研發(fā)
水性油墨簡(jiǎn)稱為水墨，它主要由水溶性樹(shù)脂、有機(jī)顏料、溶劑及相關(guān)助劑經(jīng)復(fù)合研磨加工而成。
1．水溶性樹(shù)脂
水溶性樹(shù)脂或水分散性樹(shù)脂皆為水性墨的連接料，它對(duì)油墨的粘度、附著力、光澤、干燥及印刷適性都有很大的影響，國(guó)內(nèi)常采用的松香改性馬來(lái)酸樹(shù)脂作連接料來(lái)制油墨，但此種油墨僅能用于印刷一般紙箱，滿足不了中、高檔包裝印刷所要求的光澤和耐水性的要求。氨基甲酸乙酯樹(shù)脂的穩(wěn)定性較好，但印刷適性和可溶性要略差一些，其它還有用苯乙烯改性馬來(lái)酸樹(shù)脂、水性氨基樹(shù)脂以及聚乙烯酸和羧甲基纖維素等，這些高分子樹(shù)脂一般均含有-COOH（羧基）、－OH（羥基）、－NH2（胺基）等親水基團(tuán)，經(jīng)過(guò)特定的工藝處理，就成為完全溶于水的樹(shù)脂，可以作為水性油墨的連接料，但還是明顯地存在一些不盡人意的地方，對(duì)水性油墨的印刷造性、光澤、耐水性等都有不同的影響，。
水性油墨的展望（下）
2．水性油墨的顏料
顏料賦予油墨顏色特征，滿足印刷對(duì)色彩的要求，一般的有機(jī)、無(wú)機(jī)顏料都可用于水性油墨。由于水性油墨的樹(shù)脂大多為堿溶性的，所以選用顏料時(shí)須使用耐堿性的顏料，但水墨中顏料的分布密度較溶劑型油墨要大得多，而水的表面張力及極性都與溶劑差別大，使得顏料分散較為困難，影響到油墨的穩(wěn)定性、粘度和pH 值，我們采用添加表面活性劑來(lái)增加樹(shù)脂和水的親和力及顏料與水溶性連接料的親和力來(lái)解決油墨的穩(wěn)定性問(wèn)題。另外，水墨的粘度和pH值是需要精確控制的，當(dāng) pH值高于9．5時(shí)，堿性太強(qiáng)，油墨的粘度會(huì)降低，干燥速度變慢、耐水性能變差，而當(dāng)pH值低于8 時(shí)，即堿性太弱，油墨的粘度會(huì)升高，油墨易干燥，會(huì)造成臟版、糊版、起泡等缺陷，我們選用顏料時(shí)，n選擇國(guó)產(chǎn)顏料中色澤艷亮、粘度低、體系穩(wěn)定的高級(jí)顏料來(lái)制作水性油墨。
3．水性油墨用助劑
為提高水性油墨的各項(xiàng)性能需添加各種助劑，而水性油墨用助劑較溶劑型油墨更為重要，常用的水性油墨助劑有如下幾種。
①消泡劑：用來(lái)消除水性油墨中的泡沫，用量一般為1％～2％。
�、谒�(wěn)定劑：主要防止水墨在貯藏、運(yùn)輸中聚結(jié)、發(fā)霉，可以降低水墨粘度和調(diào)節(jié)水墨的 pH值，一般使用氨水或乙醇胺等。
�、燮渌�有分散劑、防腐劑、流平劑、增滑劑及交聯(lián)劑等，通過(guò)科學(xué)使用這些助劑來(lái)改善水性油墨的弱點(diǎn)，從而提高水性油墨的穩(wěn)定性能。
4．水性油墨用溶劑
水性油墨用溶劑需具有：
�、� 溶解樹(shù)脂，給與墨性；
�、谡{(diào)節(jié)粘度，給與印刷適性；
�、壅{(diào)節(jié)干燥速度。尤其是水性油墨還要求具有無(wú)毒的特性，因而它的溶劑主要是純凈水和少量的醇類，如水、乙醇、丁醇、異丙醇等，它可以輔助水增強(qiáng)溶解樹(shù)脂的能力，提高顏料的分散性能，并加速滲透，抑制發(fā)泡作用。
5．優(yōu)選出的水性油墨基本配方
水溶性丙烯酸樹(shù)脂 25％～35％
水 15％～25％
乙醇 5％～15％
三乙胺 5%～10%
顏料 10％～30％
助劑 1％～3％
6．水性油墨的生產(chǎn)工藝
第一步為研磨制備色漿：將水溶性樹(shù)脂、顏料、助劑和溶劑（水）等混合，通過(guò)高速分散機(jī)攪拌分散、研磨成備用色漿。
第二步為配制油墨：將備用色漿、助劑和溶劑（水）等攪拌混合均勻，通過(guò)研磨分散，使之具有足夠的細(xì)度、光澤及著色力，過(guò)濾包裝即為水性油墨產(chǎn)品。
綜上所述，我們選擇各種不同類型和品種的水溶性丙烯酸樹(shù)脂，通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)篩選了顏料和助劑，并與丙烯酸醋類乳液復(fù)配，加入交聯(lián)劑，通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)選配方，所研制成的水性油墨產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)有關(guān)單位檢測(cè)使用，證明其各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，得到了使用單位的一致好評(píng)。。 |
