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(lái)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(wèn)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(guó)際上研究時(shí)間相對(duì)較早，在上世紀(jì)六十年代國(guó)外就開(kāi)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(lái)酸改性樹(shù)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(kāi)始使用溶劑型苯乙烯丙烯酸共聚樹(shù)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(shù)脂，該種水性油墨已經(jīng)逐步的占據(jù)市場(chǎng)。在最初的研究中水性連接料的開(kāi)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(shù)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(zhēng)奪市場(chǎng)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(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)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(kāi)始被廣泛推廣開(kāi)來(lái)。目前在美國(guó)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(lái)，水性油墨具有更加廣闊的發(fā)展空間。而在其他國(guó)家中，水性油墨也開(kāi)始成為塑料印刷品用墨的主流材料，尤其在英國(guó)，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(guó)內(nèi)的發(fā)展研究
同國(guó)外先進(jìn)的水性油墨發(fā)展進(jìn)程相比，我國(guó)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(guó)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(kāi)發(fā)出的第二代水性油墨；第三階段則是直接引進(jìn)自國(guó)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(shù)脂為國(guó)內(nèi)自行研發(fā)或者直接進(jìn)口。
加入WTO 后，我國(guó)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(lái)，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(guó)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(kāi)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(wèn)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(guò)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(guò)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(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)說(shuō)，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(guò)程中，觸變性過(guò)大，就會(huì)造成油墨的稀稠度大幅度變動(dòng)，是油墨無(wú)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(guò)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(guó)際上對(duì)于水性油墨連接料的研究較多，連接料的研究?jī)?nèi)容主要包括：主要有改性松香水溶性樹(shù)酯、聚丙烯酸水溶性樹(shù)脂及乳液型水溶性樹(shù)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(lái)對(duì)它的研究逐漸興盛起來(lái)。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(guò)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(lái)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(guò)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(guò)程中還需要確保顏料能夠同水溶性樹(shù)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(guò)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(kāi)發(fā)，這也是未來(lái)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(guó)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(lái)。
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(wèn)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(kāi)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(yǔ)
通過(guò)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(lái)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(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，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(lái)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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