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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。這些都制約了我國包裝印刷業(yè)的發(fā)展。
為解決這些問題，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，具有無毒、無刺激性氣味、無腐蝕性、不燃、不爆、使用安全性好的特性，產(chǎn)品在使用過程中可直接用自來水或乙醇稀釋，對環(huán)境和人身體都不存在危害，印品于后不僅無有害殘留物質(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)
水性油墨簡稱為水墨，它主要由水溶性樹脂、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．水溶性樹脂
水溶性樹脂或水分散性樹脂皆為水性墨的連接料，它對油墨的粘度、附著力、光澤、干燥及印刷適性都有很大的影響，國內(nèi)常采用的松香改性馬來酸樹脂作連接料來制油墨，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酸樹脂、水性氨基樹脂以及聚乙烯酸和羧甲基纖維素等，這些高分子樹脂一般均含有-COOH（羧基）、－OH（羥基）、－NH2（胺基）等親水基團(tuán)，經(jīng)過特定的工藝處理，就成為完全溶于水的樹脂，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，滿足印刷對色彩的要求，一般的有機(jī)、無機(jī)顏料都可用于水性油墨。由于水性油墨的樹脂大多為堿溶性的，所以選用顏料時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增加樹脂和水的親和力及顏料與水溶性連接料的親和力來解決油墨的穩(wěn)定性問題。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，堿性太強(qiáng)，油墨的粘度會降低，干燥速度變慢、耐水性能變差，而當(dāng)pH值低于8 時，即堿性太弱，油墨的粘度會升高，油墨易干燥，會造成臟版、糊版、起泡等缺陷，我們選用顏料時，n選擇國產(chǎn)顏料中色澤艷亮、粘度低、體系穩(wěn)定的高級顏料來制作水性油墨。
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。
�、傧輨河脕硐杂湍械呐菽昧恳话銥�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，通過科學(xué)使用這些助劑來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：
① 溶解樹脂，給與墨性；
�、谡{(diào)節(jié)粘度，給與印刷適性；
③調(diào)節(jié)干燥速度。尤其是水性油墨還要求具有無毒的特性，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：將水溶性樹脂、顏料、助劑和溶劑（水）等混合，通過高速分散機(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，通過研磨分散，使之具有足夠的細(xì)度、光澤及著色力，過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脂，通過對比試驗(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)過有關(guān)單位檢測使用，證明其各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國內(nèi)外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，得到了使用單位的一致好評。。 |
