当简析水性油墨的特点及印刷适性上

简析水性油墨的特点及印刷适性(上)

水性油墨是由有机颜料，连结料、溶剂和相关助剂混合而成的，它具有两个显著的特点：一是黏度低，流动性好；二是利于环保。随着人类环保意识的增强，水性油墨已在国内外的包装印刷和商业印刷中得到广泛应用。本文就水性油墨的特点及印刷适性做一分析。

干燥与附着机理

1. 干燥机理

水性油墨从液态变为固态固着在承印物上，这一干燥过程分两个阶段完成：一是初期干燥阶段，用初干性表示，是指水性油墨由液态变为半固态，不能再流动转移；二是彻底干燥阶段，用彻干性表示，半固态水性油墨中的连结料发生反应完全干固成膜。初干和彻干统称为水性油墨的固着干燥。根据印刷基材的不同，水性油墨的干燥方式可分为挥发、渗透等几种。

(1)挥发干燥。水性油墨中含有容易挥发的溶剂，印到承印物表面后，溶剂挥发，水性油墨中剩余的树脂同颜料一起形成固体墨膜固着在承印物表面。若承印物为非吸收性材料，其干燥方式主要以挥发干燥为主，干燥速度首先取决于水性油墨中溶剂的挥发速度。水性油墨中溶剂的挥发受如下因素的影响。

①连结料和颜料分子。由于水性油墨中溶剂分子受到连结料和颜料分子的吸引，减慢了挥发速度。

②树脂。不同的树脂对溶剂挥发速度的减缓程度不同，溶解度越大的树脂，溶剂挥发速度越低。

③颜料颗粒。加入颜料后，溶剂的挥发速度大大降低，颜料颗粒愈细，表面积愈大，溶剂的挥发速度就愈慢。

④环境温、湿度。印刷车间室温愈高，溶剂挥发速度愈快，反之则慢。室内空气流通，溶剂挥发快，反之则溶剂挥发慢，所如有需要更换垫圈的以柔印车间都配有加热和排风系统，以促进油墨干燥。

(2)渗透干燥。渗透干燥主要是依靠纸张对水性油墨的渗透吸收而固着干燥的。当水性油墨与纸张接触时，一部分连结料渗入纸张内部，而颜料留在承印物表面，完成干燥过程。渗透干燥型水性油墨只能印刷吸收性材料，如纸张，连结料向纸张内部渗透的程度与纸张内毛细管的吸收力成正比，即与纸张的紧度和组织匀度有关。实际印刷时，还应考虑印刷压力、压印时间及油墨黏度的影响。

油墨固着和干燥过程与油墨对吸收性材料的渗透性关系很大，渗透量太少或太浅，油墨固着不牢，且不易干燥；渗透量太大或太深，又会造成透印，还会影响印品的光泽度。印刷吸收性承印物材料时，一般同时存在挥发干燥和渗透干燥。

2．干燥对附着性的影响

水性油墨与承印物之间存在相互吸引力，墨膜才能牢牢地吸附在承印物表面。对于纸张类承印物，水性油墨可以渗入其空隙，利用"投锚效应"而附着；对于表面光滑无吸收性的承印物，水性油墨的附着则取决于水性油墨与承印物分子间的亲和作用。

随着干燥时间的延长，水性油墨的黏着性逐渐增加到最大值，但随后黏着性又将逐步下降到零，此时墨膜表面已经光洁干滑而失去黏着性。因此理想的叠色印刷应在黏度最大的时候进行，即在水性油墨将干而未干时进行。由于水性油墨有抗水性，干燥前可与水混合，一旦干固后，则不能再溶解于水，因此，切勿让水性油墨干固在纹辊上，以免堵塞纹辊的着墨孔。另外，印刷过程中柔性版始终要保持被油墨润湿，避免油墨干燥后堵塞印版上的图文。

印刷适性

水性油墨的印刷适性相当重要，对印刷工艺和印刷质量都有影响，主要包括黏度、触变性、黏着性、pH值等性能指标。

1．黏度

黏度是表示油墨流体分子间互相吸引而产生阻碍分子相互运动的能力。印刷过程中，水性油墨的黏度是保持油墨正常传递、转移的必要条件。影响水性油墨黏度的因素主要包括以下几方面。

(1)连结料的以防由于对鞋带施加的负荷不够而致使实验失败黏度。对于使用同一种颜料的油墨，连结料黏度大，油墨的黏度也大。

(2)颜料颗粒大小、含量及分散状况。同一种连结料，如果颜料用量相同，则颗粒越大，黏度越大，反之，黏度越小。颜料分散得越好，油墨的黏度越小，反之，油墨的黏度则大。

(3)温度变化。温度高时，油墨内部分子相对移动能力增强，黏度下降；温度下降，油墨分2是作金相显微镜用子内聚力增强，黏度上升。

对于胶印油墨而言，可以通过墨辊之间的调和，使油墨均匀地涂布在印版上，而柔印油墨是靠本身的流动性、黏附性，在很短的时间内填满穴，再传递到印版上，因此只有较低的黏度，即较稀薄的油墨才有这样的性质。如果黏度太大会造成以下缺陷：①油墨传递。转移困难。柔印机速度很快，一般在80～300米／分钟，第一色印完到第二色的间隔仅有几秒甚至更少。②易引起纸张拉毛、脱粉现象，甚至造成纸张剥离。③油墨难以填入穴中，刮 刀就很难刮净多余的油墨。所以柔性版油墨的黏度较小，一般为0.15～0.3Pa·s。但油墨黏度也不能太小，否则容易产生浮脏，严重时会造成墨体乳化，使其不能正常传递，并逐渐在当材料产生屈服时纹辊、印版上堆积颜料，达到一定程度时引起糊版。

对于比较光滑的承印物，在供墨量充足时，转移率较高，所以要求油墨的黏度要稍高；而对于结构松软的纸张，所用油墨黏度应稍低。