水性油墨的研发

1、水性油墨的研发水性油墨简称为水墨，柔性版水性墨也称液体油墨，它主要由水溶性树脂、有机颜料、溶剂及相关助剂 经复合研磨加工而成。水性油墨特别适用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装 印刷产品。.水溶性树脂水溶性树脂或水分散性树脂皆为水性墨的连接料，它对油墨的粘度、附着力、光泽、干燥及印刷适应性都有很大的影响。在国内，常采用松香改性马来酸树脂作连接料来制作油墨，但此种油墨仅能用于印刷一般纸箱，满足不了中、高档包装印刷所要求的光泽和耐水性的要求。氨基甲酸乙酯树脂的稳定性较好，但印刷适应性和可溶性略差一些，其他还有用苯乙烯改性马来酸树脂、水性氨基树脂以及聚乙烯醇和竣甲基纤维素等

2、，这些高分子树脂一般均含有 COOH竣基）、OH （羟基）、NH2（胺基）等亲水基团，经过特定的工艺处理，成 为完全溶于水的树脂，可以作为水性油墨的连接料。但是，依然明显地存在一些不尽人意的地方，且对水性油 墨的印刷适应性、光泽度、耐水性等都有不同的影响（见表 1）。马来酸树脂氨基甲酸乙酯树脂水性氨基树脂竣甲基纤维素水溶性丙烯酸树脂颜料分散性中中良良优印刷适应性中中 1中良优耐湿摩擦性中中良中优耐干摩擦性差中差中优油墨稳定性中良中优耐热性差差中中极优耐水性差差1中差优着色性中中差中良光泽差差中差良由表1可知，选用水溶性丙烯酸改性树脂作水性油墨的连接料，其光泽度、耐候性、耐热性、耐水性、耐 化学

3、性和耐污染性等方面均具有显著的优势，在直接分散溶解或合成高分子乳液时，也均能表现出优良的性能。用该树脂制成油墨，产品可达到国外先进产品的质量水平。.水性油墨的颜料颜料赋予了油墨颜色特征，满足了印刷对色彩的要求。一般的有机颜料和无机颜料都可用于水性油墨。由于水性油墨的树脂大多为碱溶性的，所以选用颜料时，须使用能耐碱性的颜料。但是，水墨中颜料的分布密度 较溶剂型油墨要大得多，而水的表面张力及极性都与溶剂差别大，使得颜料分散较为困难，直接影响到油墨的稳定性、粘度和pH值。采用添加表面活性剂可增加树脂和水的亲和力及颜料与水溶性连接料的亲和力，从而 解决油墨的稳定性问题。水墨的粘度和pH值是需要精确控制

4、的。当 pH值高于时，碱性太强，油墨的粘度会降低，干燥速度变慢、耐水性能变差；当pH值低于8时，碱性又太弱，油墨的粘度升高，干燥速度加快，会造成脏版、糊版、起泡等缺陷。在印刷过程中选用颜料时，应选择国产颜料中色泽艳亮、粘度低、体系稳定的高 级颜料来制作水性油墨。为提高水性油墨的各项性能需添加各种助剂，而水性油墨所用助剂较溶剂型油墨更为重要。常用的水性油墨助剂有以下几种：消泡剂：用来消除水性油墨中的泡沫，用量一般为1%2%。稳定剂：主要防止水墨在贮藏、运输中聚结、发霉，降低水墨粘度和调节水墨的pH值，一般使用氨水或乙醇胺等助剂。其他助剂：分散剂、防腐剂、流平剂、增滑剂及交联剂等。通过科学使用这些

5、助剂来改善水性油墨的弱 点，可提高水性油墨的稳定性能。4.水性油墨所用溶剂水性油墨所用溶剂需具有：溶解树脂，给与墨性；调节粘度，给与印刷适应性；调节干燥速度。水 性油墨还要求具有无毒的特性，因而它的溶剂主要是纯净水和少量的醇类，如水、乙醇、丁醇、异丙醇等。这 些溶剂可以辅助水增强溶解树脂的能力，提高颜料的分散性能，并加速渗透，抑止发泡。.优选出的水性油墨基本配方水溶性丙烯酸树脂 25%35%水15%25%乙醇5%15%三乙胺5%10%颜料10%30%助剂1%3%.水性油墨的生产工艺第一步为研磨制备色浆：将水溶性树脂、颜料、助剂和溶剂（水）等混合，通过高速分散机搅拌分散、研 磨成备用色浆。第二步

6、为配制油墨：将备用色浆、助剂和溶剂（水）等搅拌混合均匀，通过研磨分散，使之具有足够的细 度、光泽及着色力，过滤包装即为水性油墨产品。综上所述，我们选择各种不同类型和品种的水溶性丙烯酸树脂，通过对比试验筛选了颜料和助剂，并与丙烯酸酯类乳液复配，加入交联剂，通过正交试验优选配方， 所研制成的水性油墨产品，经过有关单位检测使用，证明其各项指标均达到国内外同类产品先进水平，得到了使用单位的一致好评。其主要技术指标见表2。项目技术指标实测指标检测标准颜色标样近似标样GB/着色力（）90 110100GB/粘度（S）50 3050GB/光泽（）(60 C)80GB/细度（m）108GB/pH值91初干性（

7、mm）15 30191耐碱、耐水24h良好1贮存稳定性5 30 c良好水性油墨在瓦楞纸印刷中的应用在包装印刷领域中，瓦楞纸板的印刷占据较大的份额。随着包装市场的扩大和印刷技术水平的不断提高，瓦楞纸板印刷的数量和质量都得到较快发展。不过，当前人们对环保因素考虑的越来越多，因此瓦楞纸板印刷使用的油墨成了人们比较关心的问题。在瓦楞纸印刷中，常用的油墨主要是溶剂型油墨、水性油墨以及UV油墨。1、瓦楞纸常用的印刷方式和油墨由于瓦楞纸板具有多层波浪形的瓦楞复合而成，表面平整度差，印刷压力不能过大，用丝网印刷方式只能印刷一些简单的图案，文字，印刷难度比较大，所以瓦楞纸板一般用柔性版印刷。这主要是因为：柔性版

8、的弹性变形在印刷过程中可以弥补瓦楞纸的厚薄误差与表面不平，使印刷墨色均匀，从而提高成品的质量；柔性版印刷压力小，即使印版压缩变形后也能较好的与厚薄不均的瓦楞纸板接触，而避免厚的部分印迹发糊，薄的部分接触不良印迹空虚不实的现象；柔性版印刷采用网纹辐传墨，便于水性油墨传递，印版只需轻轻接触瓦楞纸， 水性油墨就会几乎全部被瓦楞纸板吸收；柔性版印刷机结构简单， 便于与其他工序，如压痕，开槽，模切，涂胶，制箱等相应机械组合在一起进行联机作业。利用柔性版印刷瓦楞纸时， 常用的油墨主要有溶剂型油墨、水性油墨和UV油墨，随着人们对环保因素的重视，溶剂型油墨所占比重在逐年减少，而水性油墨和UV油墨却越来越受欢迎

9、。目前，水性油墨增长最快，所占市场份额也较大，例如在美国90%右的柔印油墨是水性的。而在瓦楞纸箱的柔性印刷中，水性油墨所占比例更大，这是因为在瓦楞纸箱上印刷的文字或简单图案无需很高的光泽，水性油墨可以满足印刷品质量的要求；再者瓦楞纸箱是纤维疏松的交织物，有较强的吸水性，印刷水性油墨后，以渗透干燥为主，无需设置干燥装置；并且水性油墨无毒，无害，不易燃，使用方便安全，成本低。所以，综合这些因素，瓦楞纸最主要的印刷方式是柔印，而最常用的油墨是水性油墨。2、瓦楞纸印刷中的水性油墨水性油墨的组成（1）连接料水性油墨中的连结料是水溶性树脂和水性高分子乳液。水性树脂的种类很多，如松香马来酸树脂、苯乙烯马来酸

10、树脂、丙烯酸共聚物、氨基丙烯酸乙酯等，高分子乳液即水性分散树脂，有醋酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物、聚氨酯树脂、环氧树脂等。目前，水基丙烯酸树脂是水性网印油墨中最常用的连接料，目前应用最成功的丙烯酸聚合物主要是碱溶性树脂、丙烯酸乳液、胶态乳液和溶液以及特殊丙烯酸聚合物四类。（2）颜料 水性油墨主要使用耐碱性强、在水体系中分散性好的有机或无机颜料，这些颜料除普通的粉末状外，还有颜料滤饼、颜料水性分散体及水中易分散颜料。水性油墨中的颜料必须耐碱性强，遮盖力高，色浓度高，易分散。（3）助溶剂由于水的溶解能力和润湿能力不大，故需选用相应的助溶剂，如乙醇、丙醇 （正，异）、乙二醇单醋酸等。通过加入助溶剂可以

11、改善油墨的缺点和提高其稳定性，可以降低水性墨的表面张力，增加对塑料的润湿，还有助于溶解树脂提高干燥速度。另外，树脂一般不溶于水，还必须加入适当的碱性物质来促使树脂溶于水。一般选用胺类物质如乙醇胺，其用量要视pH值而定。 （4）助剂 助剂种类很多，如稀释剂、分散剂、增光剂、消泡剂、冲淡剂、静电剂等，用以改善油墨的印刷适性。用于瓦楞纸印刷中的水性油墨的要求瓦楞纸箱的最大特点是纸质粗糙，表面不够平整，油墨渗透快，而且面纸大多为深黄褐色，要挥发出柔性版印刷所特有的墨层饱满、层次丰富且色彩鲜明的印刷效果，就利用高质量的水性墨。在具备了普通水性油墨的要求之外，以下几点是配制瓦楞纸印刷用水性油墨时要重点考虑

12、的。（1）基本色要鲜艳，着色力强，保证印迹具有很高的遮盖力；同时能够实现低黏度和高色浓度的基本平衡，使层次版和网点印刷能清晰分明。（2）既要保持较快的渗透干燥性能，适应高速印刷，避免背面蹭脏，又要有良好的流平性能，使印迹平整，光洁，展现饱满，鲜明的色彩效果，并让印刷厂有条件选用很大范围的各种纸张和纸板。（3）印刷过程中必须具有良好的再溶解性，保证展墨过程流畅，适应各种印刷速度。（4）印迹具有良好的耐磨性和抗水性能，能满足包装材料不断提出的新的性能要求。3、瓦楞纸印刷中使用水性油墨的一些问题。（1）柔性版印刷用网纹辐传墨，网穴较小，水性油墨桶中要加过滤网，以防杂质等损坏网纹辐。（2）水性油墨质地

13、要细，色泽要鲜艳，油墨的黏度要与印刷速度相匹配。（3）瓦楞纸印刷选用的水性油墨，它的连接料是树脂和水在表面活性剂的作用下，形成的油水混溶体系，该体系的稳定性较差。水性油墨的稳定性取决于其PH值的大小。当ph值下降到左右或更低时，油墨开始混浊和稠化、易结膜，阻碍油墨的正常传递。碱性太强，对网纹辐有影响，一般ph值控制在89。水性油墨偏碱性，类似皂溶液，容易起泡。 （4）使用前须充分搅拌，保持水墨成分均匀；开启使用后存墨应随即加盖封闭好，以防尘埃掉落及结皮干固；余墨如含有杂质应先行过滤，再配新墨一并使用；贮存期间请避免接近高温或烈日照射，在正常条件下均贮存一年而不会变质。（5）合理使用油墨助剂。水

14、性油墨的助剂类型很多，要根据说明书正确使用，在正式印刷之前，要综合考虑印刷条件、承印物的表面特性、环境温湿度、水性油墨存放时间等诸多因素，来调配油墨。当前，在瓦楞纸板印刷中，水性油墨已经占据了主导地位，其印刷质量已得到了人们的认可，并且其污染小，所以应用也越来越多。目前，水性油墨还是有一些问题需要解决，特别是其干燥速度的问题，不过伴随着油墨技术发展，水性油墨的发展前景还是一片光明的水性油墨在瓦楞纸印刷中的技术水性油墨应用于瓦楞纸之印刷，在国外已有一段相当长的时刻，在国内也已有二十几年了。瓦楞纸印刷是由铅印（凸印），胶 印（平印），橡皮版水可洗印刷，进展至今之柔性凸版水性油墨印刷。柔性凸版水性油

15、墨也从松香-马来酸改性树脂系列（低档） 进展到丙烯酸树脂系列（高级）。印刷版材也从橡皮版向树脂版过渡。印刷机也从大辐筒之单色或双色机慢慢进展到三色或四色之 F L EXO机。网目轮也由1 5 0 - 2 0 0目的金属辐慢慢进展到1 8 0 - 2 5 0目之陶瓷辐。随着印刷技术之日新月异，水性油 墨的利用技术就相当重要了。在探讨水性油墨的利用技术之前，咱们第一要了解水性油墨之特性及印刷中各类因素的关系及阻碍， 如版材因素，纸张因素，网目轮因素，机械因素，水墨因素，操作人员因素等。一、 瓦楞纸印刷用水性油墨的特性.水性油墨大致分为两类：（a）松香马来酸改性树脂系列（低档）；（b）丙烯酸树脂系列

16、（高档）。.两类水性油墨之特性比较：（略）二、对水性油墨性能的要求：.长期存放沉淀后，经搅拌后应很容易再分散；.要有良好的流动性能和粘度；.有良好的贮存稳定性；.干燥性能要快而恰当；.不能对印版及印刷机有任何不良影响；.不能有太大的刺激性气味；三、水性油墨技术参数.颜色：与标准样版近似注：将检样和标准样相近而不相连地用手动展色轮展色对比。.细度：小于2。微米 仪器：0 5。微米刮板细度计。.粘度：2。秒 5 秒 仪器：RIGOSHA4# 杯（2 5C）。. p H值：8 . 0 9 . 5 仪器：便携式p H仪（PHB 2型）。.重金属含量：符合世界包装绿色环保标准。.各项耐性：符合要求。四、

17、水性油墨的正确使用要求：.使用前应须充分搅拌，保持水墨成分均匀；.开启使用后存墨应随即加盖封闭好，以防尘埃掉落及结皮干固；.余墨如含有杂质应先行过滤，再配新墨一并使用；.贮存期间请避免接近高温或烈日照射。在正常条件下均可贮存一年而不会变质;.若发现应用水墨之粘稠度稍大时，可加适量水作调整水性油墨颜色检验方法【科印网报道】1)原理将试样与标样以并列刮样的方法对比，检验试样颜色是否符合标样。(2)工具与材料调墨刀：木柄锥形钢身，长200mm最宽处20mm最窄处8mm刮片：不锈钢片制，92m/59mmc,刃部宽 9mm处向外弯曲 25 。：200mme 200mme 5mm刮样纸：晒图的纸(符合ZB

18、 Y32002),规格110mme 65mm顶端往下6065mmb有5mn黑实底横道。玻璃纸：6 5mm( 30mm(3)检验条件检验应在温度25c 1C,相对湿度 65% 5%条件下进行。检验面色及色光应在入射角 45 5的标准照明体下进行。检验底色应将刮样对光透视。(4)检验步骤用调墨刀取标样及试样各约5g,置于玻璃板上，分别将其调匀。用调墨刀取样约涂于刮样纸的左上方，再取试样约0. 5g涂于刮样纸右上方，两者应相邻不相连。将刮片置于涂好的油墨样品上方，使刮片主体部分与刮样纸呈90。用力自上而下将油墨于刮样纸上刮成薄层，至墨色横道下15mn时，减少用力。使刮片内侧角度近似25。，使油墨再纸上涂成较厚的墨层。刮样纸上的油墨薄层称为面色；刮样纸下部的油墨厚层称为墨色；刮样纸上的油墨薄层对光透视称为底色。油墨检验完毕，将玻璃纸覆盖再厚墨层上。(5)检验结果平版油墨、凸版