水性油墨:均勻漿狀物質-中文百科頻道

分類

主要分為四大類：

①凸版油墨

用以印刷書刊、報紙、畫冊、單據、帳簿等的一類油墨。凸版印刷的主要特征是印刷版面着墨部分凸出于非着墨部分。凸版油墨按印刷機種類和印制品的用途又分鉛印油墨、銅版油墨、凸版輪轉油墨、柔性凸版油墨。

②平版油墨

适用于平版印刷的一類油墨。平版印刷的版面各部分基本上處于一個平面，圖紋處親油，非圖紋處親水，利用油水相斥的原理進行印刷，故平版油墨必須具備抗水性能。按工藝分為膠印油墨、卷筒紙膠印油墨、平膠印油墨、無水膠印油墨、印鐵油墨、石印油墨、珂版油墨。

③凹版油墨

适用凹版印刷的一類油墨。印刷時凹入于版面的圖紋部分上墨，将非圖紋部分的墨擦去或刮淨，然後進行印刷。有雕刻凹版油墨和照相凹版油墨之分。

④網孔版油墨

通過印版的網孔漏印到承印表面進行印刷的一類油墨。網孔版油墨又分為謄寫油墨和絲網版油墨。

結論

選用水溶性丙烯酸改性樹脂作水性油墨的連接料，其光澤度、耐候性、耐熱性、耐水性、耐化學性和耐污染性等方面均具有顯著的優勢，在直接分散溶解或合成高分子乳液時，也均能表現出優良的性能。用該樹脂制成油墨，産品可達到國外先進産品的質量水平。使用水溶性偶氮引發劑作為丙烯酸樹脂的主要引發劑後，丙烯酸樹脂的性能又得到明顯提升。

UV型

水性UV油墨一般由基料樹脂、光引發劑、添加劑和水組成。基料樹脂是油墨體系的主體成分，油墨最終固化膜的性能主要由基料樹脂決定。常用的樹脂有：不飽和聚酯、聚氨酯丙烯酸酯類、丙烯酸酯化聚丙烯酸、聚酯丙烯酸酯。

用于光固化水性油墨的不飽和聚酯，是以二元醇或多元醇與馬來酸酐進行酯化反應制備而成的。為了使樹脂具有親水性，可以利用二元醇（如聚乙二醇）引入親水結構，用含光活性基團的酸或醇封端則可獲得光活性。

聚氨酯丙烯酸酯類樹脂是研究得最多的體系。與一般的聚氨酯丙烯酸酯的差别僅在于如何在分子中引入親水性結構。與上述不飽和聚酯相似，親水性結構一般可利用二元醇單元引入。例如可利用聚乙二醇引入非離子型的親水鍊段；利用二羟甲基丙酸（D M P A ）引入羧基，得到離子型的自乳化樹脂。光活性基團可以通過（甲基）丙烯酸羟乙酯（H E A 或 H E M A ）的羟基與聚氨酯末端異氰酸酯基（-NCO）反應引入，也可以利用丙烯酸與端羟基聚氨酯的羟基進行酯化反應得到。

丙烯酸酯化聚丙烯酸具有價廉、易制備、墨膜豐滿、光澤好等優點。一般可用丙烯酸與各種丙烯酸酯共聚引入親水性的羧基，用（甲基）丙烯酸羟乙酯或（甲基）丙烯酸縮水甘油酯共聚引入羟基或環氧基以便進一步引入丙烯酸氧基，從而獲得光活性。

光引發劑

除了與油性體系所用的光引發劑在吸收性質、不變黃等方面的要求相同以外，用于水性體系的光引發劑還必須具有與水性環境相容、揮發性低等要求，以保證墨膜預幹燥（一般在60～80℃）時仍能保持所需的濃度。使用較多的光引發劑是Darocur 2959，由于其分子上比 Darocur1173多了一個羟乙氧基，使其在水中的溶解度相對較大（母體Darocur1173的溶解度僅為0.1%），因而較易在預幹燥時揮發掉。

水性油墨簡稱為水墨，柔性版水性墨也稱液體油墨，它主要由水溶性樹脂、有機顔料、溶劑及相關助劑經複合研磨加工而成。水性油墨特别适用于煙、酒、食品、飲料、藥品、兒童玩具等衛生條件要求嚴格的包裝印刷産品。

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、附着力、光澤、幹燥及印刷适應性都有很大的影響。在國内，常采用松香改性馬來酸樹脂作連接料來制作油墨，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定性較好，但印刷适應性和可溶性略差一些，其他還有用苯乙烯改性馬來酸樹脂、水性氨基樹脂以及聚乙烯醇和羧甲基纖維素等，這些高分子樹脂一般均含有－COOH（羧基）、－OH（羟基）、－NH2（胺基）等親水基團，經過特定的工藝處理，成為完全溶于水的樹脂，可以作為水性油墨的連接料。但是，依然明顯地存在一些不盡人意的地方，且對水性油墨的印刷适應性、光澤度、耐水性等都有不同的影響。

所用溶劑

水性油墨所用溶劑需具有：①溶解樹脂，給與墨性；②調節粘度，給與印刷适應性；③調節幹燥速度。水性油墨還要求具有無毒的特性，因而它的溶劑主要是純淨水和少量的醇類，如水、乙醇、丁醇、異丙醇等。這些溶劑可以輔助水增強溶解樹脂的能力，提高顔料的分散性能，并加速滲透，抑止發泡。

顔料

顔料賦予了油墨顔色特征，滿足了印刷對色彩的要求。一般的有機顔料和無機顔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，所以選用顔料時，須使用能耐堿性的顔料。但是，水墨中顔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别大，使得顔料分散較為困難，直接影響到油墨的穩定性、粘度和pH值。采用添加表面活性劑可增加樹脂和水的親和力及顔料與水溶性連接料的親和力，從而解決油墨的穩定性問題。

水墨的粘度和pH值是需要精确控制的。當pH值高于9.5時，堿性太強，油墨的粘度會降低，幹燥速度變慢、耐水性能變差；當pH值低于8時，堿性又太弱，油墨的粘度升高，幹燥速度加快，會造成髒版、糊版、起泡等缺陷。在印刷過程中選用顔料時，應選擇國産顔料中色澤豔亮、粘度低、體系穩定的高級顔料來制作水性油墨。

所用助劑

為提高水性油墨的各項性能需添加各種助劑，而水性油墨所用助劑較溶劑型油墨更為重要。常用的水性油墨助劑有以下幾種：

①消泡劑：用來消除水性油墨中的泡沫，用量一般為1％～2％。

②穩定劑：主要防止水墨在貯藏、運輸中聚結、發黴，降低水墨粘度和調節水墨的pH值，一般使用氨水或乙醇胺等助劑。

③其他助劑：分散劑、防腐劑、流平劑、增滑劑及交聯劑等。通過科學使用這些助劑來改善水性油墨的弱點，可提高水性油墨的穩定性能。

所用溶劑

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％

顔料10％～30％

助劑1％～3％

生産工藝

第一步為研磨制備色漿：将水溶性樹脂、顔料、助劑和溶劑（水）等混合，通過高速分散機攪拌分散、研磨成備用色漿。

第二步為配制油墨：将備用色漿、助劑和溶劑（水）等攪拌混合均勻，通過研磨分散，使之具有足夠的細度、光澤及着色力，過濾包裝即為水性油墨産品。

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，通過對比試驗篩選了顔料和助劑，并與丙烯酸酯類乳液複配，加入交聯劑，通過正交試驗優選配方，所研制成的水性油墨産品，經過有關單位檢測使用，證明其各項指标均達到國内外同類産品先進水平，得到了使用單位的一緻好評。

使用要求

①使用前須充分攪拌，保持水墨成分均勻；

②開啟使用後存墨應随即加蓋封閉好，以防塵埃掉落及結皮幹固；

③餘墨如含有雜質應先行過濾，再配新墨一并使用；

④貯存期間請避免接近高溫或烈日照射，在正常條件下均貯存一年而不會變質；

⑤若發現應用水墨的粘稠度稍大時，可加适量水作調整。

優勢

由于用水作溶解載體，水性油墨具有顯著的環保安全特點：安全、無毒無害、不燃不爆，幾乎無揮發性有機氣體産生，主要表現在以下三個方面。

不污染環境

VOC(揮發性有機氣體)被公認為當今全球大氣污染的主要污染源之一,溶劑型油墨會散發出大量的低濃度VOC,由于水性油墨用水作溶解載體．所以無論是在其生産過程中，還是被用于印刷時．幾乎不會向大氣散發揮發性有機氣體(VOC)，。這是溶劑型油墨所無法比拟的。溶劑型油墨在生産過程中，散發出大量的低濃度VOC。根據估算．一般溶劑型油墨制造工廠．若采用未完全密閉的生産設備，有機溶劑的揮發損失約占油墨産量的0．3%～1%。而對于低濃度VOC的處理，除了絕少數油墨工廠采用如活性炭吸附等高成本的處理方法外．大多數都高空直接排入大氣。

不僅如此，在印刷過程中，溶劑型油墨中的有機溶劑幾乎完全被幹燥而快速揮發出來．除了在印刷機上方的高濃度VOC被采用如催化燃燒或微生物處理工藝處理外，彌漫在印刷車間空氣中的低濃度VOC往往被直接排入大氣，如果按照溶劑型油墨中有機溶劑所占比例為25%～35%計算，其直接排入大氣環境的VOC數量相當驚人。而水性油墨恰恰克服了這一缺點。這一獨有的對大氣環境無污染的特點正在被越來越多的印刷企業所看好。

減少殘留毒物

保證食品衛生安全。水性油墨完全解決了溶劑型油墨的毒性問題。由于不含有機溶劑，使得印刷品表面殘留的有毒物質大大減少。這一特性．在煙、酒、食品、飲料、藥品、兒童玩具等衛生條件要求嚴格的包裝印刷産品中更體現了良好的健康安全性。在人類越來越重視食品安全的當今．已經關注到了食品包裝的衛生安全．對包裝材料和包裝印刷的有害物質的的殘留量也要求嚴格。使用溶劑型油墨的印刷品要達到食品衛生安全的要求相當困難．而這對于使用水性油墨的印刷品．卻是輕而易舉的事。

減消耗降成本

由于水性油墨固有的特性——同形物含量較高．可以在較薄墨膜沉積。因此相對于溶劑型油墨．它的塗布量(單位印刷面積所消耗的油墨量)要少一些。經過試驗．與溶劑型油墨相比．減少了約10%的塗布量。也就是說，印刷相同數量和規格的印刷品．水性油墨的消耗量較溶劑型油墨減少了約10%。不僅如此，由于印刷時需要經常清洗印版．因此使用溶劑型油墨印刷．需要使用大量的有機溶劑清洗液，而使用水性油墨印刷．清洗的介質則主要是水。從資源消耗的角度看．水性油墨更加經濟．符合當今世界提倡的節約型社會的主題。

使用水性油墨印刷[1]，首先它不需要用任何的有機溶劑稀釋，隻用清水便可。印刷行業常說的“可加入多少溶劑”，如在油墨中加入30%-50%的溶劑，并錯誤地認為加入溶劑越多越好，這樣的成本就越低。其實不然，所加入的30%-50%溶劑是在整個印刷過程中加入的，這是由于溶劑的揮發引起油墨粘度變化而加入的。印刷速度越快所需調配的稀釋劑的揮發性就要越快，加入溶劑的次數就越多，這就等于不斷地增加印刷成本，所以并不是10KG油墨加入5KG溶劑後才開始印刷，以油墨行業的标準來看，油墨的色濃度高，粘度低（除絲網等）才是好油墨。

這關系着油墨生産廠商所選的原材料，如樹脂的分子量的大小、配方、生産工藝等。印刷過程中溶劑的添加量除了封閉式的印刷車間外，其餘的均會因溫度、風力等的因素而産生變化，油墨中加入稀釋劑隻作為降低油墨的粘度，使其适宜印刷，如過量地加入，油墨的色濃度會降低，連接料的份量同時降低，這樣便印不出好産品。所以，水性油墨隻加純淨水，而且是一次性加入（印前）。在印刷過程中，它不會因為粘度的變化而引起顔色的變化，更不會像油墨那樣，因印刷途中需加入稀釋劑時所産生的廢品，這就大大提高了印品的合格率，節省了溶劑的成本，減少了廢品的出現這便是水性油墨成本優勢之一。

印刷行業采購油墨，部分的企業隻單一看表面價，不會考慮其他方面。如白墨，看其表面單價較為便宜，但在印刷中需采用40μ深或以上的印版來印刷，有些甚至采用60μ深的印版，這主要是因為采用35μ或以下的印版印刷後，印品的遮蓋力不夠，白度不夠，所以隻能在印版上做文章，印版深就必定墨層厚、印速慢，這不單産量上不去，還會成倍地增加成本，如每KG油墨的印刷面積就大為減少，以印刷面積來算，18元/KG白墨加上稀釋劑由于其印刷面積少，所以它的成本就會成倍地增加，采用深版印刷，隻适宜印品論重量交貨的企業。

采用水性油墨印刷首先硬件要好，如良好的烘幹設備，淺版等。水性油墨使用淺版來印刷，避免了水波紋的現象，提高了印刷速度，更為重要的是增加了印刷面積，如白墨采用25μ深的印版，印刷面積可達180-200平米。而用油墨印刷需用40μ或以上的印版印刷，其印刷面積隻在100平米左右。一個中型的印刷企業，如每月用墨量10噸，完成同樣的印刷量，采用水性油墨來印刷隻需用5.5-6.5噸便可。

例如用中檔的複合油墨來比較，5原色平均單價為25元/KG，每月10噸墨便是25萬元，加上配套30%的溶劑，平均價為8元/KG，也即3噸溶劑2.4萬元，等于要用27.4萬元的材料來完成印刷量，而同樣的印刷量使用水性油墨印刷，隻需6噸，水性油墨的平均價為30元/KG，也即是用18萬元的材料完成同等印刷量，印刷企業一年便可節約100萬元的材料款，這便是人們常說的耗墨量，從以上的比較不難看出耗墨量的大小才是至關重要。綜合的計算成品，才能使企業創造更大的經濟效益。

安全性

保障接觸操作人員的健康。溶劑型油墨在其生産制造過程中和印刷時都相當危險。有機溶劑和溶劑型油墨本身是易燃液體．有機溶劑很容易揮發．在空氣中會形成爆炸性混合氣體．達到爆炸極限濃度後遇到火星即會發生爆炸。因此．生産作業環境的火災爆炸危險性相當高。按照中國的法規，溶劑型油墨的生産屬于危險化學生産．必須具備完善的危險化學品的生産和管理條件才能取得生産的許可證。有機溶劑特有的毒性對于生産作業人員的健康極為不利。國家衛生監督行政部門将此類作業定義為職業危害性作業．對作業現場空氣中的VOC濃度有嚴格規定．作業人員須定期做職業健康體檢，以保障接觸操作人員的健康。