柔性版印刷油墨

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1、柔性版印刷油墨自 20 世纪出现柔性版印刷以来，早期使用的印刷油墨是用从煤焦油中提炼 出来的苯胺染料配以虫胶或天然树脂用水、乙醇作溶剂制成的，其印刷性能、色 泽、遮盖力、附着牢度都存在很大缺陷；更重要的是苯胺油墨有毒。随着柔版印 刷技术的发展，苯胺油墨早已被淘汰，取而代之的有水基、醇基、聚酰胺型、丙 烯酸型、UV型油墨等。一、柔性版印刷油墨的特性 柔性版印刷油墨具有两个显著的特性，即黏度低、干燥快。油墨的黏度低，流动 性能就好，这与平版、凸版印刷采用的糊状油墨形成鲜明的对照。正是由于柔性 版印刷油墨具有低黏度的特性，柔性版印刷机才能成功地采用非常简单的网纹辊 输墨系统，且传墨性能良好。同时，由

2、于柔性版印刷油墨具有快干性，即使是相 邻两色，也可以实现干叠印。这不仅可避免因干燥不良引起的叠印故障，而且意 味着较高的印刷速度。与平版或凸版油墨的叠印相比，柔性版印刷油墨的具有很 大的优越性。而且油墨的快干特性使得柔性版印刷工艺非常适于塑料类非吸收性 材料的印刷。柔性版印刷机上一般也只需要配备结构简单、耗能较小的干燥系统 就能保证正常的印刷。这样可在机器制造及运行两个方面降低柔性版印刷成本。 高速度和低成本正是柔性版印刷工艺具有竞争力的主要因素。这几年来，柔印油 墨市场在国外得到迅速发展。二、柔性版印刷油墨的类型柔性版印刷油墨的主要成分有三类：溶剂、树脂连结料和色料。按溶剂的不 同，柔性版印

3、刷油墨可分为主要用于塑料印刷的溶剂型油墨、主要用于纸张印刷 的水基油墨及通用型的紫外线固化油墨三类。1. 溶剂型油墨溶剂型油墨的主要成分有色料，油墨连线料和溶剂。连结料是一种由树脂和 溶剂组成的混合剂。树脂是连结料的主体，在油墨中起着扩散、携带颜料或染料 以及提供与承印物的黏结力的作用。溶剂的作用是溶解树脂，使油墨具有流动性 和一定的黏度，以便在印刷时实现油墨的转移，并控制油墨干燥速度。醇类溶剂 是毒性最小的一类溶剂。色料为油墨提供颜色，根据色料的不同，溶剂型油墨又 可分为染料型油墨和颜料型油墨。染料型油墨主要有两类：碱性染料油墨和耐光染料油墨。碱性染料油墨的主 要成分有：碱性染料、媒染剂和树

4、脂黏合剂、溶剂、蜡。它的特点是：色强度高， 明亮，价钱便宜，但易褪色，即耐水性能差。碱性染料油墨通常仅用于纸袋、包 装纸、涂蜡的面包纸及糖果纸等的印刷，不宜用于薄膜印刷，因为染料容易渗入 薄膜内。耐光染料油墨主要成分有：耐光染料、黏合剂、溶剂、塑化剂、蜡。它 的特点是：耐水、耐光性能比碱性染料油墨好，其强度和亮度略低于碱性染料油 墨，具有极好的透明效果，所以耐光染料油墨除了用于纸张印刷外，还经常用于 各种金属箔的印刷。染料型油墨对于大多数的橡皮版和感光树脂版极少有副作 用。由于染料是完全透明的，所以在印刷有颜色的纸张如牛皮纸时，获得的颜色 亮度较低。在染料型油墨中加入一些钛白颜料可以降低其透明

5、度，但是扩散钛白 的介质必须与染料相适应。在染料型油墨中加入颜料还可以产生特殊颜色效果， 增加油墨的色强度，并保持低黏度。当然，在混合使用时应当考虑他们相互作用 的可能性。颜料型油墨同染料型油墨的根本区别在于，染料可以溶解于所用的油墨连接 料中，而颜料是不能溶解的。颜料必须借助于研磨设备扩散在油墨连结料中。颜 料型油墨由下列成分组成：颜料、黏合剂、塑化剂、溶剂和蜡。由于染料型油墨 的耐光性、耐水性、耐蜡溶性或耐热性不能满足印刷品的要求，此时就可以使用 相应的颜料型油墨。国为颜料型油墨的黏度高，因而渗透性差。颜料型油墨除可 直接用颜料配制外，还可用颜料片来配制。颜料片是颜料在高剪切力条件下扩散

6、在树脂中的膜片，其中的颜料粒子是很小的。用颜料片配制的油墨其光泽度、透 明性及着色力高。但颜料粒子小，碎片时还会产生热，引起树脂的聚合，从而会 影响油墨流动性。颜料型油墨的种类很多，可适应不同材料的印刷，按其所造用 的承印材料大致分为：纸张油墨、聚烯烃薄膜油墨、聚氯乙烯VC）薄膜油墨、 聚酯薄膜油墨、尼龙薄膜油墨及铝箔印刷油墨。2、水基油墨早在20世纪40年代，以酪蛋白和a-蛋白为基体的水基柔性版印刷油墨就 开始应用于瓦楞纸箱的印刷。50年代，由于水墨的印刷适性得到了改善，水基 油墨的应用扩大到牛皮纸袋的印刷。由于水基油墨印刷方便，印刷适性好以及在 热蜡中固有的不溶性，因而被应用于涂蜡牛奶盒的

7、印刷。随着牛奶盒包装业的发 展，对印刷适性和印品的一致性要求不断提高，水基油墨因此得到了不断的发展。 由于水基油墨的性能不断改善，其应用范围扩大到了各种蜡纸和纸板印刷领域， 并已打入报纸印刷市场，年增长率为 10左右。随着民众环保意识的提高，印刷业也提出了许多环保方面的要求，而水基墨 正好符合环保的要求。它能明显减少VOC （有机挥发物）向大气中的排放量，从 而减轻了大气污染，改善了印刷作业环境。它完全消除了密封型油墨中某些有毒 有害物质对人体的危害及对包装商品的污染，可称为“绿色”油墨，特别适于食 品、饮料、药品等产品的包装印刷。印刷方便、经济和安全是水基油墨应用范围 不断扩大的原因所在，目

8、前，在柔性版印刷油墨中，水基油墨占35%左右，但随 着环保要求的日益提高、溶剂成本低等因素的影响，水基墨将有更广阔的发展空 间。水基油墨的主要成分是色科、水基连结料、辅助溶剂和消退剂及防泡剂。它 与溶剂型油墨的区别是水基油墨使用的溶剂是水而不是有机溶剂，也就是说，水 基油墨的连结料主要是由树脂和水组成。按连结料的不同，水基油墨可分为水溶 性、碱溶性和扩散性三类。（1）水溶性油墨：水溶性油墨的连结料包括聚乙烯醇、羟基纤维素和聚乙烯 吡喀酮等。这类连结料具有永久的溶解性，因而用这类连结料配制的油墨的使用 范围受到了一定的限制，它们只能应用在油墨薄膜允许有永久的水溶性或不接触 水的场合。(2) 碱溶

9、性油墨：碱溶性油墨的连结料是一种酸性树脂，树脂含有-COOH和 -OH 基。(3) 扩散性浓墨：扩散性油墨的由连结料是悬浮在水中的细小树脂粒子 乳胶。这种油墨的显著优点有：乳胶可以密度很高而黏度较低，能产生高质量 的薄涂层；乳胶中含相当大的聚合物分子，大分子一般都比小分子硬，耐磨损、 耐热，而且附着力也好。乳胶油墨的最大缺点是印刷比较困难，而且难以清洗， 因为一旦乳胶凝结就会变成不溶性的物质。乳胶油墨比较适于作涂层油墨。近几年来，随着新型材料的应用和科技水平的提高，传统水基油墨存在的的 干燥慢、光泽差、易造成纸张伸缩这三大弊病已有了明显改进。国内生产的柔性 版高精度水墨的应用表明，其干燥速度已

10、可达到200m/min，分辨率已超过 150l/min。在印刷工艺方法应用适当的情况下，其印迹光泽性完全不亚于溶剂型 油墨。3. 紫外线固化油墨 紫外线固化油墨是指在一定波长的紫外光照射下能够从液态转变成固态的 油墨。紫外油墨的研制始于 1946年，但在最近几年才有长足的发展。德国从1990 年开始研究无溶剂的柔性版印刷油墨及系统，替代水性油墨，从而提高干燥速度， 减少废弃物的处理。紫外线固化油墨主要是由颜料、感光树脂、活性稀释剂、光 引发剂及助剂组成。其中，感光树脂主要是环氯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、 聚氨酯丙烯酸树脂等；活性单体大多为不饱和双键的交联单体，如丙烯酸酯类单 体；颜料多为通用

11、颜料，但要有耐光性。紫外油墨的干燥机理是，在紫外线的作用下，光引发剂分解，产生游离基或 离子去改进单体双键，然后与体系的羟基聚合物形成交联。紫外油墨在印刷机上的非干燥部位不会平燥，而且时间几乎是无限的。这种 不干特性使得在印刷机长期运转时油墨黏度能保持稳定，在整个印刷过程中流变 性能会保持不变，不再需要特别监控。紫外油墨是”固化”而不是“干燥”，这一点与普通油墨不同。如果普遍油 墨印出的墨层是10p m厚的湿油墨，由于内含30%的挥发性化合物，干墨膜就 只有7p m厚。而紫外油墨10p m厚的湿墨膜，固化后仍然是10p m厚的墨膜。 这就是说，用紫外油墨，不仅同样的网纹辊产生的墨膜遮盖力更好，

12、而且用少量 紫外油墨也能达到用大量普通油量产生的墨膜的效果。紫外油墨固化反应时，其 能量要比紫外线照射时的能量高 10 倍左右，这样可满足当今高速印刷的要求。紫外线油墨在柔性版印刷中具有最好的分辨率和清晰度，网点增大率小，无 溶剂排放，不污染环境，印刷适性好，印刷过程中不改变物理性能，干燥快，生 产效率高，耐水，耐磨，稳定性好。20 世纪90 年代对柔性版印刷影响最大的是紫外柔性版印刷技术。由于紫外 油墨没有水或溶剂的挥发问题，因而网点的转移和还原均优于传统油墨，且色彩 更加鲜艳，为提高柔性版印刷产品质量起到了极大的促进作用。由于我国柔印技术起步晚，各件配套设备、耗材还不过关，目前国内只有少 数几家公司能够批量生产高精度水性油墨系列产品和柔印紫外油墨及辅助材料， 而且油墨质量还有待进一步提高。