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水性凹版铝箔油墨之配方选料与应用

摘要：水性凹版铝箔油墨系列产品是采用高级水溶性聚氨基甲酸乙酯、水性丙烯酸树脂乳液、苯乙烯/丙烯酸树脂乳液、醇类与氨类溶剂、水、水性颜料（染料）和新型的水溶性助剂等中间物料经充分分散研磨，调粘对色而成的水性油墨产品。适合在凹版印刷机上高中低速印刷，对于纯铝箔膜或铝材薄膜等具有耐晒性好、附着力佳、柔软性优、印品光亮鲜艳、后加工分切性好等特性。

关键词：水性凹版铝箔油墨、水溶性聚氨基甲酸乙酯、苯乙烯/丙烯酸树信托投资脂乳液、醇类与氨类溶剂、印刷适性。

前言

改革开放以来，随着我国印刷工业的日益发展，国内需求的油墨量越来越大，油墨品种越来越多，质量档次越来越高，环保意识越来越强。目前，印刷行业不导热系数0.020W/(m·K)、尺寸稳定性0.9%断向高档包装印刷及环保印刷方向发展。随着我国市场发展和经济水平的提高，人们对各种产品的包装装潢要求越来越高，各种产品的包装色彩纷呈。在我国特别是啤酒的包装越来越多采用铝箔封瓶口和薄铝箔瓶颈标签，如珠江啤酒、蓝带啤酒、青岛啤酒、生力啤酒、金威啤酒、纯生啤酒等。如此之多的铝箔封瓶口和薄铝箔瓶颈标签，其必然需要有专用于铝箔包装印刷的油墨，现在我国在印刷这些铝箔封瓶口和薄铝箔瓶颈标签时，一般印刷厂都是采用油溶性的溶剂型凹版油墨。但是，溶剂型凹版油墨里面的有机溶剂一般都含有毒性的酯类与苯类，就算是现在很多人所说的醇溶性铝箔油墨，其里面一样会含有酯类，酯类溶剂同样是有着一定的毒性。这就给很多在应用与检测条件上有着诸多的不便性，特别是在出口国外的产品中，必不可少的有着一定的限定与制约。于是我们就问：有没有一种完全绿色环保健康的油墨应用在这种铝箔封瓶口和薄铝箔瓶颈标签上印刷呢？有，就像国外的水性油墨印刷那样，现在我国也有应用在铝箔上的水性凹版油墨。这种水性凹版铝箔在特定的包装印刷用途里也有该种油墨的特有市场，因此水性凹版铝箔油墨应运而生。

水性凹版铝箔油墨的传印性要好、易于印刷操作、墨膜颜色要鲜艳、光泽度要高，耐冻性和耐水性要佳，耐晒性能绝对要好。而且用该类水性凹版油墨印刷后的印品分切性好，碱煮性能优良，可适用于不同的版深和机速。以下就本着水性凹版油墨设计与生产的观点对该种水性凹版铝箔油墨的选材与应用之间有关的特点作一些简单的分析，以供油墨生产厂家与印刷厂家在配制和应用该类型的油墨时参考。

水性凹版铝箔油墨的分类

水性凹版铝箔油墨的主体树脂连接料里面一般会有苯乙烯/丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂乳液和水溶性聚氨基甲酸乙酯脂肪酸树脂液，故而水性凹版铝箔油墨可看成分为苯乙烯/丙烯酸树脂乳液体系和水溶性聚氨基甲酸乙酯脂肪酸体系。

苯乙烯/丙烯酸树脂乳液体系的墨膜硬性大而脆性强，干燥速度较快，墨膜干后表面容易吸水。但是其挥发低气味而且墨膜光泽比较高，墨性稳定，储存时间长，印刷上机适性比较佳，价格较低。由于墨膜硬而脆，因此其在铝箔上的附着力稍差，有时需要添加水溶性聚氨基甲酸乙酯脂肪酸树脂来降低其硬度和脆性，增加柔韧性，提高其在铝箔基材上的附着牢度。

水溶性聚氨基甲酸乙酯脂肪酸体系则与苯乙烯/丙烯酸树脂乳液体系相反，墨膜软而粘，干燥速度较慢，抗水性比苯乙烯/丙烯酸树脂乳液体系的要好。但是单一的水溶性聚氨基甲酸乙酯脂肪酸树脂不能使其在铝箔上的应用完美无缺，还需要在水性凹版铝箔油墨配方中添加一些水性的非离子型界面活性剂与离型剂等水性助剂来提高其墨膜的韧性，不过添加的量要控制好，否则就会提高油墨材料的原始成本与印刷后墨膜干燥性差，甚至发生回粘现象。

其实苯乙烯/丙烯酸树脂乳液体系与水溶性聚氨基甲酸乙酯脂肪酸体系的水性凹版铝箔油墨各有所长也各有所短。在做该类型的水性凹版油墨的过程中一般会将两体系的成份合理搭配，取长补短，性能兼顾，这样才能有利于该类型的油墨上机印刷，适用于高中低速印刷，对于纯铝箔膜或铝材薄膜等具有耐晒性好、附着力佳、柔软性优、印品光亮鲜艳、后加工分切性好等特性。

做水性凹版铝箔油墨时我们有时用会到有水、醇类、氨类或醚类等溶剂，出于对水性凹版油墨的健康环保要求和卫生条件的考虑，我们根据不同的要求会做出符合标准的油墨成份，其中就有不加醚类与氨类的，也有只加水作为溶剂（稀释剂）连醇类溶剂也不加的。

如果烟灰缸水性凹版铝箔油墨中含有醚类和氨类，其毒性也较大，但是由于其使用了水溶性聚氨“我们就像‘润滑剂’基甲酸乙酯脂肪酸树脂，溶剂释放性较慢，醚类和水挥发速度也较慢，于是其水性凹版铝箔油墨印刷后的墨膜溶剂残留量就会大，也就是说其中的醚类残留在墨膜里面，如果作铝箔包装材料的表印墨印刷还可以的，但一般也要求不用于印刷直接接触食品的包装材料。因此，如果水性油墨配方里面多用水溶性聚氨基甲酸乙酯脂肪酸树脂的话，那么其溶剂就可以少加或不加醚类和氨类，减低污染，提高水性油墨的健康环保性。

假如水性凹版铝箔油墨只含有水、醇类溶剂和少量的氨类，不含醚类溶剂，这也符合解决水溶性聚氨基甲酸乙酯脂肪酸树脂的慢干性问题，因为醇类与氨类很快干，醚类最慢干（少加为好）。油墨印刷干燥后醇类溶剂与氨类物质绝大部分会挥发掉，卫生条件大大改善，印后的印品几乎无毒，可以与能量固化油墨相比不相上下，再说该水性油墨的价格远远比能量固化油墨低；印刷设备的要求远远比能量固化油墨的简单。但是水溶性聚氨基甲酸乙酯脂肪酸树脂的油墨墨膜表面较粘，不滑爽，这主要是因为水溶性聚氨基甲酸乙酯脂肪酸树脂引起的，因为其对水与醇类溶剂的释放性较慢。而苯乙烯/丙烯酸树脂乳液体系的水性铝箔油墨其耐水性较水溶性聚氨基甲酸乙酯脂肪酸树脂体系的水性铝箔油墨要差，究其原因可能是苯乙烯/丙烯酸树脂与水和醇类溶剂作用后的墨膜里面均含有—OH或—COOH，为氢键的接受者和授于者，所以水分子容易与其形成氢键，导致其耐水性差。通常加入非离子型的水性蜡乳液来提高其抗水性（或加入其他能屏蔽—OH和—COOH的水性助剂），但其抗水性能仍不理想。

水性凹版铝箔油墨的鲜艳性

若要提高水性凹版铝箔油墨印刷品颜色的鲜艳性就要先印色墨而后再过一层水性光油，但是如果这样做就会使印刷成本大大提高，除非接有特殊要求的定单，印刷厂才敢这样做。还有一种方法就是在承印基材------铝箔的光面上印刷色墨，这样就要求铝箔的光面上的表面处理度要高（一般要求42达因以上），才能使得水性油墨在铝箔上有很好的附着力。再有的就是用水性染料粉做色料的透明型水性油墨，其鲜艳性和透明度极佳，不过其中使用的水性染料粉较难选择，而且其价格特别的高昂。现在最可行的方法就是，油墨厂选用高光泽的水溶性丙烯酸聚合物来跟水性油墨配方搭配使用。

水性凹版铝箔油墨的分切性

纯铝箔较脆，柔韧强度不够，通常要印上水性光油或水性凹版铝箔油墨之色墨，这样可以提高铝箔的柔韧性，提高分切效果。一般情况下印上水性凹版铝箔油墨后就可不印水性光油，也达到分切要求，即单独印上水性光油或色墨就可以达到分切要求。印面太硬或太软都不利于分切，印面太滑或太钝也都不利于分切。通常可通过调整水性凹版铝箔油墨里面的苯乙烯/丙烯酸树脂乳液的含量来达到要求，苯乙烯/丙烯酸树脂乳液的玻璃化温度与墨膜硬度成正比，若单一的苯乙烯/丙烯酸树脂乳液达不到要求，可搭配两种或两种以上不同型号、不同玻璃化温度、不同性能的苯乙烯/丙烯酸树脂乳液来达到要求。墨膜表面的滑度可选用水性蜡乳液或水性蜡粉来调整以达到分切要求。通常也要加高速采样；入某些水性流平助剂来提高印刷效果，防止桔皮的产生，光滑墨层以利于分切。有一点要注意的就是水性流平剂不要加多，因为有些水性流平助剂有消光和反作用，会影响水性凹版铝箔油墨印品的亮光度和附着力。

水性凹版铝箔油墨的抗冻性和抗水性

铝箔封瓶口和薄铝箔瓶颈标签经常用来做啤酒标签，在夏天啤酒一般都放于冰箱中冰冻，其表面有水珠，所以水性凹版铝箔油墨的墨膜通常要求有抗冻性和抗水性。用软化点较低的水溶性聚氨基甲酸乙酯脂信封印刷肪酸树脂做成的水性油墨墨层耐低温性能较好，在做油墨的配方中或配墨时增加该水溶性聚氨基甲酸乙酯脂肪酸树脂会提高抗冻性；而用水性蜡乳液或水性蜡粉也可提高抗水性。

水性凹版铝箔油墨的印刷适性

印刷时要先调整好印刷机的压力和温度再开机印时间段释放以满足负载所需的流量刷。上机印刷时，要用水或有关的醇类溶剂对水性凹版铝箔油墨的粘度先进行调整：高速印刷时油墨粘度要低些，多加点水与其它醇类溶剂；低速印刷时油墨粘度要高些，少加点水或醇类溶剂。墨抖要经常搅拌以均匀油墨，也可以防止水性凹印墨中因为氨类挥发而造成的油墨表面结皮现象，也要经常加入合适的醇类溶剂以弥补挥容易发掉的醇类溶剂，使油墨粘度保持一致，最好是有循环墨泵。在印刷过程中水性油墨较容易起泡，原因是水性油墨的溶剂（水与醇类）表面张力较大引起的，通常加入水性消泡剂可以起消泡作用。

有些印品放下来会粘连在一起或是墨层分离粘到另外一层印品的背面，这就是粘连，原因可能是墨层在干燥时只有表面假干，里面还有水或醇类溶剂（也有可能还有其它的有机胺类）残留，在高温和潮湿的环境里墨层发生再溶解而引起的。我们要解决这个问题，一种方法就是加水性蜡乳液或水性蜡粉来抗粘连；另外一种就是用专用的快干溶剂来稀释油墨（比如乙醇、异丙醇等），减低墨膜假干的发生；要不就是换其它的水性丙烯酸树脂来提高油墨车蜡的水与醇类溶剂的释放性与彻干性。

水性凹版铝箔油墨的印刷案例分析

我们的水性凹版铝箔油墨刚刚设计出来，在实际应用过程中还有待于进一步的改善，我相信只要通过现场印刷与实

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