用好水性光油并不難

祝德武+夏英姿

上光作為一種重要的印刷品表面整飾加工技術，已被廣泛用于印刷包裝產品中。水性光油是重要的上光材料。其以水為溶劑，無毒無味，避免了對人體的危害和對環(huán)境的污染，而且具有干燥速度快、性能穩(wěn)定、無VOC排放等優(yōu)點，在食品、醫(yī)藥、煙草等產品的包裝印刷領域應用普遍。

認識水性光油

水性光油主要由水性樹脂、溶劑、助劑組成，其中樹脂是最主要的成分，其影響和支配著光油涂膜的光澤度、附著力、耐磨性、耐水性、耐劃傷性等各種性能。水性光油的溶劑主要是水，流平性能好，且無色、無毒、無味，是其他溶劑所無法比的。但與一般溶劑相比，水有很強的紙纖維浸潤性，揮發(fā)度較低，干燥速度較慢，揮發(fā)度受環(huán)境濕度影響極大。助劑主要是改善水性光油的涂布性能和上光后的成膜性能，常用的助劑主要有助溶劑（主要是醇類）、流平劑、基材潤濕劑、增稠劑、蠟乳液、附著力促進劑。

水性光油無色、無味、無VOC揮發(fā)，因此特別適合在衛(wèi)生要求高的食品包裝上印刷，而且其透明度高，可以在印刷品表面長期保存；在強烈日光照射下，水性光油也不會泛黃和變色。水性光油耐磨性強，成膜速度也很快，干燥迅速，幾秒就能完成，干燥設備簡單（主要有紅外線燈管、抽風機），初期投資小。水性光油適用多種加工方式，表面整飾效果好，能在水油界面直接進行閃粉、植絨、燙金、擊凸、壓痕等第二次加工。

印刷企業(yè)使用水性光油，不僅是利用其美化功能，更多的還在于其具有很好的保護作用，能顯著提高印刷品表面的耐水性、耐摩擦性、耐光性、耐化學性及防污等性能，使得印刷品在生產、運輸、儲存等過程中減少損失。此外，水性光油還能實現一些特殊的功能，比如耐熱耐油，其能與食品直接接觸，披薩餅盒204℃烘烤30分鐘無變化。又如打底功能，在印刷附著性不好的UV金銀油墨時，可先用水性光油打底，再印刷UV金銀油墨，就能增強油墨的附著強度。

水性光油的測試評價方法

應用水性光油的印刷品往往要處于各種環(huán)境中，如日曬、雨淋、酸堿氣體腐蝕等。為保證印刷品在各種環(huán)境下能正常使用，我們通常要對水性光油的以下性能指標進行測試和評價。

（1）黏度，取決于水和助劑的比率和含量，黏度過高或過低都不利于水性光油的涂布，通常要求水性光油的黏度在0.5～1.5Pa·s之間（使用流變儀在25℃下測量）。

（2）表面張力，根據潤濕原理可知，光油要在墨膜上潤濕，其表面張力要比墨層的小，一般要求水性光油的表面張力低于30mN/m（采用平板法在25℃下測量）。

（3）消泡性能，一般要求待用的水性光油氣泡少。

（4）pH值，水性光油的pH值一般應保持在8.0～9.5，過低會影響樹脂的水溶性，造成清洗和涂布困難，過高則會影響水性光油的干燥和成膜性能。

（5）表面粗糙度，一般要求水性光油上光后的產品表面粗糙度越低越好，目前市場上較好的水性光油上光后產品的表面粗糙度在1μm以下。

（6）干燥速度，印刷時為了防止粘臟，一般要求水性光油具有良好的初干性和徹干性。

（ 7 ）附著力，可以參考G B / T9286-1988標準測定水性光油膜層的附著力，對質量要求比較高的印刷品來說，其必須表現為光油膜完好、無脫落、無失光等，附著力最佳為5級。

（8）光澤度，可以參考GB1743-89漆膜光澤度測定法測定，對于不同的產品要求，其所要求的光澤度是不一樣的。光澤度的區(qū)分等級見表1。

（9）耐劃傷性，在集裝箱的運輸過程或在高速運轉的包裝線上，印刷品在互相碰撞摩擦后應仍能保持光膜的完整性，可以參考ISO12137-2：1997標準進行測定，目前市場上水性光油的耐劃傷性一般在1kg以上。

應用水性光油的注意事項

水性光油在使用中需要注意以下幾點。

（1）紙張定量要求。由于上光后紙張會吸收水分，低定量的紙張上光后易產生變形，若兩面上光時，一般要求紙張定量在135g/m2以上。

（2）對印刷油墨的要求。水性光油由于呈弱堿性，會使得耐堿性差的油墨發(fā)生變色、網點邊緣銳度不夠等質量問題，所以在使用過程中應盡量選擇耐堿性好的油墨。

（3）稀釋要求。水性光油在使用過程中會加入乙醇、異丙醇等對原液進行稀釋，為避免光油結團，影響上光效果，正確的方法是將乙醇、異丙醇先與水混合攪勻后再加入原液中，并且加入量應嚴格遵循供貨商提供的技術參數。

（4）涂布量的控制。涂布量與承印物對所用光油的吸附性、光油的黏度、上光目的等因素有關。使用水性光油之前，應確認承印物對水性光油的吸附性能。一般來說，為了防止印刷品擦傷及增強光澤而進行濕疊濕或濕疊干的上光處理時，水性光油的涂布量大約為2～8g/m2，若是打底油，涂布量約為2～4g/m2，壓光整飾中，涂布量約為10～20g/m2。

（5）避免二次涂布。有些時候為使涂層達到一定的“厚度”，操作師傅往往會進行二次涂布，但這個方法是不可取的，因為二次涂布在加熱時會改變印刷品的顏色（尤其是專色），同時會使得紙張水分過度丟失，造成紙盒成型爆裂或紙張嚴重變形。

（6）保存環(huán)境。環(huán)境溫度的變化會影響光油的黏度，過低的溫度（低于0℃）會造成光油出現凝結甚至凍結，水性光油的保存溫度應控制在20～25℃，并且要在保質期內使用完。

水性光油常見問題及解決方法

在出現上光質量問題時，應將故障現象與水性光油的構成相結合，分析問題本質和關鍵原因，再尋找解決方法，避免一味地改善某種屬性，而造成次生質量故障的發(fā)生。上光常見問題、原因分析及解決辦法見表2。

水性光油的未來發(fā)展

從環(huán)保角度講，UV光油相比溶劑型光油也屬于環(huán)保光油，其在技術上也較水性光油成熟，并且具有高光澤性、低能耗等優(yōu)點；水性光油環(huán)保性更優(yōu)，價格也相對便宜，同時其干燥設備相對簡單、便宜，可以說擁有很高的性價比。預計在未來，UV光油和水性光油將徹底取代溶劑型光油，呈現并行發(fā)展的態(tài)勢。

盡管水性光油在環(huán)保上擁有巨大的優(yōu)勢，但還存在一些不足，比如光澤度不如UV光油，不能滿足高亮光產品的需求；燙印的水油上光印品可能出現生銹現象；表面耐磨性不夠；涂布量和干燥條件不易掌控等。其在后續(xù)發(fā)展中還有很長的路要走。endprint