柔印水性油墨的發(fā)展及應(yīng)用

鄧葉彬

柔印水性油墨的發(fā)展

在現(xiàn)代工業(yè)迅速發(fā)展的背景下，印刷工業(yè)在生產(chǎn)、生活中的地位不斷提高。印刷業(yè)發(fā)展的程度也逐漸成為衡量一個(gè)國家工業(yè)現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。但在社會(huì)科技不斷發(fā)展的同時(shí)，人類賴以生存的家園也受到了日益嚴(yán)重的污染。為了拯救正在被污染破壞的地球，許多發(fā)達(dá)國家從20世紀(jì)70年代起就開展了環(huán)境治理與保護(hù)活動(dòng)。政府環(huán)保部門也相繼頒布切實(shí)可行的法律法規(guī)，督促環(huán)保工作的進(jìn)行。工業(yè)部門也積極響應(yīng)，制定分階段的計(jì)劃，逐步促進(jìn)工業(yè)，企業(yè)向環(huán)保方向的轉(zhuǎn)型。在這樣一個(gè)走向環(huán)保的大環(huán)境下，溶劑型油墨也不得不逐漸退出歷史舞臺(tái)。面對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的進(jìn)一步提高， 綠色環(huán)保型油墨在市場(chǎng)上的需求量也在不斷增多，柔印水性油墨也正是在這樣的背景下逐漸發(fā)展起來的。

1.國外柔印水性油墨的發(fā)展

國外對(duì)水性油墨的研究始于20世紀(jì)60年代，先后主要經(jīng)歷了3個(gè)階段：

第一階段：起因是由于環(huán)保的要求和石油原材料的緊張，一些發(fā)達(dá)國家逐漸部分禁止使用石油產(chǎn)品用于制造印刷油墨。于是人們開始著手研究非有機(jī)溶劑型油墨，使得水性油墨取得了較大的進(jìn)步和發(fā)展，最初水性油墨主要使用糊精、蟲蛟、酪素、木質(zhì)酸鈉等物質(zhì)為水性油墨的連結(jié)料，制備的水性油墨主要用于一些低檔的產(chǎn)品印刷。隨著材料科學(xué)的發(fā)展，松香、馬來酸改性樹脂的合成技術(shù)成功，取代了酪素、蟲蛟等材料，成為水性油墨的主要材料，基本能夠滿足當(dāng)時(shí)的印刷需要，但是這些初級(jí)產(chǎn)品依然存在一些弊端，如光澤差、抗水性不佳、附著力差、容易起泡、存放穩(wěn)定性差等弊病。

第二階段：到了70年代由于石油危機(jī)，導(dǎo)致油墨用原材料再度十分緊張，同時(shí)各發(fā)達(dá)國家政府立法控制空氣品質(zhì)，限制有機(jī)揮發(fā)物（VOC）向大氣中排放，對(duì)于食品、飲料、藥品等衛(wèi)生條件要求嚴(yán)格的包裝印刷制品（重金屬、殘留容積等）進(jìn)行包裝。各國油墨研發(fā)人員又繼續(xù)進(jìn)行深入的研究，制出溶液型苯乙烯-丙烯酸共聚樹脂為連結(jié)料的第二代水性油墨，該產(chǎn)品彌補(bǔ)了第一代水性油墨抗水性和存放穩(wěn)定性差的弊病。但是在光澤和印刷適性方面與溶劑型油墨對(duì)比仍有差距。

第三階段：油墨研發(fā)人員在第二代水性油墨的基礎(chǔ)上，引進(jìn)丙烯酸之類單體與苯乙烯聚合，研制出一種具有核殼結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物乳液樹脂，該系列樹脂大大改善了油墨的光澤和干燥性，促進(jìn)了水性油墨的發(fā)展，使水性油墨與溶劑型油墨的競(jìng)爭(zhēng)不斷拓寬應(yīng)用領(lǐng)域。

2.國內(nèi)柔印水墨的發(fā)展

與國外相比，國內(nèi)在水性油墨的研究方面起步較晚，大致可分為四個(gè)階段：第一階段水墨產(chǎn)品是從新加坡引進(jìn)的；第二階段水墨產(chǎn)品是在第一代水墨的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的；第三階段水墨產(chǎn)品是從國外直接引進(jìn)的；第四代水墨產(chǎn)品是目前使用的高檔水墨。目前使用的高檔產(chǎn)品是由自行研發(fā)的樹脂或直接使用進(jìn)口樹脂生產(chǎn)的。90年代以后，我國從歐美進(jìn)口了近百臺(tái)組合式窄幅柔版印刷機(jī)，對(duì)柔印水性油墨的發(fā)展起到了推動(dòng)作用。新引進(jìn)的生產(chǎn)線不像以前的柔版紙箱印刷機(jī)只印刷方塊版，而是該機(jī)增加了網(wǎng)線版的印刷。最低的網(wǎng)線版網(wǎng)線已達(dá)150線/英寸，因此，對(duì)水墨的著色力、轉(zhuǎn)印性、抗水性、復(fù)溶性等都提出了新的要求。研制新型水基油墨已是當(dāng)務(wù)之急。從80年代后期開始，國內(nèi)的天津、甘谷、杭州等地的油墨生產(chǎn)企業(yè)就開發(fā)出以丙烯酸溶液為連結(jié)料的水基柔版油墨。到了90年代中后期，水基油墨又采用了丙烯酸乳液或膠態(tài)分散體為連結(jié)料的生產(chǎn)工藝，使我國的水基油墨進(jìn)入了升級(jí)換代的階段。其油墨的質(zhì)量水平和溶劑型油墨質(zhì)量水平幾乎接近，且該油墨無毒、不燃，為綠色環(huán)保印刷，是食品、藥品、香煙等產(chǎn)品包裝的首選油墨。

柔印水性油墨的應(yīng)用

伴隨著其他水性材料的發(fā)展和應(yīng)用，尤其是柔版印刷技術(shù)的推動(dòng)下，柔版印刷在環(huán)保等方面的優(yōu)勢(shì)得到充分的認(rèn)可，被歐美發(fā)達(dá)國家一致認(rèn)為柔版印刷方式是“地球上最優(yōu)秀、最有前途的印刷方式”，并在世界范圍內(nèi)得到了極大的發(fā)展。在中國，已有數(shù)以百計(jì)的柔版印刷生產(chǎn)線，每年對(duì)柔版水性油墨的需求達(dá)幾十萬噸。柔印技術(shù)目前主要應(yīng)用于瓦楞紙箱、軟包裝和標(biāo)簽等印刷領(lǐng)域，并且柔性版印刷將在這三大印刷領(lǐng)域不斷拓展，逐漸成為主流印刷方式。

1.柔印水性油墨在瓦楞紙箱領(lǐng)域的應(yīng)用

水性油墨柔版印刷是最常見的瓦楞紙板印刷工藝。在美國，95%左右的紙箱采用柔版印刷，西歐為85%，日本為93%以上，我國目前只有50%左右。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的經(jīng)濟(jì)能力和審美意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)產(chǎn)品的包裝質(zhì)量要求日益提高，要求瓦楞紙箱不僅要起到保護(hù)商品和方便運(yùn)輸?shù)淖饔茫€要起到展示商品、美化商品、促進(jìn)銷售的作用，所以現(xiàn)在的瓦楞紙箱已向多色、網(wǎng)線版印刷方向發(fā)展。由于柔印水性油墨安全無公害，并且對(duì)于瓦楞紙板來講，水性油墨的潤濕性和親和性較好，柔性版只要輕輕接觸瓦楞紙，水性墨就幾乎全部被瓦楞紙吸收，因此墨色均勻、平復(fù)、厚實(shí)。另外，對(duì)于目前國內(nèi)流行的瓦楞紙板預(yù)印技術(shù)，柔印水性油墨在這個(gè)新領(lǐng)域內(nèi)依然憑借其綠色環(huán)保、節(jié)能減排、保質(zhì)高效的優(yōu)勢(shì)獨(dú)占鰲頭。

2.柔印水性油墨在軟包裝領(lǐng)域的應(yīng)用

目前，國內(nèi)軟包裝市場(chǎng)主要以凹印為主要印刷方式，主要因?yàn)閲鴥?nèi)消費(fèi)者對(duì)軟包裝產(chǎn)品印刷圖案的色彩、精度要求很高，環(huán)保意識(shí)也有待提高，在歐美國家，柔性版印刷占據(jù)軟包裝印刷的主流，市場(chǎng)份額很大，也很受廣大消費(fèi)者的推崇。數(shù)據(jù)表明，柔印軟包裝在北美市場(chǎng)的占比為75%，南美為82%，歐洲為57%，但亞太地區(qū)僅為10%，中國僅為5%左右。但在國內(nèi)綠色、低碳、環(huán)保的大環(huán)境下，這也是我國柔性版印刷的發(fā)展趨勢(shì)，柔性版印刷逐漸取代部分凹印市場(chǎng)。

3.柔印水性油墨在標(biāo)簽領(lǐng)域的應(yīng)用

在目前的標(biāo)簽領(lǐng)域中，柔印水性油墨的應(yīng)用并不廣泛，主要應(yīng)用于服裝吊牌，超市熱敏紙標(biāo)簽等紙質(zhì)標(biāo)簽的印刷，而中高端標(biāo)簽印刷當(dāng)中，由于受到膠印和凸印的影響，很難看到水性柔印油墨的蹤影。主要制約的因素有印刷的精美度較差，印刷效率較低，對(duì)于車間的控制更加嚴(yán)格，耐溶劑性和附著力較差。但隨著近幾年印刷成本壓力的增加，食品環(huán)保要求的越來越苛刻，柔印水性油墨將在大批量食品標(biāo)簽領(lǐng)域應(yīng)用中大有可為。