煙包凹印油墨的性能要求

高俊科+韓祥龍

凹印油墨自20世紀(jì)90年代初在煙包印刷領(lǐng)域應(yīng)用至今，經(jīng)歷了從有苯油墨到無(wú)苯油墨，從溶劑型油墨到水性油墨，從非環(huán)保型油墨到環(huán)保型油墨的跳躍式發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)了油墨配方的改革和性能的提升。但無(wú)論如何，凹印油墨都必須具備能夠滿足生產(chǎn)和使用要求的性能，尤其是煙包印刷對(duì)凹印油墨的性能提出了嚴(yán)苛的要求：不僅要求凹印油墨具有良好的印刷適性，而且對(duì)凹印油墨的物理性能、光學(xué)性能和耐抗性能有著嚴(yán)格規(guī)定，更對(duì)其VOCs提出了高要求。

物理性能

煙包印刷對(duì)凹印油墨物理性能的要求主要體現(xiàn)在以下兩方面。

1.黏度

黏度是凹印油墨的一個(gè)重要特性。黏度是流動(dòng)性的最直接體現(xiàn)，也是主要衡量指標(biāo)。黏度大，油墨流動(dòng)性就差；反之，油墨流動(dòng)性就好。

凹印油墨的黏度分為原墨黏度和印刷黏度，且要求各不相同。原墨黏度是指油墨生產(chǎn)商提供給印刷企業(yè)的原裝成品油墨的初始黏度。原墨黏度直接反映原墨的分散流動(dòng)性，其作為原墨來(lái)料檢驗(yàn)的一個(gè)考核指標(biāo)，可用4#察恩杯進(jìn)行測(cè)量。一般，要求原墨具有較高的黏度值，實(shí)際控制在16～30秒為宜，而不同的油墨生產(chǎn)商對(duì)不同顏色的油墨還制定了相應(yīng)細(xì)化的黏度標(biāo)準(zhǔn)。

印刷黏度是指油墨加入溶劑稀釋調(diào)整后上機(jī)印刷時(shí)的黏度，是生產(chǎn)過(guò)程中一個(gè)關(guān)鍵控制指標(biāo)。印刷黏度可通過(guò)溶劑調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)際操作時(shí)可用3#察恩杯測(cè)量。印刷黏度太低，印品墨層會(huì)產(chǎn)生色淺發(fā)虛現(xiàn)象，對(duì)承印材料的附著力下降，甚至出現(xiàn)粉化現(xiàn)象；印刷黏度太高，則容易出現(xiàn)糊版、起皮、針孔等印刷故障。因此，生產(chǎn)過(guò)程中必須嚴(yán)格控制好油墨的印刷黏度，要做到勤測(cè)量、勤調(diào)整，才能保證產(chǎn)品的印刷質(zhì)量。

2.干燥性

凹印的干燥方式是通過(guò)加熱使墨層中的溶劑充分揮發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，油墨的干燥性主要取決于油墨中溶劑的揮發(fā)速度。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，要想使油墨的干燥性符合生產(chǎn)使用要求，不僅要求油墨生產(chǎn)商在配制油墨時(shí)充分考慮產(chǎn)品特點(diǎn)，選擇正確的溶劑，而且要求凹印企業(yè)在稀釋調(diào)配使用油墨時(shí)要根據(jù)工藝要求選擇合適的溶劑，如實(shí)地印刷應(yīng)使用快干溶劑，文字細(xì)線條印刷應(yīng)使用慢干溶劑或特慢干溶劑。此外，油墨的干燥性還受干燥溫度、印刷速度、環(huán)境條件等影響，生產(chǎn)中應(yīng)注意合理控制。

印刷適性

煙包印刷要求油墨具有良好的轉(zhuǎn)移性、流平性和附著性，這樣才能保證油墨從印版順利轉(zhuǎn)移到承印材料表面，并形成一層牢固附著在表面的平滑墨層。

1.轉(zhuǎn)移性

凹印要求油墨轉(zhuǎn)移性要好，否則油墨容易堆積在網(wǎng)穴中，久而久之轉(zhuǎn)移量就會(huì)越來(lái)越小，甚至出現(xiàn)堵版現(xiàn)象，轉(zhuǎn)移率就會(huì)逐漸下降，墨層就會(huì)變薄，顏色就會(huì)變淺發(fā)虛，達(dá)不到質(zhì)量要求。實(shí)際生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)移率不僅受油墨的細(xì)度、黏度、干燥性和流動(dòng)性等內(nèi)因影響，還與紙張表面性能、印版參數(shù)、印刷速度、印刷壓力等外因有關(guān)，如紙張表面毛細(xì)管吸力越大，油墨轉(zhuǎn)移量越大；在一定范圍內(nèi)，印刷壓力越大，油墨轉(zhuǎn)移量越大。

2.流平性

油墨的流平性確保轉(zhuǎn)移到承印材料表面的油墨能夠迅速形成一層平整、光滑、均勻的墨膜，以滿足印品的顏色、光澤度等要求。實(shí)際印刷中，油墨的流平性越好，印品光澤度越高；反之，印品表面容易出現(xiàn)針孔、桔皮等著墨不實(shí)現(xiàn)象。通常，油墨的流平性與自身黏度、表面張力、干燥速度等內(nèi)因有關(guān)，如油墨表面張力差，墨膜無(wú)法達(dá)到光滑、平整的表面狀態(tài)，便會(huì)出現(xiàn)流不平現(xiàn)象。此外，油墨的流平性還受紙張性能等外因影響，如紙張表面平滑度不好或吸收性較強(qiáng)，油墨滲透得較快，就難以形成平整、光滑的墨膜。若要改善油墨的流平性，可嘗試使用慢干溶劑或添加適量流平劑，必要時(shí)可調(diào)整油墨配方。

3.附著力

煙包印刷要求油墨一經(jīng)印版轉(zhuǎn)移到承印材料表面，就能形成附著力很強(qiáng)的墨層，在外力作用下不會(huì)出現(xiàn)分離和脫落現(xiàn)象。在油墨組分中，樹(shù)脂對(duì)墨層的附著力起著決定性作用。在實(shí)際生產(chǎn)中，要想提高墨層的附著力，必須針對(duì)不同承印材料，選用相應(yīng)的樹(shù)脂來(lái)配制油墨。在生產(chǎn)過(guò)程中，油墨的細(xì)度、分散度、干燥性等特性會(huì)對(duì)附著力產(chǎn)生不同程度的影響。此外，紙張的表面特性、墨層厚度、助劑等也會(huì)對(duì)墨層的附著力產(chǎn)生直接或間接影響，如紙張表面張力低、墨層過(guò)厚、干燥不良、紙張吸潮等都會(huì)導(dǎo)致油墨附著力降低。印刷過(guò)程中，通常采用膠帶粘揭簡(jiǎn)易法來(lái)檢驗(yàn)油墨的附著力。

光學(xué)性能

油墨的光學(xué)性能主要是指油墨在承印材料表面干燥成膜后，受光照作用而表現(xiàn)出的各種表觀性能。煙包凹印油墨的光學(xué)性能主要有顏色、光澤度、透明度等。

1.顏色

實(shí)際生產(chǎn)中，常采用印刷色樣與標(biāo)準(zhǔn)色樣對(duì)比的方法來(lái)判斷和評(píng)價(jià)油墨的顏色是否符合既定要求，常用ΔE指標(biāo)來(lái)衡量油墨的顏色偏差，可借助積分球分光光度儀進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于實(shí)地色塊的色差，一般要求ΔE控制在2.0以內(nèi)，有的印刷企業(yè)會(huì)根據(jù)客戶要求，針對(duì)不同顏色制定不同的色差控制標(biāo)準(zhǔn)。

通常，影響油墨顏色的因素有很多，如油墨顏料的體系、含量、顆粒大小，以及油墨的流平性、轉(zhuǎn)移率等。而且，生產(chǎn)過(guò)程中所使用的印版、紙張以及印刷黏度、墨層厚度等也會(huì)對(duì)印品墨色產(chǎn)生不同程度的影響。此外，紙張白度對(duì)光線的吸收不同也會(huì)引起印品墨色變化。

2.光澤度

光澤度是指印刷樣張墨層表面從某一角度反射光線的能力。它在生產(chǎn)中是通過(guò)印品體現(xiàn)出來(lái)的，是影響印品外觀的一個(gè)重要指標(biāo)，可用光澤度計(jì)進(jìn)行比較測(cè)量。

油墨的光澤度與自身連結(jié)料的光澤性、顏料固含量及顆粒大小等均有密切關(guān)系，如樹(shù)脂和顏料含量高，印品光澤度就高；油墨顆粒越小，分散度越好，越有利于形成平滑墨膜，光澤度就越高。同時(shí)，光澤度還受到油墨流動(dòng)性、轉(zhuǎn)移性、流平性、分散度等因素影響，如流平性好，光澤度就好；流動(dòng)性小，可減少油墨滲透，墨膜易平整，光澤度就好。

3.透明度

透明度是指墨層透光的能力，是反映油墨遮蓋力的指標(biāo)。油墨的透明度主要取決于選用的顏料，即透明度好的顏料制成的油墨透明度也好。當(dāng)然，選用的樹(shù)脂也會(huì)對(duì)油墨的透明度產(chǎn)生一定影響。endprint

煙包印刷對(duì)油墨透明度的要求根據(jù)工藝設(shè)計(jì)而定，不同的煙包產(chǎn)品對(duì)墨層的透明度或遮蓋力要求有所不同。例如，以鐳射卡紙為基材的煙包，其主色油墨就要求有較高的透明度；而用于打底的油墨，則要求有更好遮蓋力。

耐抗性能

耐抗性能是指油墨在形成固態(tài)膜層后，受外界因素或特定環(huán)境（光照、高溫、酸、堿、溶劑等）侵蝕時(shí)，能夠保持膜層色彩及其他品質(zhì)不變的能力。

1.耐磨性

耐磨性是指墨層的抗磨損能力。煙包要求墨層具有一定的耐磨性，以適應(yīng)上機(jī)包裝時(shí)所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)和摩擦而不至于出現(xiàn)脫色、掉色現(xiàn)象。煙包的耐磨性可通過(guò)耐摩擦儀進(jìn)行測(cè)試，一般要求耐磨性至少為25次。實(shí)際使用中，油墨耐磨性差會(huì)導(dǎo)致煙包在包裝過(guò)程中出現(xiàn)刮痕、掉色現(xiàn)象，可通過(guò)在油墨中添加適量蠟漿來(lái)解決。

此外，油墨耐磨性還與墨層表面的摩擦系數(shù)有關(guān)。通常，墨層摩擦系數(shù)大，油墨耐磨性就相對(duì)較差；反之，油墨耐磨性就相對(duì)較好。但并不是墨層表面摩擦系數(shù)越小越好，過(guò)低的摩擦系數(shù)會(huì)導(dǎo)致煙包在包裝時(shí)出現(xiàn)跑位、飛張現(xiàn)象。一般，墨層表面摩擦系數(shù)控制在0.2～0.3為宜。

2.耐折性

耐折性是指煙包墨層抵抗往復(fù)折疊的能力。煙包上機(jī)包裝折疊成型時(shí)要求墨層的柔韌性要好，不出現(xiàn)爆色現(xiàn)象，否則就會(huì)影響煙包的外觀質(zhì)量。通常，軟包煙包上機(jī)包裝時(shí)折疊角度最大（180°），且需進(jìn)行二次折疊，因而較易出現(xiàn)墨層爆裂現(xiàn)象。常見(jiàn)爆墨位置在煙包底部的二次折疊交點(diǎn)處，嚴(yán)重時(shí)會(huì)露出底紙顏色，從而出現(xiàn)“白點(diǎn)”。要想改善墨層的柔韌性，需改用軟樹(shù)脂來(lái)配制油墨，或在油墨中添加適量增塑劑，使原先發(fā)脆的墨層具有更好的柔韌性，并使墨層與承印材料之間有較好的黏合力，從而提高墨層的耐折性。

3.耐光性

油墨的耐光性是指油墨在受光照后保持色澤穩(wěn)定的一種性能，即在一定光照條件下不發(fā)生變色、退色現(xiàn)象。油墨的耐光性由顏料決定，衡量油墨耐光性的指標(biāo)是耐曬指數(shù)。耐光性好的油墨應(yīng)選用耐曬指數(shù)高的顏料。一般，煙包印刷油墨的耐曬指數(shù)要求達(dá)到4級(jí)，有的客戶則要求達(dá)到5級(jí)。

4.耐熱性

無(wú)論是印刷過(guò)程中的加熱干燥，還是上機(jī)包裝過(guò)程中的薄膜熱封，煙包必須經(jīng)受得起一定溫度的考驗(yàn)，因此凹印油墨應(yīng)具有一定的耐熱性，一般要求經(jīng)過(guò)180℃耐高溫測(cè)試不變色。

此外，煙包凹印油墨具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性，如耐酸、堿、水及溶劑性能，以保證煙包在生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存等過(guò)程中保持原有品質(zhì)。

VOCs要求

目前，煙包VOCs要求主要執(zhí)行煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC 263-2008《卷煙條與盒包裝紙中揮發(fā)性有機(jī)化合物的限量》，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)煙包的16種有機(jī)化合物限量指標(biāo)做了嚴(yán)格規(guī)定。其中，苯為單獨(dú)項(xiàng)，要求含量<0.01mg/m2；除苯外的其余15項(xiàng)VOCs的超標(biāo)比值之和要小于15.0。如果兩項(xiàng)中有一項(xiàng)不符合要求，則判定為不合格產(chǎn)品。此外，不同地區(qū)的煙草公司根據(jù)自身實(shí)際情況在煙包VOCs控制上制定了不同的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，如苯含量要求<0.0066mg/m2；除苯外的其余15項(xiàng)VOCs中各單項(xiàng)含量最多不得超過(guò)3倍，或超標(biāo)的單項(xiàng)不能超過(guò)3項(xiàng)。煙包VOCs，檢測(cè)方法以煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 207-2006《卷煙條與盒包裝中揮發(fā)性有機(jī)化合物的測(cè)定 頂空氣相色譜法》為準(zhǔn)則。

總而言之，煙包VOCs要求實(shí)質(zhì)上是對(duì)油墨的要求，包括油墨生產(chǎn)商配制油墨和印刷企業(yè)稀釋調(diào)配油墨。而要控制好油墨中VOCs的含量，關(guān)鍵在于溶劑的選用。實(shí)際應(yīng)用時(shí)要遵循油墨充分溶解和有效分散的原則，確保油墨性能不受影響的前提下，優(yōu)先考慮選用允許殘留量（限量值）高的溶劑，同時(shí)配合VOCs檢測(cè)數(shù)據(jù)，以達(dá)到油墨性能與VOCs含量雙向平衡的要求。

在煙包印刷中，要想追求更低的VOCs含量，改用水性凹印油墨是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，但需要生產(chǎn)設(shè)備、工藝、制版等多方面配合，才能達(dá)到預(yù)期效果。對(duì)此，煙包印刷企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身情況，做出符合實(shí)際的選擇。endprint