控制好水性柔印油墨三大性能提高紙張印刷品質(zhì)

陸一帆

目前柔印中常用的油墨包括水性油墨、UV油墨和醇溶性油墨三大類，紙張類承印材料柔印中主要以水性油墨為主。相對(duì)于UV油墨和醇溶性油墨，水性油墨在使用成本和綠色環(huán)保方面無疑更具優(yōu)勢(shì)。

我公司長(zhǎng)期致力于直接接觸食品的紙包裝印刷業(yè)務(wù)，自2000年以來一直采用水性柔印油墨印刷，日常生產(chǎn)中遇到的一些印刷質(zhì)量問題，和水性柔印油墨的性能有著密切的關(guān)系。經(jīng)過多年的生產(chǎn)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)積累，筆者對(duì)紙張印刷用水性柔印油墨的性能及其對(duì)印刷品質(zhì)的影響有了一些膚淺的認(rèn)識(shí)，在此愿與大家分享，并希望能夠得到行業(yè)前輩和同行的指導(dǎo)與糾正。

干燥性

水性柔印油墨的主要成分為：連結(jié)料、顏料、溶劑（水、堿性溶劑）、助劑。其中，連結(jié)料以水溶性樹脂、堿溶性樹脂、乳液（水性分散性樹脂）為主要成分。水溶性樹脂、堿溶性樹脂的主要作用是包裹和分散顏料，使得連結(jié)料具有一定的復(fù)溶性，從而確保印刷過程中墨膜具有一定的復(fù)溶性。乳液是整個(gè)水性油墨體系的精髓，在水性柔印油墨干燥過程（成膜過程）中，乳液的成分和結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化。在脫水、脫氨的過程中，隨著乳液中親水性官能團(tuán)的消失或表面極性的降低，水性柔印油墨具有良好的抗水性，從而使得干燥后的墨膜不再具備復(fù)溶的性能。而且，干燥成膜后的墨層具有一定的耐抗性（耐酸、耐堿等）和附著牢度等理化性能。

從水性柔印油墨的主要成分來看，其構(gòu)成還是比較簡(jiǎn)單的。而恰恰由于其成分簡(jiǎn)單，對(duì)于印刷作業(yè)來說，可以調(diào)整的方式相對(duì)就比較單一。以理論上講，在印刷過程中，只要檢測(cè)好水性柔印油墨的pH值，并根據(jù)需要向水性柔印油墨中適時(shí)加入pH調(diào)整液即可。但往往事與愿違，僅僅是適時(shí)控制好水性柔印油墨的pH值，顯然是不夠的。由于在印刷過程中，水性柔印油墨在墨槽、網(wǎng)紋輥、印版表面具有一定的復(fù)溶性，而在承印材料表面具有良好的干燥成膜性，使得干燥后的墨層具備良好的耐抗性能。所以，控制水性柔印油墨在印刷過程中的復(fù)溶性與成膜時(shí)間，是確保印刷過程順暢的必要保障。

那么，如何控制水性柔印油墨在印刷過程中的復(fù)溶性與成膜時(shí)間？筆者認(rèn)為，控制好墨層在印刷過程中的初干時(shí)間是關(guān)鍵。如圖1所示，在印刷過程中，網(wǎng)紋輥上的水性柔印油墨先轉(zhuǎn)移到印版表面（圖1中印版輥表面的綠色區(qū)域），然后再轉(zhuǎn)移到承印材料上。當(dāng)印版表面的水性柔印油墨轉(zhuǎn)移之后，殘留在印版表面的墨層較少。如果所使用水性柔印油墨的初干長(zhǎng)度短（即快干），殘留的水性柔印油墨就會(huì)在印版表面干燥結(jié)膜（圖1中印版輥表面的紅色區(qū)域），致使印版表面再次吸附水性柔印油墨的性能降低，就會(huì)造成油墨轉(zhuǎn)移不良、印品墨色變淺。更有甚者，網(wǎng)紋輥上的水性柔印油墨轉(zhuǎn)移到印版表面之后，少量殘留的油墨也會(huì)有干燥結(jié)膜的情況出現(xiàn)，造成網(wǎng)紋輥網(wǎng)穴堵塞（早期使用的水性柔印油墨中，這種情況比較多見）。

遇到這樣的問題時(shí)，如果印刷的是實(shí)地色塊，印刷操作人員經(jīng)常通過更換儲(chǔ)墨量大的網(wǎng)紋輥來加以改善和解決。但如果印刷圖案是線條、文字、網(wǎng)點(diǎn)疊印時(shí)，需要網(wǎng)紋輥線數(shù)要高、印刷墨層要薄，就不能靠更換網(wǎng)紋輥來解決問題了。這時(shí)就需要降低水性柔印油墨的干燥性，確保在印刷過程中印版表面殘留的油墨（圖1中印版輥表面的紅色區(qū)域）不結(jié)膜。筆者在早期使用水性柔印油墨時(shí)，遇到這樣的問題后，往往采取在油墨中加入水性慢干助劑的做法，但是使用效果有時(shí)仍不是很理想。特別是在印版輥周長(zhǎng)較大、網(wǎng)紋輥線數(shù)較高（墨層薄）、印版圖案以網(wǎng)點(diǎn)和細(xì)小文字為主時(shí)，這種方法還不足以徹底解決殘留油墨在印版表面干燥結(jié)膜的問題。

對(duì)于這個(gè)問題，應(yīng)從水性柔印油墨的干燥機(jī)理入手加以分析。在水性柔印油墨的干燥過程中，脫水、脫氨是促使水性連結(jié)料中乳液結(jié)膜的關(guān)鍵。所以，如何確保在印刷過程中將水分鎖在印版表面的殘留油墨中，才是解決問題的關(guān)鍵所在。為此，可以在水性柔印油墨中加入適量鎖水性的助劑。另外，脫氨也是造成印版表面殘留油墨結(jié)膜的重要原因之一。有些品牌的水性柔印油墨，使用稀釋用的氨水作為pH調(diào)整液，因氨水的揮發(fā)性快，造成水性柔印油墨pH值的震蕩變化大，要保障柔印生產(chǎn)的順利進(jìn)行就有一定的難度。筆者建議，可以使用少量有機(jī)胺和氨水的混合溶液作為pH調(diào)整液，由于有機(jī)胺具有揮發(fā)慢的特點(diǎn)，可以在一定程度上延緩印版表面殘留油墨的脫氨情況；而氨水揮發(fā)快，在印品經(jīng)過干燥單元時(shí)，能夠迅速脫水、脫氨，確保水性柔印油墨的干燥。對(duì)于柔印生產(chǎn)來說，這種做法不失為一個(gè)好的選擇。

當(dāng)然，水性柔印油墨的干燥問題還與印刷環(huán)境（溫濕度）、印刷速度、承印材料等因素有一定關(guān)系，這里就不一一展開敘述了。

疊印率

疊印率是水性柔印油墨的一個(gè)重要指標(biāo)，這是因?yàn)橛湍寞B印率決定了在印刷過程中，色組間墨層是處于濕疊干還是濕疊濕的狀態(tài)，并最終影響到印品的階調(diào)還原和色彩飽和度。水性柔印油墨疊印率與印刷色序和疊印油墨的干燥性、轉(zhuǎn)移性有一定關(guān)系。通常，油墨疊印率在75%以上是較好的狀態(tài)，四色油墨的疊印率往往需要達(dá)到85%以上。

油墨疊印率不僅對(duì)于四色印刷有很好的參考測(cè)控意義，對(duì)于常見的在大色塊上直接疊印細(xì)小文字和線條的情況也有重要意義。在柔印產(chǎn)品中，時(shí)常有疊印到色塊上的文字和線條印跡不實(shí)、發(fā)虛的情況發(fā)生。如圖2所示，在橘紅色大色塊上疊印一個(gè)棕色塊，為避免兩色套印時(shí)出現(xiàn)明顯的套印邊框，所以將兩色設(shè)計(jì)成直壓疊印的印刷工藝。從印品的局部放大圖看，棕色塊直接疊印到橘紅色大色塊上之后，棕色塊版面有局部小空隙，看上去像是印版壓力不足，從而造成印跡不實(shí)、發(fā)虛的情況。

其實(shí)，這就是在油墨疊印過程中，后一色油墨轉(zhuǎn)移不到前一色油墨上的情況。對(duì)于這類情況，印刷操作人員往往選擇簡(jiǎn)單地加大印版壓力或更換高墨量的網(wǎng)紋輥來解決。這雖然能在一定程度上緩解或解決印跡發(fā)虛問題，但對(duì)最終印品的效果肯定會(huì)產(chǎn)生不利影響，比如很可能會(huì)造成印跡四周有類似“雙眼皮”的深淺線框出現(xiàn)。在遇到細(xì)小的文字、線條部分的油墨疊印不良時(shí)，就不能簡(jiǎn)單地通過加大印版壓力或更換高墨量網(wǎng)紋輥來解決了，相信很多使用水性柔印油墨的印刷操作人員都遇到過這種情況。endprint

水性柔印油墨的疊印不良，很大程度上與油墨的干燥性和墨層（固態(tài)、液態(tài)）的表面張力有一定的關(guān)聯(lián)。前一色油墨在承印材料表面干燥，表面墨層成膜后具有良好的抗水性，失去了復(fù)溶的特性，且成膜后墨層表面張力較低。如果后一色油墨的表面張力大于前一色墨層的表面張力，就會(huì)造成后一色油墨不能完全轉(zhuǎn)移并疊印到前一色墨層上，從而導(dǎo)致印品墨層上出現(xiàn)針孔、發(fā)虛現(xiàn)象。

對(duì)于上述問題，筆者常常采用以下兩個(gè)步驟進(jìn)行調(diào)整。步驟一：在印刷色序可以調(diào)整的情況下，將疊印兩色的色序互換，并盡可能使兩色相鄰。如圖2這款產(chǎn)品，將兩色順序互換，先印棕色再印橘紅色，疊印不良就會(huì)得到改善。步驟二：如果互換色序后疊印不良情況還不能得到改善，則需要調(diào)整兩色油墨的干燥速度和表面張力。降低前一色油墨的干燥速度，降低后一色油墨的表面張力，從而改善后一色油墨在前一色油墨上的疊印率。對(duì)于四色疊印的油墨來說，應(yīng)在確認(rèn)好印刷色序后，將各色油墨的疊印率做整體匹配性的調(diào)整，從而確保四色疊印時(shí)，網(wǎng)點(diǎn)、色塊部位油墨轉(zhuǎn)移的完整性。

黏度

除干燥性、疊印率之外，黏度也是水性柔印油墨一個(gè)較為關(guān)鍵的指標(biāo)。對(duì)于紙張類承印材料而言，不同類型的紙張對(duì)于水性柔印油墨的黏度要求也有所差異。根據(jù)表面結(jié)構(gòu)的不同，紙張可以分為涂布類和非涂布類兩大類，非涂布類紙張由于表面結(jié)構(gòu)比較疏松，紙屑、紙毛容易從紙張表面剝離，印刷時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低水性柔印油墨的黏度；而涂布類紙張的表面結(jié)構(gòu)較為緊密，印刷時(shí)可以適當(dāng)提高水性柔印油墨的黏度。

在印刷網(wǎng)目調(diào)圖案時(shí)，采用高黏度的水性柔印油墨對(duì)于網(wǎng)點(diǎn)還原以及減少網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)張都有一定的幫助。圖3所示是在涂布類紙張上所做的印刷測(cè)試樣，印品青色版面上局部出現(xiàn)網(wǎng)點(diǎn)搭接現(xiàn)象。從網(wǎng)點(diǎn)的放大效果看，網(wǎng)點(diǎn)四周的油墨有較多外溢的情況。

出現(xiàn)搭接現(xiàn)象的網(wǎng)點(diǎn)層次主要在35%～40%之間，在排除了印刷壓力異常的因素之后，可以確定這種情況是由于油墨黏度太低造成的。在水性柔印油墨從印版表面轉(zhuǎn)移到承印材料上時(shí)，由于油墨黏度低，在印版受壓的瞬間，油墨就會(huì)向網(wǎng)點(diǎn)四周溢出。對(duì)此，可向水性柔印油墨中加入適量增稠劑，以提高油墨黏度，在同等印刷壓力的情況下，印品青色版面上的網(wǎng)點(diǎn)搭接現(xiàn)象得到明顯改善，如圖4中局部網(wǎng)點(diǎn)的放大圖。

水性柔印油墨具有非常廣泛的適用性，目前除了在紙張類承印材料上被廣泛使用外，有些柔印企業(yè)在非吸收性承印材料上也做了大量嘗試。可見，水性柔印油墨具有廣闊的應(yīng)用前景。作為一名印刷從業(yè)者，非常有必要了解水性柔印油墨的主要性能及其對(duì)印刷品質(zhì)的影響，這將有助于我們更好地掌控生產(chǎn)品質(zhì)，提升印刷效率，降低產(chǎn)品損耗。endprint