絲網(wǎng)印刷油墨概論

文　陸剛

絲網(wǎng)印刷油墨概論

文陸剛

隨著絲網(wǎng)印刷技術(shù)的飛速發(fā)展，也帶動了絲網(wǎng)印刷油墨生產(chǎn)技術(shù)的不斷提升，包括不同功能、不同應(yīng)用的絲網(wǎng)印刷油墨，出現(xiàn)了絲網(wǎng)印刷油墨產(chǎn)品百花齊放的熱鬧景象。許多油墨生產(chǎn)廠家紛紛把注意力投向了絲網(wǎng)印刷油墨市場，目前已經(jīng)形成激烈的競爭氛圍，有競爭就有進(jìn)步，目前更有技術(shù)成熟的油墨生產(chǎn)商開始不斷研發(fā)出各種特殊的絲網(wǎng)印刷油墨以滿足新時(shí)代的印刷需求。

絲網(wǎng)印刷油墨的性能特點(diǎn)

絲印油墨應(yīng)滿足儲備、印刷、耐用、經(jīng)濟(jì)及安全等方面的要求，但就技術(shù)性能來說，主要是印刷適性和應(yīng)用適性。印刷適性也叫作業(yè)特性，總的來說，油墨在印刷中應(yīng)能順利地從印版漏印到承印物上，在絲網(wǎng)上不堵網(wǎng)，在承印物上干燥快，印跡再現(xiàn)性好。印刷適性的影響因素很復(fù)雜，約有60個變量，絲網(wǎng)印刷油墨主要的性能特點(diǎn)如下：

粘度

粘度是油墨內(nèi)部阻礙其相對流動的一種特性。粘度單位為帕秒（Pa·s）。絲印油墨的粘度，在各類油墨中屬中高水平。粘度又稱內(nèi)摩擦，是一層流體對另一層流體作相對移動時(shí)所產(chǎn)生的阻力。它是流體內(nèi)部阻礙其流動的一種特性。粘度對印刷效果影響很大。粘度過大，會使油墨轉(zhuǎn)移發(fā)生困難，印跡完整性、附著牢度及光澤度都會變差，甚至造成拉絲、網(wǎng)節(jié)缺墨及堵網(wǎng)等毛病；粘度過小，會使印跡擴(kuò)大，清晰度差，易臟印版和印品。加溶劑、稀釋劑或增塑劑，可降低粘度；加填料、顏料、硅化物，能提高粘度。

觸變性

觸變性是指液體由于應(yīng)力粘度降低而后又恢復(fù)其原來粘度的能力。在絲印過程中，表現(xiàn)為油墨在靜止一定時(shí)間后變稠，粘度變大，攪動后又變稀，粘度也變小的一種可逆現(xiàn)象。因?yàn)?，油墨中顏料顆粒的外形是不規(guī)則的，盡管吸附了一層連結(jié)料，也是一種不規(guī)則的圓球。所以，在靜止一定時(shí)間后，顏料顆粒就會接觸或相距很近，造成相互吸引，阻礙顆粒的自由活動，油墨就變稠、變粘。絲網(wǎng)印刷油墨的觸變性越小越好。通常油墨的制備粘度大于4Pa·s，而使用粘度，需視絲網(wǎng)目數(shù)、圖形尺寸、印刷速度、承印面性能及印刷溫度等情況適當(dāng)調(diào)整，允許在1-100Pa·s范圍內(nèi)變化。為消除這種不利因素，在印刷之前，要充分?jǐn)嚢栌湍?，使之恢?fù)常態(tài)，然后進(jìn)行印刷。油墨中連結(jié)料多，顏料少，觸變性也小，反之則觸變性大。另外連結(jié)料的不同對觸變性影響也很大，如聚合植物油所制作的油墨，其觸變性小，如高分子樹脂作連結(jié)料，其觸變性大。

絲印油墨有著良好的觸變性，外形呈稀松漿狀態(tài)，其特點(diǎn)在于當(dāng)油墨處于靜止時(shí)，其流動性差，一旦受外力作用，該墨流動性陡增，所以使用油墨刮印時(shí)，可以通過印版網(wǎng)孔，能在承印物上迅速流平，形成圖像。就是這樣一種特性，導(dǎo)致墨膜不會在干燥后殘留絲印的痕跡，又不會導(dǎo)致印出圖像外溢擴(kuò)大。絲印油墨要滿足上述要求，活性單體的粘度要小，撤粘能力要強(qiáng)，而且它在油墨中的用量盡可能大些。因網(wǎng)印墨膜厚度大，著色劑的用量可以減至最低限度。即使其用量降至5%左右，油墨仍然可獲得相對不透明的色調(diào)。

屈服值

屈服值是指對流體加一定外力，從彈性變形到流動變形的界限應(yīng)力，也是油墨開始層流時(shí)必須施加的最低應(yīng)力。屈服值是油墨開始流動所需的最小剪切應(yīng)力。屈服值太大，油墨發(fā)硬，不易打開，輸墨不便，流平性差；屈服值太小，印刷細(xì)線和網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)性差。絲印墨層較厚，故屈服值不能太小。印刷精細(xì)線條時(shí)，屈服值宜取高值。

流動性

油墨的流動性，在平、凸印刷中常用流動度的概念來描述，它是在平行板加壓情況下，測量一定量的油墨在規(guī)定時(shí)間內(nèi)鋪展開的直徑，作為流動度的數(shù)值。而對絲印來說，用流動性的概念更為方便。流動性是油墨的粘度、屈服值及觸變性綜合反應(yīng)的結(jié)果，表示油墨在無外力作用下本身所具有的流動性能。絲印油墨的流動性太大，油墨的轉(zhuǎn)移難以控制，會出現(xiàn)自漏、糊背以及沿刮墨方向的滋墨等弊??；反之細(xì)線印刷困難、印跡光澤不良，甚至網(wǎng)結(jié)缺墨。適當(dāng)?shù)牧鲃有詰?yīng)是油墨在絲網(wǎng)上不因自重而漏滴，印跡表面應(yīng)不露網(wǎng)結(jié)。油墨的流動度可以看作是在無外力作用下，一定量的油墨在一定時(shí)間內(nèi)和一定的平整面上自然流動的程度。油墨的流動度可以衡量油墨的稀稠。油墨的流動度大，印跡易擴(kuò)大，使間隙小的細(xì)線條分辯不清以至合并；流動度小，印跡中線條易斷線缺墨，印刷也困難。

表面張力

油墨的表面張力關(guān)系到油墨的轉(zhuǎn)移性能和印跡在承印面上的穩(wěn)定性。這種關(guān)系，在光面材料，特別是塑料表面上印刷時(shí)，顯得更為突出。例如，當(dāng)油墨的表面張力大于承印面的表面張力較多時(shí)，印跡會收縮，甚至出現(xiàn)魚眼狀的小孔；若承印面與油墨的表面張力相近，而網(wǎng)版的表面張力又大于承印面的表面張力時(shí)，印刷會出現(xiàn)堵網(wǎng)現(xiàn)象。這些情況，可借添加表面活性劑、微晶石蠟、硅化物等加以調(diào)整，使油墨的表面張力等于或小于承印面的表面張力，以獲得良好的印刷效果。

細(xì)度

細(xì)度是指顏料、填料等固體粉末在連結(jié)料中的分散程度，表示油墨中顏料及其它固體原料顆粒的大小，及其這些顆粒在連接料中分布的均勻程度的指標(biāo)。可用細(xì)度計(jì)把適當(dāng)調(diào)稀后的油墨從細(xì)度計(jì)凹槽的最深處刮到平處，立即對光傾斜15°觀察?？从湍蓄w粒至少15個在某一刻度范圍內(nèi)，其值即為該油墨的細(xì)度。油墨的細(xì)度與固體粉末的細(xì)度是不一樣的，后者指粉末的基本顆粒尺寸，它是很小的。其中一般顏料的基本顆粒尺寸小于1μm，實(shí)際上顏料以若干基本顆粒粘連一起的聚集體狀態(tài)（尺寸可達(dá)50μm）加入到油墨的連結(jié)料中，經(jīng)研磨，聚集體分散開，分散得愈好，油墨顆粒（細(xì)度）愈小。一般油墨的細(xì)度為5μm左右，特細(xì)的可達(dá)1-2μm。細(xì)度會影響到墨膜的光澤及油墨的流變性。

可塑性

可塑性是指受外力作用變形后，能完全或部分保持其變形的性質(zhì)。絲印油墨是介于流體和半固體之間的濃稠懸浮膠體，所以它既有流動性，也有可塑性。顏料和其它固體含量高，油墨就顯得稠，可塑性就大；顏料和其它固體含量低，油墨就稀薄，可塑性就小。絲印油墨要求有一定的可塑性，以保持印刷的精度，否則印刷的線條極易擴(kuò)大。

絲網(wǎng)印刷油墨的常用助劑

水性油墨與溶劑型油墨相比，其環(huán)保性能更進(jìn)了一步。它不僅不含芳香烴溶劑，而且VOC也大大減少了，但依然無法做到零含量，仍含有少量醇、醚甚至有機(jī)胺類。它對環(huán)境影響較小，主要是污染車間空氣。油墨生產(chǎn)廠商向印刷企業(yè)推廣水墨產(chǎn)品常提到pH值低容易造成油墨結(jié)塊，pH值高的話其粘度則相對較低。pH值穩(wěn)定劑主要是用來調(diào)節(jié)水墨pH值。

絲印油墨良好的適印性能離不開油墨助劑，為保證印品的質(zhì)量，絲印油墨的印刷適性調(diào)整尤為重要，不同的印刷方式、印刷品質(zhì)、印刷環(huán)境，就需要不同的印刷助劑。

添加劑包括有消泡劑、流平劑、耐磨劑、消光劑等等，都應(yīng)根據(jù)使用說明書作適當(dāng)添加，選用不當(dāng)時(shí)，會造成印刷性差、光澤不良、干燥過慢、附著力下降等不良后果。固化劑、催干劑應(yīng)根據(jù)使用比例準(zhǔn)確添加，否則會增加油墨結(jié)皮，產(chǎn)生附著力不良效果。調(diào)墨油通常用于金、銀墨制作，墨膜透明度增加，墨膜光澤提高，墨膜罩等作用，加入調(diào)墨油后，應(yīng)相應(yīng)加入合適比例稀釋劑以防造成不良印刷效果。

一般在印刷過程中應(yīng)檢測水墨pH值變化，當(dāng)pH值低于8時(shí)應(yīng)加入適量的pH值穩(wěn)定劑，從而使水墨保持良好的印刷狀態(tài)。水性油墨的pH值是以中性為標(biāo)準(zhǔn)，pH值調(diào)整在8.5時(shí)其流動性、光澤度達(dá)到最佳狀態(tài)，但在印刷過程中由于胺類溶劑的揮發(fā)，水墨粘度會迅速增高，光澤度下降，流動性變差，以至?xí)霈F(xiàn)大量的不合格產(chǎn)品，如調(diào)整pH值，需加入胺類溶劑，而且在印刷過程中要進(jìn)行不斷檢測，稍有不慎廢品就會出現(xiàn)，而且整個車間充滿難聞的氣味，這樣的產(chǎn)品在印刷適性中被視為不良，如水墨的pH值在7-8之間，水墨的穩(wěn)定性最好，用戶可以加入純凈水作溶劑降低粘度，這樣不會增加成本，還會使水墨的樹脂味道降低。水墨粘度過高、pH值偏低、印刷速度較快和印刷技術(shù)人員加水過多，都容易產(chǎn)生氣泡。氣泡比較大時(shí)會出現(xiàn)印刷品露白、上墨量少等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響印刷質(zhì)量。一般在水墨中加抑泡劑和表面消泡劑兩種混合使用，以解決水墨起泡現(xiàn)象。水性油墨有著pH值穩(wěn)定劑、慢干劑、消泡劑、沖淡劑等多種助劑。pH值穩(wěn)定劑主要是用來調(diào)節(jié)和控制水性油墨的pH值，使其穩(wěn)定在8.0-9.5范圍之內(nèi)，同時(shí)它還可調(diào)節(jié)油墨的黏度，并對油墨進(jìn)行稀釋。一般來說，在印刷過程中每隔一定時(shí)間就應(yīng)該加入適量的pH值穩(wěn)定劑，使水性油墨保持良好的印刷狀態(tài)。

催干劑又名干燥劑或簡稱干油、燥油等，是油墨非常重要的一類助劑。對于氧化聚合型油墨，干燥劑的加入，能使具有不飽和雙鍵的物質(zhì)加速結(jié)膜的過程。此類干燥劑多是金屬氧化物，催干性能與金屬類型有關(guān)；防干劑也稱抗氧劑或反氧化劑，當(dāng)油墨配方中采用一些催干性能強(qiáng)的顏料在軋制時(shí)會有結(jié)膜現(xiàn)象，使油墨難以軋細(xì)，在存放時(shí)由于油墨表面與空氣接觸發(fā)生了氧化而結(jié)皮，有時(shí)甚至變干而不能使用，在印刷機(jī)上也會發(fā)生結(jié)皮干固的傾向，所以在油墨中可以適當(dāng)?shù)丶尤胍种菩缘奶畛淞匣蚪档透尚缘牟牧先绶彩苛帧⑾炠|(zhì)等。但是有時(shí)使用這些方法亦不能完全克服這些問題，這時(shí)可以加入適量的防干劑，以延緩干性油的氧化聚合。

慢干劑可以抑制和減緩水性油墨的干燥速度，起到保濕作用，防止油墨在印版或者網(wǎng)紋輥上發(fā)生干燥，減少堵版和糊版等印刷故障的發(fā)生，控制好慢干劑的用量，一般應(yīng)控制在總墨量的1%-2%之間，如果加入量過多，油墨干燥不徹底，印刷品就會粘臟或產(chǎn)生異味。

消泡劑的作用是抑制和消除氣泡的產(chǎn)生。消泡劑包括硅系和非硅系，前者用途廣泛，硅系消泡劑雖然有較好的效果，但過量使用會導(dǎo)致油墨的粘著不良。一般來說，當(dāng)水性油墨的黏度過高、pH值過低，或者當(dāng)印刷機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度比較快時(shí)就容易產(chǎn)生氣泡，如果產(chǎn)生的氣泡量比較大就會出現(xiàn)漏白、墨色不均勻，勢必會影響到印刷品的質(zhì)量。

減粘劑的使用目的在于減低油墨的粘性，改善油墨的流動性和拉絲性，適量加減粘劑可提高油墨印刷操作適性，但若過量添加，會使油墨均勻性變差，影響再現(xiàn)性能。

稀釋劑的作用主要是降低油墨粘性，使油墨變稀，從而增加流動性能。在印刷過程中往往由于油墨的粘度過大或因紙張質(zhì)量較次，會產(chǎn)生拉紙毛、掉版等毛病，影響印刷的正常進(jìn)行，在這種情況下，除用減粘劑減低油墨的粘性外，有時(shí)還需加入少量稀釋劑，以降低油墨的稠度，對稀而粘的油墨，還是用減粘劑比較好。增稠劑能增加油墨體系的稠度，降低油墨中固體粒子的沉降性，避免稀墨的沉積結(jié)塊，也能改變油墨的流變性，提高印刷適性。

增塑劑是使油墨柔軟的助劑，對揮發(fā)干燥型油墨有很好的效果，但添加過量會使樹脂軟化，導(dǎo)致承印物粘連。增塑劑對反應(yīng)型油墨沒有效果。增塑劑的選用應(yīng)注意與油墨體系的相容性及耐久性，后者又與其揮發(fā)性、抗遷移性、耐光性、耐熱性及耐寒性等性能有關(guān)。

防臟劑指防止印刷時(shí)印品上的油墨蹭臟粘污到另一張印品背面上的助劑，也可以防止成堆的印品粘在一起。反膠化劑由于太稠或因連接料聚合度過高所形成的膠化，可加入適當(dāng)?shù)南♂?、溶解性物質(zhì)（脂肪烴、酯、酮等）來克服，能使膠態(tài)的油墨恢復(fù)流變性能的物質(zhì)，可稱為反膠化劑，反膠化劑的加量以不超過5%為度，已膠化的油墨在加入反膠化劑解膠后，最好及時(shí)使用，否則，仍有可能返膠；分散劑是促進(jìn)顏料在連接料中分散的助劑，顏料分散得好，會提高油墨的濃度和鮮明度，使均勻度較好，減少斑點(diǎn)的發(fā)生。

絲網(wǎng)印刷油墨的行業(yè)市場發(fā)展

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，印刷包裝業(yè)的繁榮帶動了油墨制造業(yè)的快速成長，使得我國近十年迅速崛起成為世界油墨制造大國之一，目前國內(nèi)油墨產(chǎn)業(yè)規(guī)模正以10%以上的速度持續(xù)快速增長。近些年，中國印刷行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了微利時(shí)代，行業(yè)的再次洗牌，將印刷行業(yè)的中心從東部等沿海城市行西北部開始轉(zhuǎn)移。在新一輪的洗牌下，必將會出現(xiàn)一些類競爭力強(qiáng)、技術(shù)過硬、產(chǎn)業(yè)集中化的優(yōu)質(zhì)企業(yè)，印刷企業(yè)將出現(xiàn)一系列的集團(tuán)化的大型企業(yè)和產(chǎn)業(yè)集中群，所以企業(yè)要想在未來的重組和并購之中取得先機(jī)，就必須時(shí)時(shí)把握業(yè)界動脈，把握最新技術(shù)。油墨行業(yè)近年的發(fā)展使行業(yè)顯現(xiàn)一片繁榮，但同時(shí)也應(yīng)該看到行業(yè)發(fā)展中的不足之處，企業(yè)規(guī)模不大，單個企業(yè)市場占有率不高、技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng)、國內(nèi)生產(chǎn)的油墨環(huán)保性不強(qiáng)、高檔產(chǎn)品供應(yīng)不足、油墨技術(shù)人才缺乏等嚴(yán)重的阻礙了油墨行業(yè)的發(fā)展，為此，行業(yè)也采取了一系列的措施來加強(qiáng)鞏固油墨行業(yè)的發(fā)展，如，加大行業(yè)的科技投入，加強(qiáng)環(huán)保油墨的開發(fā)，油墨的研制開發(fā)應(yīng)以自主創(chuàng)新為主攻方向；加強(qiáng)油墨理論研究和科技人才的培養(yǎng)等等，均取得不錯的成效，才使得油墨行業(yè)發(fā)展顯現(xiàn)一片繁榮景象。

絲網(wǎng)印刷所使用的油墨分類很廣，這是由于絲網(wǎng)印刷本身的特點(diǎn)所決定的。絲網(wǎng)印刷除了水與空氣它能接受幾乎所有的承印物，其驚人的印刷適性可見一般，故人們習(xí)慣性的稱其為萬能印刷。所以絲網(wǎng)印刷本身在油墨的使用上并不挑剔，這就使得絲印油墨的種類就顯得異常的繁多。絲網(wǎng)印刷長久以來一直被人們扣上高污染的帽子，究其原因不光是洗網(wǎng)水、感光劑等絲印特有用品，絲印油墨所造成的污染也占了很大的比重。隨著社會的發(fā)展人們對于環(huán)保的重視程度不斷的提高，節(jié)能減排的科學(xué)發(fā)展觀深入人心。如今的絲網(wǎng)印刷業(yè)內(nèi)無污染的綠色油墨正大行其道，UV油墨的比重正在逐年的增加，正在成為市場上的主流產(chǎn)品。

長久以來，大多數(shù)油墨制造商都或多或少的選擇從中國進(jìn)口原材料，這一系列的舉措造成油墨的原料供求關(guān)系發(fā)生了變化，導(dǎo)致短期供應(yīng)趨緊，使油墨價(jià)格不斷上漲，這也給油墨制造企業(yè)帶來了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。另外很重要的一點(diǎn)是隨著石油產(chǎn)品價(jià)格的直線上升，油墨制造成本理所當(dāng)然的隨著油價(jià)的攀升而上漲，這也對油墨的生產(chǎn)成本造成了一定的影響。

UV油墨是一種由低聚物、單體、顏料、光引發(fā)劑和各種添加劑組成的油墨。目前使用的大多數(shù)UV油墨都是以丙烯酸酯預(yù)聚物的無輻射固化為基礎(chǔ)的。如今UV絲網(wǎng)油墨能夠用來生產(chǎn)各種印刷品，例如：招貼畫、容器、CD、金屬、車身船身廣告以及各種工業(yè)產(chǎn)品。根據(jù)各個市場對圖像的戶外耐久性、化學(xué)抵抗性、冷/熱抵抗力、防水性以及靈活性的不同要求，各大油墨生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)并生產(chǎn)出了各種類型的UV油墨。當(dāng)今的大多數(shù)油墨制造商都一致認(rèn)為UV油墨在環(huán)保、健康和安全等方面比傳統(tǒng)的溶劑型油墨具有更強(qiáng)的優(yōu)勢：它不含重金屬、VOC的排放量和有害溶劑揮發(fā)量較低；在印刷和網(wǎng)布清洗/回收過程中不需要用太多的刺激性清洗劑，大大減少了印刷和網(wǎng)版清洗回收過程中刺激性清洗劑的使用量；油墨的固化效率較一般油墨要高，與溶劑型和水性油墨使用的熱能干燥器相比，UV干燥器消耗的能源少的多，并且避免了對NVP等容易造成污染的添加劑的使用。

美國是最早使用UV油墨進(jìn)行絲網(wǎng)印刷的國家之一。絲印UV油墨在美國市場上的占有率在絲印油墨的總銷售量中占到了60-65%。絲印UV油墨的年平均增長率已經(jīng)達(dá)到了4%左右。與之相反的是，歐洲也很早就開始使用絲印UV油墨，但是普及率沒有美國這么高。目前在歐洲，有45-40%的印刷廠在使用UV油墨。而在亞洲溶劑型油墨更受廠家的歡迎使用頻率超過了60%。主要原因是亞洲地區(qū)的印刷企業(yè)大多追求低廉的成本和勞動力且對環(huán)保沒有足夠的重視，因此UV油墨到目前為止并沒有達(dá)到歐美發(fā)達(dá)國家的使用率。

UV油墨在各個方面都有著傳統(tǒng)油墨不可比擬的優(yōu)勢。絲印UV油墨自從被開發(fā)出來以后已經(jīng)對印刷業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，使得整個印刷界發(fā)生了翻天覆地的變化。尤其是在社會廣泛呼吁環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)在，UV油墨在我國絲印油墨市場必將占有更多的市場份額。

目前的環(huán)境政策的影響、固化油墨（UV）和涂料的使用、數(shù)字印刷的增長和市場對高質(zhì)量高生產(chǎn)力油墨需求量的增加，這四個主要趨勢在推動著絲印油墨業(yè)向前發(fā)展，在所有領(lǐng)域，絲網(wǎng)印刷廠都發(fā)現(xiàn)絲印油墨的性能直接影響到了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。越來越多的制造商參與到了發(fā)綠色UV油墨的過程中，制造商希望能借此實(shí)現(xiàn)絲網(wǎng)印刷工藝的可持續(xù)性長遠(yuǎn)發(fā)展，然而要實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)不僅需要得到技術(shù)的支持，而且還需要印刷廠家提高對于環(huán)保的重視，廠家使用不是最終動力，客戶選擇使用才是最終動力。更多的使用可再生資源并且大力提倡對油墨進(jìn)行回收再利用。歸根到底印刷企業(yè)的支持才是油墨業(yè)健康發(fā)展的真正推動力。

結(jié)束語

總之，在繁多的印刷油墨種類中，絲印油墨可稱得上品種最多、應(yīng)用范疇最廣的一類了。但必須要憑據(jù)承印物的差別來選擇得當(dāng)?shù)挠湍蝗?，將給印刷成品帶來不必要的損失。不管是水性油墨或者是其他的絲網(wǎng)印刷油墨，環(huán)保絲網(wǎng)油墨才是大勢所趨。網(wǎng)印水基油墨讓人們看到了環(huán)保絲網(wǎng)印刷油墨的未來。