薄膜水墨應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及其原因

蔡成基

當(dāng)前，軟包裝企業(yè)遇到的最大問(wèn)題莫過(guò)于必須要支付VOCs排污費(fèi)。不論多少，排污費(fèi)已經(jīng)不可能不交。1年來(lái)的觀望、博弈，終究是鐵板釘釘，不可避免了。好不容易經(jīng)市場(chǎng)整合，軟包裝行業(yè)利潤(rùn)率近年來(lái)有了明顯上升，但一旦支付排污費(fèi)，必然會(huì)被打回原形，重新淪為低利微利行業(yè)，甚至可能面臨新的虧損。排污費(fèi)問(wèn)題，很可能成為軟包裝行業(yè)新一輪洗牌的契機(jī)，達(dá)摩克利斯劍高懸，軟包裝印刷企業(yè)不得不慎思。

國(guó)內(nèi)印刷界遭遇前所未有的尷尬

軟包裝企業(yè)排污費(fèi)的征收有兩種計(jì)算方法，即產(chǎn)污系數(shù)法和物料衡算法。北京市采用的是產(chǎn)污系數(shù)法，上海市采用的是物料衡算法。算法不同，具體落實(shí)到付費(fèi)金額上也略有不同。由于征收排污費(fèi)已是大勢(shì)所趨，對(duì)于印刷企業(yè)來(lái)說(shuō)，總希望少交點(diǎn)，因此總想選一個(gè)可以少交點(diǎn)的算法?？上?，選用何種方法是由各省市環(huán)保部門(mén)所定，印刷企業(yè)沒(méi)有絲毫發(fā)言權(quán)。

由各省市環(huán)保部門(mén)確認(rèn)的關(guān)鍵參數(shù)是每公斤排污征收的金額，有20元/千克，也有15元/千克、10元/千克，甚至1.2元/千克。征收價(jià)格還同征收時(shí)間段有關(guān)，初期單價(jià)低些，可能只是按半價(jià)征收，越往后價(jià)格越高，如果時(shí)間段已經(jīng)延后，但排污治理的質(zhì)與量沒(méi)有明顯改善，政府甚至?xí)墩魇?，以體現(xiàn)政策上的懲罰力度。按照筆者的理解，這是各地環(huán)保部門(mén)依據(jù)當(dāng)?shù)貙?duì)生態(tài)的控制需求以及GDP平衡下來(lái)的綜合結(jié)果。排污征收價(jià)格隨企業(yè)所在城市的不同需求側(cè)重而存在差異化，由此導(dǎo)致了污染企業(yè)從一線大城市向三四線中小城市的轉(zhuǎn)移，筆者多年前工作過(guò)的印刷企業(yè)已部分從上海遷到安徽，應(yīng)該走的就是這條道路。

印刷行業(yè)本身就屬于都市產(chǎn)業(yè)。20世紀(jì)80年代上海確定的六大都市產(chǎn)業(yè)，印刷行業(yè)就位列其中。印刷企業(yè)的規(guī)模與城市人口密集度存在很大關(guān)系，不論是出版印刷還是包裝印刷，絕大多數(shù)用戶(hù)都集中在大中城市，印刷產(chǎn)業(yè)的前端供應(yīng)鏈，也大多集中在大中城市。按照就近原則，印刷行業(yè)集中在城市，尤其是人口密集的大中城市無(wú)可厚非。然而，由于環(huán)保因素，印刷企業(yè)不得不遷離城市，遷移到人口相對(duì)較少、人口密集度相對(duì)較低的地域。這種背離就近原則的遷移，帶來(lái)的直接后果就是印刷企業(yè)物流費(fèi)用的大幅度上升，以及交貨時(shí)間的延長(zhǎng)。

隨著政府對(duì)環(huán)保要求的提升，印刷企業(yè)的制造成本也會(huì)大幅上揚(yáng)，這已是不爭(zhēng)的事實(shí)。長(zhǎng)期以來(lái)，印刷產(chǎn)業(yè)的稅后利潤(rùn)率并不高，由環(huán)保因素提升的成本，將很可能是將國(guó)內(nèi)印刷業(yè)壓垮的最后一根稻草。

今年年初，北京市印刷協(xié)會(huì)對(duì)北京市環(huán)保局2015年11月26日印發(fā)的《揮發(fā)性有機(jī)物排污費(fèi)征收細(xì)則》提出了異議，并起草了“對(duì)《揮發(fā)性有機(jī)物排污費(fèi)征收細(xì)則》的意見(jiàn)反映”文件，文件中提出希望政府環(huán)保部門(mén)對(duì)已經(jīng)通過(guò)清潔生產(chǎn)審核的印刷企業(yè)給予排污費(fèi)減半征收的優(yōu)惠。北京市環(huán)保局對(duì)此做出了回應(yīng)，其表示《揮發(fā)性有機(jī)物排污費(fèi)征收細(xì)則》規(guī)定只有以VOCs污染防治為重點(diǎn)的清潔生產(chǎn)審核，才能作為減半征收VOCs排污費(fèi)的條件之一，雖然其也認(rèn)可這些企業(yè)的不懈努力，但在VOCs排污費(fèi)征收方面沒(méi)有給出一絲一毫的優(yōu)惠。因?yàn)榄h(huán)保部門(mén)目的很明確，一旦書(shū)刊印刷企業(yè)的口子出現(xiàn)松動(dòng)，包裝印刷企業(yè)也會(huì)提出要求，如此，印刷業(yè)的VOCs治理之路將會(huì)變得更加崎嶇。所以，無(wú)論印刷企業(yè)是否取得綠色印刷認(rèn)證或通過(guò)清潔生產(chǎn)審核，只要仍然使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑，仍然在排污，必須支付排污費(fèi)。印刷的不環(huán)保其實(shí)是油墨的不環(huán)保，盡管其他一切均達(dá)到了所謂的綠色與清潔，但只要采用的油墨不環(huán)保，存在著污染環(huán)境的可能，印刷企業(yè)就必須承擔(dān)后果，為排污買(mǎi)單。

在兩種不同的排污費(fèi)計(jì)算方法中有幾個(gè)共同的重要參數(shù)：生產(chǎn)過(guò)程中有機(jī)溶劑的耗用量、企業(yè)自行處理的有機(jī)溶劑總量以及處理效率。目前的計(jì)算方法基本可以歸納為有機(jī)溶劑的耗用量減去處理量，得到排污量，再乘于排污單價(jià)，即為企業(yè)需要交納的排污費(fèi)總量。耗用量確認(rèn)起來(lái)很簡(jiǎn)單，采購(gòu)訂單上寫(xiě)得清清楚楚，因?yàn)榇嬖谠鲋刀惖挚郏衅髽I(yè)不愿造假也不敢造假。但企業(yè)自行處理的有機(jī)溶劑總量與處理效率就不同了，由于至今為止尚沒(méi)有像度量衡那樣必須每年強(qiáng)檢的計(jì)量裝置，目前印刷企業(yè)提供的數(shù)據(jù)并不具有公信力，還需要環(huán)保部門(mén)的檢查和確認(rèn)?？梢?jiàn)，這兩種計(jì)算方法其實(shí)存在著人為因素，存在著極大的可變動(dòng)性，從某種意義上說(shuō)，存在著非技術(shù)因素的人為調(diào)節(jié)性。

因此，我們可以很清晰地將印刷企業(yè)必須要支出的排污成本歸納為3項(xiàng)。

（1）印刷企業(yè)必須添置價(jià)值不菲的VOCs處理設(shè)備。

（2）印刷企業(yè)必須承擔(dān)該類(lèi)設(shè)備日常運(yùn)行、維修、保養(yǎng)的一切開(kāi)支。

（3）印刷企業(yè)必須準(zhǔn)備應(yīng)付排放與計(jì)費(fèi)過(guò)程中可能遇到的所有檢查、確認(rèn)、懲罰、放行等一系列帶有人治痕跡的公關(guān)，準(zhǔn)備可能的被潛規(guī)則。

7月13日，工信部和財(cái)務(wù)部聯(lián)合印發(fā)《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物削減行動(dòng)計(jì)劃》，針對(duì)印刷企業(yè)的現(xiàn)狀推薦了3種類(lèi)型的油墨，一是有機(jī)溶劑含量30%及以下的水墨；二是單一溶劑的溶劑型油墨；三是醇溶性油墨。使用工信部推薦的油墨，能不能不交排污費(fèi)呢？答案是顯而易見(jiàn)的，環(huán)保部門(mén)一定不買(mǎi)賬，除非工信部代替印刷企業(yè)買(mǎi)單。

說(shuō)到水墨，其在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用已有很長(zhǎng)一段時(shí)間，但基本上都是印刷在紙張上，在非吸收性承印材料，如塑料薄膜、金屬箔片上，始終磕磕碰碰，走得并不順利。由于印刷企業(yè)已是排污費(fèi)的征收主體，有采用水墨的強(qiáng)烈愿望，但缺少使用水墨的技術(shù)，即使有合格的薄膜水墨，因?yàn)椴粫?huì)使用而始終達(dá)不到溶劑型油墨的相同質(zhì)量指標(biāo)，最后不得不判為不合格而將之放棄。當(dāng)然，國(guó)外的成熟薄膜水墨確實(shí)也沒(méi)有在國(guó)內(nèi)推廣，今年德魯巴展會(huì)上有一款柔印水墨在薄膜上最高印刷速度可達(dá)300m/min，但他們的市場(chǎng)目標(biāo)很清楚，不向亞洲推廣，更不準(zhǔn)備賣(mài)到中國(guó)。

我們的應(yīng)對(duì)策略是，立足于國(guó)內(nèi)油墨制造業(yè)，立足于中國(guó)自己制造的薄膜水墨，通過(guò)解決油墨的不環(huán)保，來(lái)解決印刷的不環(huán)保。在2015中國(guó)國(guó)際軟包裝技術(shù)高峰論壇（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“2015軟包裝論壇”）上，筆者向業(yè)界公開(kāi)了通過(guò)實(shí)驗(yàn)室篩選的辦法來(lái)選擇薄膜水墨，先篩選，再上機(jī)中試，以最大限度降低企業(yè)水墨試驗(yàn)的成本。雖然許多印刷企業(yè)對(duì)水墨的了解與掌握遠(yuǎn)沒(méi)有油墨行業(yè)那樣深刻，但印刷企業(yè)畢竟已經(jīng)是排污費(fèi)的征收主體，已經(jīng)承受成本增加的壓力，以印刷企業(yè)為水墨試驗(yàn)的主體，堅(jiān)持環(huán)保與成本并舉，盡快完成測(cè)試，實(shí)現(xiàn)水墨對(duì)溶劑型油墨的切換，是印刷企業(yè)無(wú)法推卻的責(zé)任。采用環(huán)保型薄膜水墨，是徹底走出VOCs排污費(fèi)征收桎梏的絕佳途徑，印刷企業(yè)要用行動(dòng)還印刷行業(yè)在環(huán)保方面的清白。

薄膜水墨應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及其原因

請(qǐng)注意：標(biāo)題是問(wèn)題及其原因，而不是問(wèn)題與解決方法。筆者想要強(qiáng)調(diào)的是對(duì)問(wèn)題的闡述與分析，不開(kāi)藥方。至于具體的解決方法，建議讀者自行思考，自行決定。

筆者有必要重申在2015軟包裝論壇上提出的凹印薄膜水墨的9項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定方法：①水墨在不同極性薄膜上的附著力測(cè)試；②用初干長(zhǎng)度表征的水墨表干性能；③細(xì)度；④黏度；⑤顏色密度；⑥水墨的pH值穩(wěn)定性；⑦墨膜的耐磨與耐刮擦；⑧水墨的有機(jī)溶劑含量；⑨水墨的表面張力。

筆者在2015軟包裝論壇上強(qiáng)調(diào)的是凹印薄膜水墨，因?yàn)樵趪?guó)內(nèi)軟包裝界，凹印機(jī)的數(shù)量遠(yuǎn)大于柔印機(jī)，要扭轉(zhuǎn)印刷界面臨的困局，凹印的作用明顯大于柔印。

但是柔印水墨與凹印水墨沒(méi)有明顯的本質(zhì)區(qū)別，可以用在凹印上的薄膜水墨，基本上也可以用在柔印上，只是有以下幾個(gè)原則必須掌控。

（1）因墨路結(jié)構(gòu)的差別，凹印水墨的初干長(zhǎng)度比柔印水墨的短，即表干性能要快。

（2）因柔印采用感光樹(shù)脂版，柔印水墨中采用的助溶劑應(yīng)該遠(yuǎn)離感光樹(shù)脂的溶解度參數(shù)δ，避免印版發(fā)生溶脹。

（3）由于柔印水墨在印版上必須有效避免黏滯，尤其是在印版網(wǎng)點(diǎn)間的非著墨區(qū)域黏滯，因此對(duì)水墨表面張力有特殊要求。

（4）由于柔印采用間接印刷，沒(méi)有凹印刀絲的風(fēng)險(xiǎn)，所以柔印水墨沒(méi)有必要考慮水性溶液樹(shù)脂與水性乳液樹(shù)脂在分子量方面的匹配。換言之，凹印薄膜水墨則一定要考慮這個(gè)問(wèn)題，不然，凹印刀絲故障一定會(huì)產(chǎn)生。

凹印版輥上的油墨經(jīng)刮刀作用后，從刮刀位置到壓印輥位置之間的距離很短。以最極限的條件舉例，一般都落在版輥圓的第一象限內(nèi)，即四分之一版輥周長(zhǎng)，且不可能更長(zhǎng)。而柔印則不同，刮刀在網(wǎng)紋輥上刮墨，網(wǎng)紋輥載墨后經(jīng)版輥轉(zhuǎn)移，再傳到壓印輥，僅就墨路長(zhǎng)短而言，半個(gè)網(wǎng)紋輥周長(zhǎng)加半個(gè)印版輥周長(zhǎng)，比凹印要長(zhǎng)許多。這意味著凹印水墨的表干性能要很快，而柔印則不必，柔印的較長(zhǎng)墨路可以掩蓋水墨表干性能的不足。

1.表干不足

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13217.5-2008《液體油墨初干性檢驗(yàn)方法》對(duì)凹印油墨表干性能是這樣規(guī)定的：刮板細(xì)度計(jì)，深度0～100μm，當(dāng)刮刀刮下，開(kāi)始計(jì)時(shí)，30秒后轉(zhuǎn)移到承印材料上，測(cè)量其長(zhǎng)短，定義為表干性能。凹印油墨的常規(guī)數(shù)值是（10～60）mm/25℃ 30S。這個(gè)數(shù)據(jù)，依據(jù)于凹印機(jī)的特定墨路，不論使用的是溶劑型油墨或水墨。這是墨路特點(diǎn)決定的油墨特點(diǎn)，而不是相反。

圖1是凹印水墨因表干不足而引起的網(wǎng)點(diǎn)拖尾故障，圖2是實(shí)地拖尾故障。刮刀刮墨后，印版網(wǎng)穴中的油墨因揮發(fā)過(guò)慢，在充分濕潤(rùn)狀態(tài)下被轉(zhuǎn)移到薄膜上，經(jīng)壓印輥?zhàn)饔?，網(wǎng)穴中的油墨不是完整轉(zhuǎn)移，而是產(chǎn)生嚴(yán)重拖尾，網(wǎng)點(diǎn)被油墨拉長(zhǎng)，搭接到后一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)上。這種故障在使用60°網(wǎng)角的電雕凹版時(shí)特別明顯，獨(dú)立的長(zhǎng)菱形網(wǎng)點(diǎn)變成了前后相連的線條。在實(shí)地部分的表現(xiàn)也如此，實(shí)地后沿的油墨溢出，污染圖面。

解決凹印水墨因表干不足而引起的拖尾，目前主流的辦法有兩種。一種方法是采用電雕淺版，將電雕刀換用130°角度，將原印版深度從50μm左右減小到30～35μm，甚至20μm，使墨層減薄，容易干燥。筆者在查看各水墨供應(yīng)商提供的初干長(zhǎng)度測(cè)定樣張時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)一些表干性能特別好的樣品，好到筆者竟然不敢相信自己的眼睛。但仔細(xì)一詢(xún)查，供應(yīng)商沒(méi)有按規(guī)定使用100μm的刮板細(xì)度計(jì)，而是使用了25μm的刮板細(xì)度計(jì)，將墨層厚度降低了四分之三。另一種方法就是在水墨中添加有機(jī)溶劑，尤其是能溶于水的乙醇，利用溶劑的揮發(fā)來(lái)帶走水分，幫助水墨干燥。而煙包的水墨印刷之所以沒(méi)有遭遇拖尾，其實(shí)是紙張的吸水性幫助了表干，掩蓋了凹印水墨表干性能的不足。煙包行業(yè)在使用水墨時(shí)需要挑選不同吸水性能的紙張，其實(shí)就說(shuō)明了這一問(wèn)題。

解決表干不足的這兩種方法均有其道理，目前均可以使用，但必須注意其存在的可能隱患。

（1）采用電雕淺版的隱患。凹印網(wǎng)點(diǎn)與膠印、柔印網(wǎng)點(diǎn)的最大區(qū)別在于其具有二維特性，即凹印層次的體現(xiàn)不僅在于網(wǎng)點(diǎn)面積，還在于網(wǎng)穴深度。若用愛(ài)色麗分光密度儀測(cè)量凹印各層次的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大，可以感受到其規(guī)律同膠印、柔印的平面網(wǎng)點(diǎn)完全不同。電雕刀角度的不同，雕出的網(wǎng)點(diǎn)面積與網(wǎng)穴深度也不同，而使用傳統(tǒng)深度電雕版的還原曲線同電雕淺版有很大不同，因此需要重新確立還原曲線。此外，凹印產(chǎn)品原有的網(wǎng)點(diǎn)精細(xì)、實(shí)地飽滿(mǎn)的特點(diǎn)也有可能起變化，比如凹印四色藍(lán)的實(shí)地部分的密度一般在1.8～2.0，采用淺版后，一定要注意顏色飽和度的變化。

（2）使用有機(jī)溶劑助干，在政府尚未控制VOCs排放問(wèn)題前，是理所當(dāng)然的。乙醇價(jià)格不高，添加乙醇確實(shí)能改善水墨干燥性能，不論是表干或徹干，何樂(lè)而不為？而且我國(guó)水墨標(biāo)準(zhǔn)允許溶劑含量達(dá)30%，只要不超標(biāo)，就不會(huì)出格。但是在國(guó)家提出必須對(duì)有機(jī)溶劑排污征收排污費(fèi)時(shí)，再繼續(xù)堅(jiān)持30%，甚至超過(guò)30%，環(huán)保部門(mén)會(huì)視而不見(jiàn)嗎？如果對(duì)水墨中存在的有機(jī)溶劑作排污處理，據(jù)筆者所知，比不含水的溶劑處理起來(lái)難度更大、能耗更高。中國(guó)印刷技術(shù)協(xié)會(huì)凹版印刷分會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)曾經(jīng)問(wèn)過(guò)筆者，凹印如果成功地用水墨代替了溶劑型油墨，對(duì)解決VOCs污染的貢獻(xiàn)有多大？筆者當(dāng)時(shí)坦率地回答，可以使凹印工藝的污染系數(shù)從70%下降到30%，如此而已，不可能更多。

水墨中有機(jī)溶劑含量允許達(dá)到30%，這個(gè)問(wèn)題追溯起來(lái)有些奇怪。2011年，國(guó)家頒布了凹印水墨的兩個(gè)推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，即GB/T 26394-2011《水性薄膜凹印復(fù)合油墨》與GB/T 26395-2011《水性煙包凹印油墨》。這兩個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，我國(guó)采用的水性油墨，不論是紙張水墨或薄膜水墨，允許的溶劑含量均≤30%。這兩個(gè)文件并不是該問(wèn)題的始作俑者，據(jù)筆者所知，始作俑者是HJ/T 371-2007《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求 凹印油墨與柔印油墨》。環(huán)保專(zhuān)家規(guī)定了水墨的質(zhì)量指標(biāo)，這聽(tīng)起來(lái)有些不可思議，外行領(lǐng)導(dǎo)內(nèi)行，而且外行還取代了內(nèi)行。2007年的一個(gè)文件，為將近10年后印刷界遇到的難題埋下了伏筆。

仔細(xì)對(duì)比HJ/T 371-2007制訂前后的文件，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)值得深思的問(wèn)題，HJ/T 371-2007討論稿中對(duì)水墨的定義為：水基凹印油墨與水基柔印油墨的有機(jī)溶劑含量不到5%，僅用水稀釋。在文件的編制說(shuō)明一節(jié)，文件比較了韓國(guó)、日本、澳大利亞、新西蘭與加拿大五國(guó)的油墨生態(tài)標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)、指標(biāo)與限值，在水墨的揮發(fā)性有機(jī)溶劑VOCs含量中，加拿大標(biāo)準(zhǔn)<6%，澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)<5%，新西蘭標(biāo)準(zhǔn)<5%，因此我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)也定為≤5% 。討論稿下發(fā)各大油墨供應(yīng)商討論后，最終定稿文件中水墨溶劑含量≤30%，30%便由此而來(lái)。近10年來(lái)，國(guó)內(nèi)水墨始終徘徊不前，除了用在紙張上的水墨，可以利用紙張的吸水性能幫助油墨干燥以外，薄膜水墨一敗涂地。30%溶劑含量的指標(biāo)戕害了國(guó)產(chǎn)水墨，因此即使在大力治理溶劑型油墨VOCs污染的今天，上海環(huán)保局的專(zhuān)家仍然表態(tài)，水墨也必須要做排污處理，水墨用戶(hù)也必須支付排污費(fèi)。

允許水墨中添加大量有機(jī)溶劑以掩蓋水墨質(zhì)量的不足，以現(xiàn)在的觀點(diǎn)來(lái)看，其實(shí)質(zhì)是掩蓋了水性樹(shù)脂在乳液化過(guò)程中的不足，放棄了通過(guò)尋找差距提高技術(shù)的正確途徑，僅從快速上馬的實(shí)用性，降低了水墨的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。降低標(biāo)準(zhǔn)使水墨從2007年至今在技術(shù)上沒(méi)有明顯突破。因此，當(dāng)政府環(huán)保政策收緊、VOCs排污需要收費(fèi)時(shí)，原本號(hào)稱(chēng)綠色印刷耗材的水性油墨瞬間墮入了尷尬境地。

不使用有機(jī)溶劑助干，也不采用電雕淺版降低墨膜厚度，凹印薄膜水墨有沒(méi)有可能走出困境？依據(jù)筆者的實(shí)踐，方法還是存在的。圖3～圖6是采用改造凹印設(shè)備初干功能后得到的印刷實(shí)樣。從圖中可明顯看出，各網(wǎng)點(diǎn)間分隔清晰，網(wǎng)點(diǎn)完整，而水墨本身的表干性能在當(dāng)時(shí)并沒(méi)有任何改變，在初干長(zhǎng)度測(cè)量上，仍然有150mm之多。

上述圖片中的凹印網(wǎng)點(diǎn)質(zhì)量，即使在使用溶劑型油墨時(shí)，也不容易得到。因?yàn)榘加〉碾y點(diǎn)不在高光，而在暗調(diào)，即60%及以上的暗調(diào)不能并級(jí)。但如圖3和圖6所示，200線/英寸的5%、60%網(wǎng)點(diǎn)均沒(méi)有拖尾故障，表明不添加溶劑助干，不使用降低墨膜厚度的電雕淺版，這種思路是完全可行的。

采用改善凹印機(jī)初干功能的設(shè)備改造方法，可以避免凹版網(wǎng)穴中的水墨在完全濕潤(rùn)狀態(tài)下發(fā)生轉(zhuǎn)移，凹版第一象限范圍內(nèi)的初次烘干，使網(wǎng)穴中的水墨快速收斂，避免潤(rùn)濕性鋪展，使水墨在收縮狀態(tài)下向薄膜轉(zhuǎn)移。因此，必要的熱量與風(fēng)量，必須控制的刮刀至壓印輥之間的距離，這些參數(shù)將有效決定水墨因表干性能不足而造成的質(zhì)量故障。

水墨中溶劑含量的測(cè)定方法早已有之，GB/T 26395-2011《水性煙包凹印油墨》附錄B（規(guī)范性附錄）中記錄了使用頂空-氣相色譜法就可以對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物的最大限量加以測(cè)定。因此，若要證明水墨中有機(jī)溶劑含量究竟有多高，氣相色譜儀就可以明確告知。對(duì)于印刷企業(yè)而言，只要拿得出具體的數(shù)據(jù)證明水墨的環(huán)保性，我們相信，在數(shù)據(jù)面前，政府環(huán)保部門(mén)還是存在商量余地的。

2.實(shí)地流平不足

凹印薄膜水墨的另一質(zhì)量問(wèn)題是實(shí)地流平，癥狀如圖7所示。

實(shí)際使用過(guò)凹印水墨的人，都會(huì)有這樣一個(gè)感覺(jué)，即同樣的印版，溶劑型油墨印刷的實(shí)地比水墨印刷的實(shí)地明顯要好許多，即使在紙張上印刷，如果細(xì)看，水墨實(shí)地缺少平服，似乎存在漏印，或者印不實(shí)。這種情況在柔印水墨應(yīng)用中也時(shí)常發(fā)現(xiàn)，柔印水墨印刷的實(shí)地比UV油墨印刷的實(shí)地要差，比溶劑型油墨印刷的實(shí)地也要差，因此為了保證實(shí)地密度，柔印水墨往往會(huì)采用印兩遍的辦法。

通過(guò)比較凹版30°網(wǎng)角90%與100%兩處的實(shí)地細(xì)節(jié)，當(dāng)然從嚴(yán)格意義上說(shuō)，凹版是沒(méi)有100%實(shí)地的，因?yàn)閷?shí)地中還存在著網(wǎng)墻。但由于30°網(wǎng)角的凹版在95%網(wǎng)點(diǎn)開(kāi)始出現(xiàn)通溝，在通溝的作用下，油墨迅速流平，能達(dá)到100%的實(shí)際效果。因此從凹版理論上說(shuō)，在30°網(wǎng)角下，100%網(wǎng)點(diǎn)平服性應(yīng)該好于90%網(wǎng)點(diǎn)，因?yàn)閷脮r(shí)通溝已經(jīng)出現(xiàn)，實(shí)地中原有的網(wǎng)墻已無(wú)法阻礙在通溝作用下油墨的迅速流平。但實(shí)際看到的效果卻是，90%處網(wǎng)點(diǎn)平服性比100%處明顯要好，如圖8與圖9所示。

換一個(gè)凹版網(wǎng)角再觀察。圖10是38°網(wǎng)角90%網(wǎng)點(diǎn) ，圖11是38°網(wǎng)角100%網(wǎng)點(diǎn)，同樣得到這一結(jié)論。電雕凹版有一個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)網(wǎng)角為60°時(shí)，通溝很難出現(xiàn)，所以當(dāng)凹版的菱形網(wǎng)點(diǎn)從扁菱形向長(zhǎng)菱形變化時(shí)，通溝的出現(xiàn)會(huì)從95%處往后延，直至不出現(xiàn)，即沒(méi)有通溝，此時(shí)凹印實(shí)地部分的質(zhì)量全靠油墨的流平特點(diǎn)來(lái)保證。

據(jù)此，我們得到的結(jié)論是：凹印水墨在實(shí)地印刷中，對(duì)于實(shí)地的均勻與平服，100%處比90%處要差，凹版通溝的作用不明顯。即使選用不同的網(wǎng)角，作用也不明顯。但若用相同印版印刷，一旦采用溶劑型油墨，質(zhì)量問(wèn)題便迎刃而解。水墨實(shí)地印刷的質(zhì)量故障，主要原因在于水墨的質(zhì)量。

有必要闡述一下水墨的構(gòu)成與墨膜形成的一個(gè)重要特點(diǎn)，以幫助我們找到問(wèn)題的癥結(jié)。水墨一般由水性溶液、水性乳液、顏料以及助劑構(gòu)成，與水可逆的水性溶液與顏料構(gòu)成色漿，然后與水性乳液共混，構(gòu)成水墨。現(xiàn)在也有全乳液水墨，但因?yàn)榇?/p>

在破乳的風(fēng)險(xiǎn)，采用該工藝的并不多。水性溶液的主要作用是制造色漿，因此往往選用分子量不太高的樹(shù)脂，以利于顏料分散。水墨的物理特性全依賴(lài)于水性乳液，因此乳液樹(shù)脂的分子量要高許多，水墨的所有特性，差不多都靠水性乳液樹(shù)脂來(lái)保證。由于樹(shù)脂的分子量比較大，因此為了得到所需要的低黏度，水墨制造工藝有一個(gè)特殊環(huán)節(jié)，即樹(shù)脂的乳液化。樹(shù)脂乳液化的關(guān)鍵是選用合適的乳化劑。

水墨的墨膜形成不同于溶劑型油墨。后者在油墨轉(zhuǎn)移到承印材料上后，溶劑揮發(fā)，留下的樹(shù)脂堆積成膜，形成均勻墨膜。前者由于乳液的存在，堆積在承印材料上的墨膜先是以顆粒狀存在，然后隨水分揮發(fā)，水墨顆粒呈緊密排列，緊密排列后的顆粒再通過(guò)變形逐漸形成連續(xù)墨膜，最后才得到水性墨膜。因此溶劑型油墨形成墨膜只需要兩個(gè)階段，而水墨形成墨膜則需要四個(gè)階段。

水墨墨膜形成過(guò)程的特點(diǎn)是：由于水性乳液是懸浮體，借助乳化劑作用乳化在水中，樹(shù)脂呈離散分布；轉(zhuǎn)移到承印材料上的墨膜還含有水分，樹(shù)脂之間的連接還不緊密；含有水分的墨膜還不能得到統(tǒng)一的流動(dòng)性，表現(xiàn)在流平欠缺，顏色密度不均一。

我們?cè)?jīng)考慮過(guò)水墨的流平性差是否同表面張力有關(guān)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)測(cè)定，尤其是水性乳液的表面張力測(cè)定，排除了這種可能。因此我們的結(jié)論是：水墨的實(shí)地流平性能差是由水性乳液的相關(guān)性能所決定，這是水墨制造工藝的缺陷。有效的解決辦法是采用助溶劑，助溶劑的作用在于改善水性樹(shù)脂乳液化過(guò)程中的不足，使水性乳液制造過(guò)程中的乳化劑減少副作用。在墨膜干燥過(guò)程中，助溶劑可使聚合物微粒溶解、變形并融合成連續(xù)墨膜，具有對(duì)樹(shù)脂的溶解作用和短暫的增塑作用。但是助溶劑的使用必須嚴(yán)格控制在5%以?xún)?nèi)。

由此，我們已經(jīng)斷定，水墨實(shí)地流平問(wèn)題其實(shí)是水墨質(zhì)量問(wèn)題，水墨制造商必須解決。但是，同水墨表干性能一樣，在水墨制造商尚未解決該問(wèn)題之前，我們總不能坐以待斃吧？我們可以利用凹版在實(shí)地區(qū)域的特殊結(jié)構(gòu)來(lái)解決該問(wèn)題。電雕凹版的通溝很難解決該問(wèn)題，因?yàn)榍笆鲆衙鞔_，60°網(wǎng)角很難出現(xiàn)通溝，沒(méi)有通溝就無(wú)助于改善油墨流平。因此采用具有合適通溝的印版，就成了解決思路。圖12是電雕凹版實(shí)地通溝的放大圖片，圖13是激光凹版實(shí)地通溝的放大圖片，圖14是激光凹版實(shí)地通溝的細(xì)節(jié)圖，比較一下這些特點(diǎn)，解決方法躍然紙上了。

實(shí)地流平問(wèn)題在柔印水墨的應(yīng)用上也有反映，將實(shí)地印刷樣張放大，可以看到一絲一絲的狀態(tài)。該癥狀特別容易同水波紋混淆，由于解決水波紋的辦法是調(diào)節(jié)油墨黏度，但用在此處，不容易見(jiàn)效。

同用印版的方法解決凹印實(shí)地流平思路相仿，柔印也可以利用印版的實(shí)地加網(wǎng)技術(shù)，利用實(shí)地上存在的有規(guī)律的細(xì)網(wǎng)來(lái)改善流平。實(shí)地加網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)在的應(yīng)用比較多，但大多使用在增加顏色密度上，采用該技術(shù)來(lái)解決水墨流平的不足，可能是首創(chuàng)。筆者很感興趣的是某知名柔性版DIGICAP技術(shù)的眾多點(diǎn)形，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)篩選出最合適的一種。

3.水墨針孔

水墨的再一個(gè)質(zhì)量問(wèn)題被稱(chēng)為墨膜上的小白點(diǎn)，有時(shí)也被稱(chēng)為墨膜縮孔、針孔等，如圖15所示。

水墨針孔有以下幾個(gè)特點(diǎn)。

（1）水墨針孔的產(chǎn)生不同于水墨遭外力剪切后產(chǎn)生氣泡所造成的墨膜露白。

（2）水墨針孔在實(shí)驗(yàn)室條件下就能檢測(cè)到，上機(jī)印刷并不能明顯改善。

（3）用絲棒展色的瞬間并不會(huì)有針孔，針孔往往在墨膜形成1～2分鐘時(shí)才慢慢出現(xiàn)。

（4）針孔形成時(shí)與所使用薄膜的極性與表面張力沒(méi)有明顯的差別。

水墨針孔完全是水墨供應(yīng)商的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)于自己生產(chǎn)乳液樹(shù)脂的供應(yīng)商而言，這是乳液工序的質(zhì)量問(wèn)題；對(duì)于外購(gòu)水性乳液制造水墨的供應(yīng)商而言，這是材料的選擇問(wèn)題。筆者在2015年篩選水墨時(shí)，5家供應(yīng)商中有2家是自己制造水性乳液，3家是外購(gòu)水性乳液，對(duì)此類(lèi)問(wèn)題的反應(yīng)，普遍比較遲鈍。水墨制造商常用的解決方法是采用消泡劑。水墨配方一般離不開(kāi)消泡劑，但消泡劑的存在正是水墨針孔的隱患。因?yàn)橄輨┍仨氁鶕?jù)乳液的特點(diǎn)而選擇，消泡劑同乳液體系必須匹配、相容。消泡劑過(guò)量一定會(huì)產(chǎn)生墨膜針孔。

印刷企業(yè)在處理水墨針孔方面的自由度有限，第一個(gè)任務(wù)是在實(shí)驗(yàn)室條件下篩選，將可能產(chǎn)生針孔的水墨排除在外；第二個(gè)任務(wù)是在印刷中減少對(duì)水墨本身的剪切，水墨在使用過(guò)程中很少起泡，供應(yīng)商就盡可能不加或少加消泡劑，以避免消泡劑對(duì)墨膜質(zhì)量產(chǎn)生影響。

至于水墨在薄膜上的附著力，這完全是水墨制造方面的專(zhuān)業(yè)技術(shù)問(wèn)題了。因?yàn)楸疚牡闹黝}是水墨應(yīng)用，對(duì)水墨制造方面的話(huà)題就不展開(kāi)了，但有必要提醒幾個(gè)與印刷工序相關(guān)的問(wèn)題，即印刷企業(yè)技術(shù)管理部門(mén)在選擇與應(yīng)用水墨時(shí)必須要注意、在制定印刷工藝時(shí)必須要考慮到的問(wèn)題：

（1）水墨在薄膜上的附著力主要取決于水性乳液同薄膜的相容性匹配。

（2）取決于墨膜的干燥程度。

（3）根據(jù)水墨樹(shù)脂的玻璃化溫度Tg決定是否需要添加熟成工藝。

（4）必須走出軟樹(shù)脂、硬樹(shù)脂在薄膜附著力問(wèn)題上的誤區(qū)。

印刷企業(yè)的擔(dān)當(dāng)與訴求

印刷企業(yè)在水墨應(yīng)用中始終應(yīng)處于主動(dòng)而不是被動(dòng)的地位，這是由目前的排污費(fèi)危機(jī)所促成的。因?yàn)檎畬?duì)排污費(fèi)征收的主體是印刷企業(yè)而非油墨企業(yè)，對(duì)排污費(fèi)問(wèn)題最著急的，是印刷企業(yè)而非油墨企業(yè)，對(duì)因排污費(fèi)增加制造成本而最憂(yōu)心的，也是印刷企業(yè)而非油墨企業(yè)。僅僅這一項(xiàng)，解決水墨應(yīng)用中存在的問(wèn)題，盡快用水墨替代溶劑型油墨，這個(gè)責(zé)任主體只能是印刷企業(yè)而非油墨企業(yè)，這是很明了的。

然而，國(guó)內(nèi)印刷界的現(xiàn)狀，尤其是軟包裝界的現(xiàn)狀，在新材料、新工藝方面很強(qiáng)，軟包裝企業(yè)技術(shù)管理部門(mén)不少技術(shù)人員都受過(guò)高分子材料科學(xué)的教育與培訓(xùn)。但在印刷工藝，尤其是凹印工藝方面，卻相對(duì)薄弱，承擔(dān)重任的還是經(jīng)驗(yàn)型的由基層提升上來(lái)的技術(shù)人員，不少印刷企業(yè)還直接依靠一線機(jī)長(zhǎng)，用經(jīng)驗(yàn)來(lái)主導(dǎo)工藝，用經(jīng)驗(yàn)來(lái)替代工藝。

相對(duì)于凹印工藝至今還依靠凹印機(jī)長(zhǎng)一把刀的傳統(tǒng)，柔印工藝要先進(jìn)許多。近年來(lái)，柔印注重工藝工程師的培養(yǎng)，注重理論指導(dǎo)實(shí)踐，而不是盲目地跟著一線機(jī)長(zhǎng)走。同樣在薄膜印刷上用水墨替代溶劑型油墨，按技術(shù)底蘊(yùn)，按接受新事物新觀念的反應(yīng)速度，柔印成功的概率可能比凹印要大許多。

目前在凹印軟包裝界，雖然已有比較成熟的紙張凹印應(yīng)用水墨的經(jīng)驗(yàn)，但仍然局限在水墨黏度、添加醇與水的比例、水墨pH值的波動(dòng)、熱風(fēng)溫度以及電雕淺版等低層次的經(jīng)驗(yàn)，微信圈里傳播的凹印水性油墨常見(jiàn)問(wèn)題及解決方案，起到的作用并不大。一落實(shí)到薄膜凹印，可操作性就不太強(qiáng)。凹印薄膜水墨的經(jīng)驗(yàn)至多是印刷超市購(gòu)物袋（承印材料為PE薄膜），比如在實(shí)地印刷時(shí)選擇什么樣的印版網(wǎng)角，用印版來(lái)掩蓋水墨實(shí)地流平的不足。

水墨制造商目前不可謂不努力，畢竟這是一塊很大的市場(chǎng)，原先溶劑型油墨的市場(chǎng)分割將很可能出現(xiàn)顛覆，重新布局，市場(chǎng)再分配。但油墨企業(yè)中真正掌握印刷工藝的人實(shí)在太少，而且在印刷現(xiàn)場(chǎng)指手畫(huà)腳也不方便。因此主導(dǎo)水墨應(yīng)用的試驗(yàn)，將印刷過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題盡快反饋給油墨制造商，從而提升產(chǎn)品質(zhì)量，或及時(shí)用非改善油墨的方法來(lái)解決因油墨的不足所造成的質(zhì)量缺陷，盡快達(dá)到用水墨替代溶劑型油墨的目標(biāo)，歷史性地落到了印刷企業(yè)身上。責(zé)無(wú)旁貸，也無(wú)可避免。

水墨印刷企業(yè)還面臨著一個(gè)大問(wèn)題，即既需要水墨供應(yīng)商將產(chǎn)品中的溶劑含量控制在5%及以下，又需要呼吁政府相關(guān)部門(mén)允諾，采用目前歐美各國(guó)的不將溶劑含量5%的水墨列入VOCs污染源。我們認(rèn)為，只要水墨溶劑含量不超過(guò)5%，其他指標(biāo)均按照環(huán)保文件HJ/T 371-2007《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求 凹印油墨和柔印油墨》中規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)執(zhí)行，水墨就將是安全的、環(huán)保的，于環(huán)境無(wú)害的。即使采用環(huán)境監(jiān)測(cè)專(zhuān)用的HJ 734-2014《固定污染源廢氣 揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定 固相吸附-熱脫附/氣相色譜-質(zhì)譜法》，即24種揮發(fā)性有機(jī)物測(cè)定，水墨排放也不至于成為固定污染源。換言之，水墨印刷企業(yè)也就不用交排污費(fèi)。當(dāng)然，2011年的兩個(gè)水墨國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)必須修改，2007年環(huán)保部文件也必須修改。我們將用自己的行動(dòng)還水墨以清白。

不少印刷界的同仁對(duì)環(huán)保部門(mén)以印刷企業(yè)為主體的排污費(fèi)征收政策有怨氣，其實(shí)這就是市場(chǎng)倒逼，筆者是贊同這種倒逼的。印刷企業(yè)在使用環(huán)保油墨的過(guò)程中置之死地而后生，鳳凰涅磐，前途光明而遠(yuǎn)大。當(dāng)然，我們需要的是盡可能降低試驗(yàn)成本，環(huán)保與成本不可偏廢，盡快達(dá)到綠色印刷的目標(biāo)，同時(shí)也增加我們的利潤(rùn)。