淺析柔性版水性油墨標(biāo)準(zhǔn)

劉珈序, 蔡小瑞, 曹國榮

(北京印刷學(xué)院,北京 102600)

受國家環(huán)保政策和經(jīng)濟發(fā)展的影響,柔性版水性油墨近年來迅速發(fā)展[1]。水性油墨從出現(xiàn)之初,就以其環(huán)保的特點在歐美等發(fā)達國家開始流行。現(xiàn)如今水性墨柔印工藝不斷改進,加上柔版印刷技術(shù)與水性油墨的配合,打開了更廣闊的應(yīng)用市場,對印刷行業(yè)的許多領(lǐng)域產(chǎn)生了重大影響[2-4]。目前,在美國市場上塑料軟包裝印刷中大部分都采用水性油墨,也就是說水墨已成為印刷的主要用墨。我國水性柔印市場已經(jīng)趨于成熟,對水性油墨企業(yè)的自主創(chuàng)新能力也提出了更高的要求。標(biāo)準(zhǔn)化作為促進企業(yè)發(fā)展和技術(shù)進步的重要手段,已經(jīng)成為企業(yè)自主創(chuàng)新不可或缺的組成部分[5]。

1 標(biāo)準(zhǔn)總體情況

本文對柔性版水性油墨的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進行檢索,目前沒有國家標(biāo)準(zhǔn),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1 項,企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)25 項。

2 性能指標(biāo)(值)對比

對柔性版水性油墨的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與QB/T 2825—2017 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中性能指標(biāo)進行梳理,并對其技術(shù)指標(biāo)(值)進行對比分析。

2.1 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中均有的指標(biāo)且指標(biāo)值相同

為保護人身的安全,油墨生產(chǎn)和使用過程中不應(yīng)損害使用者或第三者的安全健康,QB 2930.1—2008、QB/T 2825—2017 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中明確提出油墨有害可溶性元素的最大限量和總含量限量,單位mg/kg,即鉛(Pb)＜90、汞(Hg)＜60、砷(As)＜25、鉻(Cr)＜60、鎘(Cd)＜75、銻(Sb)＜60、鋇(Ba)＜1000、硒(Se)＜500,鉛、汞、鉻、鎘的總含量限量應(yīng)＜100。這是標(biāo)準(zhǔn)制定過程中必須達到的條件,但部分企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)未提出此項指標(biāo),這不符合標(biāo)準(zhǔn)法的規(guī)定,企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)增加此項強制性指標(biāo)。

2.2 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中均有的指標(biāo),但指標(biāo)值不同

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中均提出了粘度、pH 值、顏色、附著牢度、著色力、細度、初干性、光澤8 項指標(biāo)。但企業(yè)根據(jù)實際生產(chǎn)和客戶要求,提出了符合自己要求的指標(biāo)值。本文梳理同一指標(biāo)的不同指標(biāo)值并進行對比,如圖1～圖6 所示。

在25 家企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,有粘度指標(biāo)的企業(yè)20家,其中與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法相同的有13 家,如圖1 所示。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中粘度的檢驗方法為涂料4 號杯和日制察恩4 號杯兩種。本文對與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相同檢驗方法的企業(yè)指標(biāo)進行值的對比。部分企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)沒有明確檢驗方法,或采用與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不相同的檢驗方法,這影響標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)值的對比,建議企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為參考依據(jù),規(guī)范粘度的檢驗方法。在高速印刷時,油墨的粘性必須低于臨界值,否則油墨不可能轉(zhuǎn)移并附著在承印物上。同時油墨上機粘度越低,流頻越好,產(chǎn)生的污版、臟版、刀絲越少。有4 家企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)值高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),建議以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),重新修訂指標(biāo)值,以便更好地滿足企業(yè)生產(chǎn)。

圖1 粘度值對比

在25 家企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,有pH 指標(biāo)的企業(yè)15家,如圖2 所示。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定水性油墨pH 應(yīng)在7—10 之間,企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中pH 最小值的設(shè)定均高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),建議行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參考企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),修訂時更新指標(biāo)值。另外部分企業(yè)指標(biāo)值的設(shè)定過于寬泛,建議精確分析并對指標(biāo)值進行修訂。

圖2 pH 值對比

在25 家企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,有著色力指標(biāo)的企業(yè)19家,如圖3 所示。著色力影響油墨的耐印率及其印刷時墨量的控制。油墨著色力小,則供墨則多,膜層則厚,造成網(wǎng)點擴大、糊版等質(zhì)量問題。有1 項企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)值明顯高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),可能是根據(jù)客戶要求所設(shè)定。

圖3 著色力值對比

在25 家企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,有細度指標(biāo)的企業(yè)23家,如圖4 所示。油墨細度的大小影響印刷品的質(zhì)量。如果油墨細度過大,在印刷過程中容易產(chǎn)生傳墨、勻墨不均勻問題,嚴(yán)重時會堵墨斗,導(dǎo)致油墨不能正常下墨,造成油墨的轉(zhuǎn)移性下降,長期使用將磨損版材和墨輥,減少墨輥的使用壽命。油墨細度過小的話,油墨轉(zhuǎn)移到紙張后,可能出現(xiàn)滲入紙張毛細管中的顏料粒子過多,則印刷品也會因為紙張表面顏料濃度過低而顯得墨色暗淡。如果油墨細度好,其濃度及光澤度相對也會提高。有2 家企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中細度值高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

圖4 細度值對比

在25 家企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,有初干性指標(biāo)的企業(yè)有9 家,如圖5 所示。水墨在使用過程中由于油墨廠家選用的樹脂不同或機器轉(zhuǎn)速不同,初干性會有所不同。干燥速度過快,油墨在印版或者網(wǎng)紋輥上發(fā)生干燥,會發(fā)生堵版和糊版等印刷故障的發(fā)生。干燥速度過慢,干燥速度達不到印刷機轉(zhuǎn)速要求,會影響生產(chǎn)效率。有3 家企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)初干性指標(biāo)單位為cm,與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)初干性指標(biāo)單位不同,建議與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一測試單位,便于對比分析。其中初干性數(shù)值小于5mm/30s 或者超過50mm/30s 屬于不達標(biāo),企業(yè)修訂時,建議參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

圖5 初干性值對比

油墨的光澤度是指油墨印樣在某一角度反射光線的能力。油墨光澤度的好壞,直接就影響了產(chǎn)品的外觀。因此光澤度高的,色彩就顯得鮮艷,光澤度低的,色彩就明顯暗沉。為了要獲得高光澤的印品,印刷者不僅要在油墨的連結(jié)料上下功夫,也要往印刷品上罩光、涂塑、覆膜等上面做工作,這就體現(xiàn)了油墨光澤度的重要性,建議未設(shè)定此項指標(biāo)的企業(yè)參考研究。在25 家企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,有光澤偏差指標(biāo)的企業(yè)2 家,其數(shù)值與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一致;有光澤指標(biāo)的企業(yè)4 家,建議這4 家企業(yè)在修訂標(biāo)準(zhǔn)時,與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相統(tǒng)一,設(shè)定指標(biāo)為光澤偏差(圖6)。

圖6 光澤值對比

2.3 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中特有指標(biāo)(值)

部分企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中還提到了耐酸堿、耐水、貯存穩(wěn)定性、外觀、流動性、脫色測試、耐干摩擦、粒度、耐光、固體含量、氣味、濃度、基材膜表面張力、耐劃痕性、溶劑殘留、遮蓋力、硬度、印刷速度、表面電阻、體積電阻、耐濕、耐熱、劃格實驗指標(biāo)。這是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)實際生產(chǎn)情況和客戶要求制定的指標(biāo),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂時需增加這些指標(biāo)。

2.4 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中特有指標(biāo)(值)

《標(biāo)準(zhǔn)化法》明確規(guī)定企業(yè)可以根據(jù)需要自行制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但這是在以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的前提下。推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、團體標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求不得低于強制性國家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)技術(shù)要求。國家鼓勵社會團體、企業(yè)制定高于推薦性標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)要求的團體標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的指標(biāo)是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定過程應(yīng)達到的指標(biāo)。部分企業(yè)未做到這一點,這是不符合要求的,建議企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進行修改完善。

并不是所有的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都有設(shè)定粘度、pH 值、顏色、附著牢度、著色力、細度、初干性、光澤8 項指標(biāo),且行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中額外提到了溶劑殘留總量、苯和苯系物殘留量、VOC 含量和抗粘連指標(biāo),這些是所有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中均未提及的。

印刷油墨中含有有害殘留物質(zhì)對環(huán)境與人都有直接的影響和危害。有害殘留物質(zhì)會污染包裝內(nèi)容物,導(dǎo)致食品包裝的安全問題。印刷后,當(dāng)殘留溶劑達到一定量時,就容易造成印品在收卷及放置過程中出現(xiàn)反黏等問題。同時還會影響復(fù)合工序的質(zhì)量。因此需對油墨中有害殘留物質(zhì)做出明確限量。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中明確提出,薄膜類水性油墨溶劑殘留總量應(yīng)≤5 mg/cm2,苯和苯系物殘留量應(yīng)≤0.5mg/m2,企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)增加此項指標(biāo);2021 年4 月1 日GB38507—2020 《油墨中可揮發(fā)性有機化合物(VOCs)含量的限值》正式實施。國家標(biāo)準(zhǔn)中明確提出吸收性承印物VOCs 含量≤5,非吸收性承印物≤25,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定VOC 含量應(yīng)≤10%。此項指標(biāo)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是不符合要求的,應(yīng)按照國家標(biāo)準(zhǔn)及時更新指標(biāo);抗粘連指標(biāo)要求油墨避免印刷品的蹭污,是必要的指標(biāo)。

3 結(jié)語

論文主要對柔性版水性油墨的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與QB/T2825—2017 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中性能指標(biāo)(值)進行了對比分析,結(jié)果如下:

(1)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中明確提出有害可溶性元素限量。但部分企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)未涉及此項指標(biāo)。這是標(biāo)準(zhǔn)制定過程中必須達到的條件。

(2)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中共同提到了粘度、pH 值、顏色、著色力、細度、附著牢度、初干性、光澤偏差這些性能指標(biāo),部分企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)未設(shè)定某一指標(biāo)或制定的指標(biāo)值范圍過于寬泛,建議以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),重新修訂指標(biāo)值。

(3)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中額外提到了溶劑殘留總量、苯和苯系物殘留量、VOC 含量和抗粘連指標(biāo),這些是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中未提及的。建議企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)增加這些指標(biāo)。

(4)部門企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對國家還未出臺的油墨產(chǎn)品中重要指標(biāo)進行了部分補充,這是根據(jù)企業(yè)工作中的實際情況所制定。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂時應(yīng)參考決定是否增加有性能指標(biāo)。

綜上所述,我國現(xiàn)發(fā)布的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量不高,應(yīng)引起行業(yè)等相關(guān)部門的重視。