水性油墨：水性油墨與溶劑型油墨的最大區(qū)別，在于其使用的溶劑是水而不是有機(jī)溶劑，明顯減少VOC排放量，能防止大氣污染，不影響人體健康，不易燃燒，墨性穩(wěn)定，色彩鮮艷，不腐蝕版材，操作簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，印后附著力好，抗水性強(qiáng)，干燥迅速，故特別適用于食品、飲料、藥品等包裝印刷品，是世界公認(rèn)的環(huán)保型印刷材料，也是目前所有印刷油墨中唯一經(jīng)美國(guó)食品藥品協(xié)會(huì)認(rèn)可的油墨。

    水性油墨簡(jiǎn)稱(chēng)為水墨，柔性版水性墨也稱(chēng)液體油墨，它主要由水溶性樹(shù)脂、有機(jī)顏料、溶劑及相關(guān)助劑經(jīng)復(fù)合研磨加工而成。水性油墨特別適用于煙、酒、食品、飲料、藥品、兒童玩具等衛(wèi)生條件要求嚴(yán)格的包裝印刷產(chǎn)品。

    1.水溶性樹(shù)脂

　　水溶性樹(shù)脂或水分散性樹(shù)脂皆為水性墨的連接料，它對(duì)油墨的粘度、附著力、光澤、干燥及印刷適應(yīng)性都有很大的影響。在國(guó)內(nèi)，常采用松香改性馬來(lái)酸樹(shù)脂作連接料來(lái)制作油墨，但此種油墨僅能用于印刷一般紙箱，滿(mǎn)足不了中、高檔包裝印刷所要求的光澤和耐水性的要求。氨基甲酸乙酯樹(shù)脂的穩(wěn)定性較好，但印刷適應(yīng)性和可溶性略差一些，其他還有用苯乙烯改性馬來(lái)酸樹(shù)脂、水性氨基樹(shù)脂以及聚乙烯醇和羧甲基纖維素等，這些高分子樹(shù)脂一般均含有－COOH（羧基）、－OH（羥基）、－NH2（胺基）等親水基團(tuán)，經(jīng)過(guò)特定的工藝處理，成為完全溶于水的樹(shù)脂，可以作為水性油墨的連接料。但是，依然明顯地存在一些不盡人意的地方，且對(duì)水性油墨的印刷適應(yīng)性、光澤度、耐水性等都有不同的影響（見(jiàn)表1）。

　　馬來(lái)酸樹(shù)脂 氨基甲酸乙酯樹(shù)脂

　　水性氨基樹(shù)脂 羧甲基纖維素 水溶性丙烯酸樹(shù)脂

　　顏料分散性 中 中 良 良 優(yōu)

　　印刷適應(yīng)性 中 中 中 良 優(yōu)

　　耐濕摩擦性 中 中 良 中 優(yōu)

　　耐干摩擦性 差 中 差 中 優(yōu)

　　油墨穩(wěn)定性 中 良 中 中 優(yōu)

　　耐熱性 差 差 中 中 極優(yōu)

　　耐水性 差 差 中 差 優(yōu)

　　著色性 中 中 差 中 良

　　光澤 差 差 中 差 良

　　由表1可知，選用水溶性丙烯酸改性樹(shù)脂作水性油墨的連接料，其光澤度、耐候性、耐熱性、耐水性、耐化學(xué)性和耐污染性等方面均具有顯著的優(yōu)勢(shì)，在直接分散溶解或合成高分子乳液時(shí)，也均能表現(xiàn)出優(yōu)良的性能。用該樹(shù)脂制成油墨，產(chǎn)品可達(dá)到國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量水平。

　　2.水性油墨的顏料

　　顏料賦予了油墨顏色特征，滿(mǎn)足了印刷對(duì)色彩的要求。一般的有機(jī)顏料和無(wú)機(jī)顏料都可用于水性油墨。由于水性油墨的樹(shù)脂大多為堿溶性的，所以選用顏料時(shí)，須使用能耐堿性的顏料。但是，水墨中顏料的分布密度較溶劑型油墨要大得多，而水的表面張力及極性都與溶劑差別大，使得顏料分散較為困難，直接影響到油墨的穩(wěn)定性、粘度和pH值。采用添加表面活性劑可增加樹(shù)脂和水的親和力及顏料與水溶性連接料的親和力，從而解決油墨的穩(wěn)定性問(wèn)題。水墨的粘度和pH值是需要精確控制的。當(dāng)pH值高于9.5時(shí)，堿性太強(qiáng)，油墨的粘度會(huì)降低，干燥速度變慢、耐水性能變差；當(dāng)pH值低于8時(shí)，堿性又太弱，油墨的粘度升高，干燥速度加快，會(huì)造成臟版、糊版、起泡等缺陷。在印刷過(guò)程中選用顏料時(shí)，應(yīng)選擇國(guó)產(chǎn)顏料中色澤艷亮、粘度低、體系穩(wěn)定的高級(jí)顏料來(lái)制作水性油墨。

　　3.水性油墨所用助劑

　　為提高水性油墨的各項(xiàng)性能需添加各種助劑，而水性油墨所用助劑較溶劑型油墨更為重要。常用的水性油墨助劑有以下幾種：

　　 ①消泡劑：用來(lái)消除水性油墨中的泡沫，用量一般為1％～2％。

　　 ②穩(wěn)定劑：主要防止水墨在貯藏、運(yùn)輸中聚結(jié)、發(fā)霉，降低水墨粘度和調(diào)節(jié)水墨的pH值，一般使用氨水或乙醇胺等助劑。

　　 ③其他助劑：分散劑、防腐劑、流平劑、增滑劑及交聯(lián)劑等。通過(guò)科學(xué)使用這些助劑來(lái)改善水性油墨的弱點(diǎn)，可提高水性油墨的穩(wěn)定性能。

　　4.水性油墨所用溶劑

　　水性油墨所用溶劑需具有：①溶解樹(shù)脂，給與墨性；②調(diào)節(jié)粘度，給與印刷適應(yīng)性；③調(diào)節(jié)干燥速度。水性油墨還要求具有無(wú)毒的特性，因而它的溶劑主要是純凈水和少量的醇類(lèi)，如水、乙醇、丁醇、異丙醇等。這些溶劑可以輔助水增強(qiáng)溶解樹(shù)脂的能力，提高顏料的分散性能，并加速滲透，抑止發(fā)泡。

    5.優(yōu)選出的水性油墨基本配方

　　水溶性丙烯酸樹(shù)脂25％～35％

　　水15％～25％

　　乙醇5％～15％

　　三乙胺5％～10％

　　顏料10％～30％

　　助劑1％～3％

　　 6.水性油墨的生產(chǎn)工藝

　　第一步為研磨制備色漿：將水溶性樹(shù)脂、顏料、助劑和溶劑（水）等混合，通過(guò)高速分散機(jī)攪拌分散、研磨成備用色漿。

　　第二步為配制油墨：將備用色漿、助劑和溶劑（水）等攪拌混合均勻，通過(guò)研磨分散，使之具有足夠的細(xì)度、光澤及著色力，過(guò)濾包裝即為水性油墨產(chǎn)品。

　　綜上所述，我們選擇各種不同類(lèi)型和品種的水溶性丙烯酸樹(shù)脂，通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)篩選了顏料和助劑，并與丙烯酸酯類(lèi)乳液復(fù)配，加入交聯(lián)劑，通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)選配方，所研制成的水性油墨產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)有關(guān)單位檢測(cè)使用，證明其各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品先進(jìn)水平，得到了使用單位的一致好評(píng)。其主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2。 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 實(shí)測(cè)指標(biāo) 檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

　　顏色 標(biāo)樣 近似標(biāo)樣 GB/T13217.1

　　著色力(％) 90～110 100 GB/T13217.6

　　粘度(S) 50±30 50 GB/T13217.4

　　光澤(％) (60℃) >80 GB/T13217.2

　　細(xì)度(μm) ≤10 8 GB/T13217.3

　　 pH值 8.0～9.5 9 1

　　初干性(mm) 15～30 19 1

　　耐堿、耐水 24h 良好 1

　　貯存穩(wěn)定性 5～30℃ 良好