水性树脂连结料的选择

发布日期:2006-4-10 15:51:40

1.水性树脂连结料的选择

      连结料的主要成分是树脂，它是水性油墨的心脏。油墨的黏度、光泽度、抗水性、干燥性、流动性、转移性和固着性等性能主要由连结料决定，油墨的耐酸性，耐碱性和耐溶剂等性能也与连结料有一定的关系，因而水墨的开发重点在于油墨连结料的研发。

      选择水溶性树脂的重要指标是分子量（Mw）和酸值（AV），而其中又以分子量最为重要。具有高固体含量的低分子量树脂，可以使油墨具有较高光泽度，减少水分蒸发，加快干燥速度。高酸值树脂在油墨中复溶性高，可改进颜料的润湿性，但会降低耐湿磨性。低酸值树脂耐碱性和耐洗涤剂性好，但颜料的分散性和复溶性较差。

      选用丙烯酸树脂作为水性油墨的连结料，油墨在光泽度、耐候性、耐热性、耐水性、耐化学性和耐污染性等方面都具有显著的优势,在直接分散溶解或合成高分子乳液时,也具有优良的性能。所以，目前国外大多数采用丙烯酸酯类碱溶性树脂及马来酸酐等改性丙烯酸酯树脂作为水墨成膜树脂使用。

水性油墨在瓦楞纸印刷中的技巧

　　水性油墨应用于瓦楞纸之印刷，在国外已有一段相当长的时间，在国内也已有二十几年了。瓦楞纸印刷是由铅印（凸印），胶印（平印），橡皮版水可洗印刷，发展至今之柔性凸版水性油墨印刷。柔性凸版水性油墨也从松香－马来酸改性树脂系列（低档）发展到丙烯酸树脂系列（高档）。印刷版材也从橡皮版向树脂版过渡。印刷机也从大辊筒之单色或双色机逐渐发展到三色或四色之ＦＬＥＸＯ机。网目轮也由１５０－２００目的金属辊逐步发展到１８０－２５０目之陶瓷辊。随着印刷技术之日新月异，水性油墨的使用技巧就相当重要了。在探讨水性油墨的使用技巧之前，我们首先要了解水性油墨之特性及印刷中各种因素的关系及影响，如版材因素，纸张因素，网目轮因素，机械因素，水墨因素，操作人员因素等。

　　 一、 瓦楞纸印刷用水性油墨的特性

　　 １．水性油墨大致分为两类：

　　 （ａ）松香－马来酸改性树脂系列（低档）；

　　 （ｂ）丙烯酸树脂系列（高档）。

　　 ２．两类水性油墨之特性比较：（略）

　　 二、对水性油墨性能的要求：

　　 １．长期存放沉淀后，经搅拌后应很容易再分散；

　　 ２．要有良好的流动性能和粘度；

　　 ３．有良好的贮存稳定性；

　　 ４．干燥性能要快而恰当；

　　 ５．不能对印版及印刷机有任何不良影响；

　　 ６．不能有太大的刺激性气味；

　　 三、水性油墨技术参数

　　 １．颜色：与标准样版近似　　注：将检样和标准样相近而不相连地用手动展色轮展色对比。

　　 ２．细度：小于２０微米 仪器：０－５０微米刮板细度计。

　　 ３．粘度：２０秒±５秒 仪器：ＲＩＧＯＳＨＡ４＃杯（２５℃）。

　　 ４．ｐＨ值：８．０－９．５ 仪器：便携式ｐＨ仪（ＰＨＢ－２型）。

　　 ５．重金属含量：符合世界包装绿色环保标准。

　　 ６．各项耐性：符合要求。

　　 四、水性油墨的正确使用要求：

　　 １．使用前应须充分搅拌，保持水墨成分均匀；

　　 ２．开启使用后存墨应随即加盖封闭好，以防尘埃掉落及结皮干固；

　　 ３．余墨如含有杂质应先行过滤，再配新墨一并使用；

　　 ４．贮存期间请避免接近高温或烈日照射。在正常条件下均可贮存一年而不会变质；

　　 ５．若发现应用水墨之粘稠度稍大时，可加适量水作调整。

水性油墨在瓦楞纸印刷中的应用

　　在包装印刷领域中，瓦楞纸板的印刷占据较大的份额。随着包装市场的扩大和印刷技术水平的不断提高，瓦楞纸板印刷的数量和质量都得到较快发展。不过，当前人们对环保因素考虑的越来越多，因此瓦楞纸板印刷使用的油墨成了人们比较关心的问题。在瓦楞纸印刷中，常用的油墨主要是溶剂型油墨、水性油墨以及UV油墨。

　　1、瓦楞纸常用的印刷方式和油墨

　　由于瓦楞纸板具有多层波浪形的瓦楞复合而成，表面平整度差，印刷压力不能过大，用丝网印刷方式只能印刷一些简单的图案，文字，印刷难度比较大，所以瓦楞纸板一般用柔性版印刷。这主要是因为：①柔性版的弹性变形在印刷过程中可以弥补瓦楞纸的厚薄误差与表面不平，使印刷墨色均匀，从而提高成品的质量；②柔性版印刷压力小，即使印版压缩变形后也能较好的与厚薄不均的瓦楞纸板接触，而避免厚的部分印迹发糊，薄的部分接触不良印迹空虚不实的现象；③柔性版印刷采用网纹辊传墨，便于水性油墨传递，印版只需轻轻接触瓦楞纸，水性油墨就会几乎全部被瓦楞纸板吸收； ④柔性版印刷机结构简单，便于与其他工序，如压痕，开槽，模切，涂胶，制箱等相应机械组合在一起进行联机作业。

　　利用柔性版印刷瓦楞纸时，常用的油墨主要有溶剂型油墨、水性油墨和UV油墨，随着人们对环保因素的重视，溶剂型油墨所占比重在逐年减少，而水性油墨和UV油墨却越来越受欢迎。目前，水性油墨增长最快，所占市场份额也较大，例如在美国90%左右的柔印油墨是水性的。而在瓦楞纸箱的柔性印刷中，水性油墨所占比例更大，这是因为在瓦楞纸箱上印刷的文字或简单图案无需很高的光泽，水性油墨可以满足印刷品质量的要求；再者瓦楞纸箱是纤维疏松的交织物，有较强的吸水性，印刷水性油墨后，以渗透干燥为主，无需设置干燥装置；并且水性油墨无毒，无害，不易燃，使用方便安全，成本低。所以，综合这些因素，瓦楞纸最主要的印刷方式是柔印，而最常用的油墨是水性油墨。

　　2、瓦楞纸印刷中的水性油墨

　　2.1水性油墨的组成

　　(1)连接料

　　水性油墨中的连结料是水溶性树脂和水性高分子乳液。水性树脂的种类很多，如松香马来酸树脂、苯乙烯马来酸树脂、丙烯酸共聚物、氨基丙烯酸乙酯等，高分子乳液即水性分散树脂，有醋酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物、聚氨酯树脂、环氧树脂等。目前，水基丙烯酸树脂是水性网印油墨中最常用的连接料，目前应用最成功的丙烯酸聚合物主要是碱溶性树脂、丙烯酸乳液、胶态乳液和溶液以及特殊丙烯酸聚合物四类。

　　(2)颜料

　　水性油墨主要使用耐碱性强、在水体系中分散性好的有机或无机颜料，这些颜料除普通的粉末状外，还有颜料滤饼、颜料水性分散体及水中易分散颜料。水性油墨中的颜料必须耐碱性强，遮盖力高，色浓度高，易分散。

　　(3)助溶剂

　　由于水的溶解能力和润湿能力不大，故需选用相应的助溶剂，如乙醇、丙醇(正，异)、乙二醇单醋酸等。通过加入助溶剂可以改善油墨的缺点和提高其稳定性，可以降低水性墨的表面张力，增加对塑料的润湿，还有助于溶解树脂提高干燥速度。另外，树脂一般不溶于水，还必须加入适当的碱性物质来促使树脂溶于水。一般选用胺类物质如乙醇胺，其用量要视pH值而定。

　　(4)助剂

　　助剂种类很多，如稀释剂、分散剂、增光剂、消泡剂、冲淡剂、静电剂等，用以改善油墨的印刷适性。

　　2.2用于瓦楞纸印刷中的水性油墨的要求

　　 瓦楞纸箱的最大特点是纸质粗糙，表面不够平整，油墨渗透快，而且面纸大多为深黄褐色，要挥发出柔性版印刷所特有的墨层饱满、层次丰富且色彩鲜明的印刷效果，就利用高质量的水性墨。在具备了普通水性油墨的要求之外，以下几点是配制瓦楞纸印刷用水性油墨时要重点考虑的。

　　(1)基本色要鲜艳，着色力强，保证印迹具有很高的遮盖力；同时能够实现低黏度和高色浓度的基本平衡，使层次版和网点印刷能清晰分明。

　　(2)既要保持较快的渗透干燥性能，适应高速印刷，避免背面蹭脏，又要有良好的流平性能，使印迹平整，光洁，展现饱满，鲜明的色彩效果，并让印刷厂有条件选用很大范围的各种纸张和纸板。

　　(3)印刷过程中必须具有良好的再溶解性，保证展墨过程流畅，适应各种印刷速度。

　　(4)印迹具有良好的耐磨性和抗水性能，能满足包装材料不断提出的新的性能要求。

　　3、瓦楞纸印刷中使用水性油墨的一些问题

　　(1)柔性版印刷用网纹辊传墨，网穴较小，水性油墨桶中要加过滤网，以防杂质等损坏网纹辊。

　　(2)水性油墨质地要细，色泽要鲜艳，油墨的黏度要与印刷速度相匹配。

　　(3)瓦楞纸印刷选用的水性油墨，它的连接料是树脂和水在表面活性剂的作用下，形成的油水混溶体系，该体系的稳定性较差。水性油墨的稳定性取决于其PH值的大小。当ph值下降到7.8左右或更低时，油墨开始混浊和稠化、易结膜，阻碍油墨的正常传递。碱性太强，对网纹辊有影响，一般ph值控制在8~9。水性油墨偏碱性，类似皂溶液，容易起泡。

　　(4)使用前须充分搅拌，保持水墨成分均匀；开启使用后存墨应随即加盖封闭好，以防尘埃掉落及结皮干固；余墨如含有杂质应先行过滤，再配新墨一并使用；贮存期间请避免接近高温或烈日照射，在正常条件下均贮存一年而不会变质。

　　(5)合理使用油墨助剂。水性油墨的助剂类型很多，要根据说明书正确使用，在正式印刷之前，要综合考虑印刷条件、承印物的表面特性、环境温湿度、水性油墨存放时间等诸多因素，来调配油墨。

　　当前，在瓦楞纸板印刷中，水性油墨已经占据了主导地位，其印刷质量已得到了人们的认可，并且其污染小，所以应用也越来越多。目前，水性油墨还是有一些问题需要解决，特别是其干燥速度的问题，不过伴随着油墨技术发展，水性油墨的发展前景还是一片光明的。

    柔版印刷凭藉其环保优势在欧美尤其是美国得到了淋漓尽致的发展。柔版印刷的应用范围极为广泛，被印材料涉及到报纸、瓦楞纸板、塑料薄膜、镀铝纸等。生产过程中用于柔版印刷的油墨与被印材料相适应，就主要成分而言基本相同、包括色料，树脂，溶剂和助剂等。

    色料

    色料能够赋予油墨一定的颜色，它可选择性地吸收进而散射出一定波长的光波，从而呈现特定的颜色。除此之外，色料还为柔版印刷油墨提供必要的耐抗性、如耐光性、耐高温性和耐气候性等。色料的第三个作用是在一定程度上影响油墨的黏度。

    柔版印刷水性墨中的色料，主要采用能够溶解于溶剂中的染料，三苯甲烷染料、耐光酒精溶剂染料、酸性染料等。染料的色彩鲜艳、着色力强，能够满足印刷对装饰性的要求。

    树脂

    树脂的作用是分散色料与被印物的黏附作用形成牢固印纹，并且在油墨干燥成膜后形成一定的光泽度。树脂还影响柔印水性墨的干燥性、流变性以及其它印刷适性。适用于柔版印刷水性墨的树脂种类较多，主要根据被印物的性质来选用。柔印水性墨的树脂通常包括硝化纤维素、丙烯酸树脂、聚酮类树脂、环氧树脂、醇酸树脂、虫胶、干酪素等。这些树脂一般都含有羧基〈-COOH〉、羟基〈-OH〉或氨基等可溶性基团。

    溶剂

    溶剂在柔印水性墨中的主要作用是溶解树脂、调整黏度、调节干燥速度和促进柔印物表面的润湿等。因此，溶剂首先必须能够溶解树脂，以配制油墨。其次，要考虑油墨中溶剂的纯度、颜色、可燃性等，更为重要的是，要考虑油墨中的溶剂对柔性树脂印版是否会产生腐蚀作用，以保证印版的耐印力。

    柔印水性墨以水为主导溶剂，同时还添加一定数量的醇。通常，水溶剂的用量是醇溶剂的两倍甚至更多。常用的醇类溶剂有乙醇、异丙醇等，它们有助于提高油墨的稳定性，加快油墨的干燥速度、降低表面张力，异丙醇还能起到防止水性墨起泡的作用。

    添加剂

    柔印水性墨的物化性能很大程度上由水性墨中的添加剂所决定。往水墨中加入添加剂，以获得某些特定的物化性能，是柔版印刷工业中常用手段。在水性墨中，色料、树脂和溶剂约占油墨成分的95%，其余的5%便是各种添加剂：

    (1) 润滑剂

    油墨配方中一般都含有润滑剂，润滑剂的作用是为印刷品提供耐磨性，防止印刷过程中脏污油墨，同时减少墨膜层的玻璃化现象。油墨成分中润滑剂含量的多少，与印刷工业和印刷品的最终用途有关。贴合油墨中不能使用润滑剂，否则会影响贴合的附着力。

    油墨中使用最多的润滑剂是聚乙烯〈PE〉蜡、聚丙烯〈PP〉蜡、硅酮树脂蜡、碳氟树脂蜡〈例如PTFE蜡〉等。这些润滑剂在润滑效果、转移率和耐高温等性能方面有很大差别。PTFE〈聚四氟乙烯蜡〉赋予油墨很强的耐高温能力和耐摩性、但是这种润滑剂的价格相对要高一些。通常有经验的油墨厂会将上述几种润滑剂配合使用，以获得最佳的油墨润滑性。

    (2) 表面活性剂

序号

楞类

内径规格

制造规格

集装箱

外径规格

非集装箱

外径规格

长

宽

高

长

宽

高

长

宽

高

长

宽

高

1

E

L-2

W-2

H-3

L

W

H

L+1

W+1

H+1

L

W

H

2

B

L-3

W-3

H-6

L

W

H

L+2

W+2

H+4

L+1

W+1

H+1

3

C

L-4

W-4

H-7

L

W

H

L+3

W+3

H+5

L+1

W+1

H+1

4

A

L-5

W-5

H-9

L

W

H

L+4

W+4

H+7

L+1

W+1

H+1

5

EB

L-5

W-5

H-9

L

W

H

L+4

W+4

H+7

L+2

W+2

H+2

6

EC

L-6

W-6

H-11

L

W

H

L+5

W+5

H+9

L+2

W+2

H+2

7

BC

L-7

W-7

H-13

L

W

H

L+6

W+6

H+11

L+2

W+2

H+2

8

BA

L-8

W-8

H-15

L

W

H

L+7

W+7

H+13

L+2

W+2

H+2

9

CA

L-9

W-9

H-17

L

W

H

L+8

W+8

H+15

L+2

W+2

H+2

10

BCA

L-12

W-12

H-22

L

W

H

L+11

W+11

H+20

L+3

W+3

H+3

11

BBC

L-10

W-10

H-18

L

W

H

L+9

W+9

H+16

L+3

W+3

H+3

12

BCC

L-11

W-11

H-20

L

W

H

L+10

W+10

H+18

L+3

W+3

H+3