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一、水墨印刷幾多歡樂(lè)幾多愁    包裝印刷技術(shù)追求環(huán)保效果時(shí)，人們就會(huì)首推水溶性油墨制品，其最大特點(diǎn)是：⑴不污染環(huán)境；⑵材料來(lái)源廣；⑶成本低，被公認(rèn)的綠色產(chǎn)品。但經(jīng)過(guò)人們長(zhǎng)期實(shí)踐之后，由于技術(shù)的局限，經(jīng)常會(huì)遇到：①套色難度大；②光澤差；③翹邊翹角；④不耐水浸泡；⑤不耐磨擦；⑥對(duì)金屬類(lèi)如鋁箔和聚烯烴類(lèi)薄膜附著牢度不夠好等，使印刷油墨的適應(yīng)范圍受到質(zhì)疑。這個(gè)老大難問(wèn)題，嚴(yán)重地困擾著該產(chǎn)品的推廣應(yīng)用，直接影響著油墨理論知識(shí)的進(jìn)步?，F(xiàn)通過(guò)現(xiàn)代油墨印刷技術(shù)分析研究后證明，這些特殊故障的出現(xiàn)都與油墨的表面張力大有關(guān)。為了克服上述難題，筆者經(jīng)過(guò)近二十年探索之后，總結(jié)了水性油墨成膜過(guò)程所出現(xiàn)的滲透成因與抵抗?jié)B透壓的天然水墨抗磨擦劑的作用機(jī)理，以便同油墨、印刷界同仁商榷。     二、水墨抗磨擦劑的作用機(jī)理     1.抗磨擦劑材料該產(chǎn)品的原材     料是先采用物理的方法，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、濃縮、分離析出———即將由粗制品再結(jié)晶精制，并用化學(xué)的方法除去堿金屬和堿土金屬的硫酸鹽及碳酸鈉等雜質(zhì)而成鈉化合物———抗磨擦劑的原材料的。     由于考慮到在自然界中幾乎到處都能購(gòu)買(mǎi)到，特別是在包裝印刷制品中要預(yù)防包裝印刷油墨的圖文墨膜滲透，控制和降低油墨體系里的連結(jié)料表面張力及用量，筆者歷經(jīng)湖北、湖南、廣東、福建、浙江、上海、江蘇、山東、遼寧、河南等地包裝印刷企業(yè)的反復(fù)比對(duì)后認(rèn)為：這種再溶解配伍的中性抗磨擦劑仍屬天然無(wú)機(jī)物，沒(méi)有任何毒副作用的。它不僅能大大提高包裝印刷圖文墨膜光澤度和抗磨擦性，而且也是目前世界上方法最簡(jiǎn)單、成本最低、人體所需的元素之一。     2.耐磨擦劑的作用機(jī)理優(yōu)良的     包裝印刷油墨圖文墨膜，不僅具備上述條件，而且還應(yīng)該在該油墨體系添加PH緩沖溶液，其目的是：在一定條件下還能抵抗外來(lái)酸或堿的干擾，更不會(huì)因加入少量的酸或堿而改變油墨PH值的助劑去保持油墨液體酸堿度在一定范圍內(nèi)的穩(wěn)定性。特別是當(dāng)線(xiàn)型結(jié)構(gòu)的水墨體系里連結(jié)料加入了它后，就能使水墨產(chǎn)生交聯(lián)———能在線(xiàn)型分子間起架橋作用，從而使多個(gè)線(xiàn)型分子相互鍵合交聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的最廉價(jià)的水性油墨助劑，最明顯的是支化度大大提高數(shù)倍，甚至數(shù)十倍以上，進(jìn)而包裝印刷制品的范圍擴(kuò)大和成本降低。     我們知道，印刷油墨墨膜的不穩(wěn)定性，主要是油墨的滲透壓不平衡所致。通常能夠維持油墨平衡的主要成分是中性的交聯(lián)劑。一個(gè)缺乏交聯(lián)維持油墨穩(wěn)定的表面現(xiàn)象是油墨含水量大的和表面粗糙的承印物，可致油墨體系里水將連結(jié)料里樹(shù)脂滲入承印物內(nèi)而導(dǎo)致包裝印刷圖文墨膜光澤差，不耐擦等。當(dāng)我們從其分子量在106之多、相對(duì)密度達(dá)到2.1／25℃以上，熔點(diǎn)接近800℃、沸點(diǎn)更是無(wú)法讓人難以置信時(shí)，從溶于水、甘油、醇的現(xiàn)象中可以想象：這樣的交聯(lián)助劑，不僅能提高油墨生產(chǎn)或使用時(shí)控制油墨的發(fā)脹、膠化，而且也能提高包裝印刷油墨的耐熱性。無(wú)論是在高溫生產(chǎn)、還是在低溫作業(yè)的復(fù)雜環(huán)境，都不會(huì)因該產(chǎn)品的添加而出現(xiàn)氣泡、引起針孔和釋放氣體，更不會(huì)因該助劑在圖文墨膜的殘留而導(dǎo)致圖文的遷移、變色和褪色。     筆者在大量的試驗(yàn)中得知：當(dāng)高溫超過(guò)300℃易分解并放出氧氣。這種的氧化性，如碳、硫、磷以及有機(jī)物等易燃物相混合撞擊后引起猛烈爆炸，但作為再溶解配伍成型的水墨抗磨擦劑的液體的氧化性要比固體弱得多，何況要求包裝印刷制品超過(guò)300℃的至今還沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)。     3.印刷圖文墨膜的形成原理我     們認(rèn)真回顧二千年來(lái)的包裝印刷經(jīng)歷。雖然印刷方式各有不同，圖文墨膜的形成也形形色色，但最基本的基礎(chǔ)理論是：印刷后，承印物上的圖文墨膜定格在所印處的位置上，科技界常稱(chēng)為物理吸附和化學(xué)吸附兩大類(lèi)別。即：物理吸附主要以油墨與被承印物的分子間的作用力而相互吸引，一般吸熱較??；而化學(xué)吸附以類(lèi)似于化學(xué)鍵的力相互吸引，一般吸熱較大。作為液體或固體油墨表面對(duì)氣體或溶質(zhì)的一種吸附現(xiàn)象，在我們?nèi)粘０b印刷中，由于油墨的吸附力往往要大于被承印物，所以承印物已吸附的油墨不易釋出———即粉化、針孔、掉塊、滲透等，否則反之。這是因?yàn)榘b印刷油墨的氫鍵在承印物上已經(jīng)起了化學(xué)變化，不再具有原來(lái)的性狀(態(tài))，所以當(dāng)添加水性油墨抗磨擦劑后多是不可逆的作用。    為什么包裝印刷油墨體系在印刷后的承印物上，僅能通過(guò)分散介質(zhì)———水(溶劑)和氨化樹(shù)脂分子／即膠體溶液(專(zhuān)業(yè)講連結(jié)料)，而不能通過(guò)顏料(著色劑)和填充料分子，從而使分散介質(zhì)的分子與著色劑分子隔開(kāi)？因?yàn)榉稚⒔橘|(zhì)一經(jīng)印刷便通過(guò)承印物向外擴(kuò)散。此現(xiàn)象叫包裝印刷油墨滲透。嚴(yán)格地說(shuō)：滲透大多為分散介質(zhì)，而分散介質(zhì)大多又是溶劑類(lèi)。當(dāng)兩種不同的濃度(油墨體系中的不同溶解度的溶劑和不同的樹(shù)脂)連結(jié)料在與不同分散性的微細(xì)粒子著色劑分散、研磨在介質(zhì)中所形成的油墨分散體系被承印物隔開(kāi)時(shí)，其中濃度較低的連結(jié)料溶液中的溶劑也能滲入濃度較高的溶劑中去，而殘留在承印物表面的大多為顏料和填充料常稱(chēng)為懸浮，而由于分散介質(zhì)中的連結(jié)料(此處僅指樹(shù)脂)成分較小或不穩(wěn)定，故極易被水或其它溶劑沖掉或被磨擦掉色。     上述的故障出現(xiàn)(滲透)而導(dǎo)致失去圖文墨膜的光澤度。采用天然水墨抗磨擦劑可彌補(bǔ)其墨膜成型后的缺陷(油墨滲透、浮色、光澤差、不耐水、翹邊翹角，色彩明度、彩度低，印品平整度差而難于一版多色的高速套印，人工堵齊和程控分切以及機(jī)械化貼標(biāo)正品率低等等）。利用水墨抗磨擦劑的優(yōu)點(diǎn)，促使油墨體系里溶劑(水、醇)、樹(shù)脂、顏料、填料與承印物之間的平衡。這被稱(chēng)作用額外的壓力去實(shí)現(xiàn)近四十年世界范圍夢(mèng)寐以求的愿望。     學(xué)術(shù)界將額外壓力用X字母表示。而水墨抗磨擦劑的添加量的大小決定了滲透壓力的大小與包裝印刷油墨體系里連結(jié)料的濃度和溫度(包括承印物PH值、溫度、平整度、含水量多少)以及印刷車(chē)間的環(huán)境溫、濕度。一個(gè)理想的水溶性印刷油墨連結(jié)料有下列的關(guān)系式：        式中XA’是濃度較高油墨連結(jié)料中的溶劑(水、醇等)的摩爾分?jǐn)?shù)，XA是濃度較低的油墨連結(jié)料中的溶劑(水、醇等)的摩爾分?jǐn)?shù)。V!A是溶劑的摩爾體積。如果低濃度的油墨連結(jié)料用純?nèi)軇┐?，則XA=l，故上式可化為：       水墨抗磨擦劑的作用機(jī)理除了普遍的共識(shí)外，PH值的控制，油墨墨膜體系樹(shù)脂含量過(guò)少或連結(jié)料在氨化反應(yīng)的不科學(xué)，而導(dǎo)致上述的故障出現(xiàn)也是常有的事。雖然上述故障歸結(jié)為油墨適性差和不穩(wěn)定，縱觀過(guò)去國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的水墨品牌和閱覽各包裝印刷報(bào)刊發(fā)表的不同高見(jiàn)，一個(gè)能夠成為大路貨的水墨助劑水墨抗磨擦劑還有待包裝印刷油墨界、包裝印刷界及商品包裝客戶(hù)及消費(fèi)者共同去加以完善。即材料來(lái)源充足，購(gòu)料價(jià)格低廉，處理故障簡(jiǎn)單易行，隨加隨用而又立竿見(jiàn)影。至于能否選擇上述筆者提出的排除印刷故障的原理去進(jìn)行配方設(shè)計(jì)和拓展應(yīng)用范圍———不再為此而苦苦探索而影響包裝印刷的正常營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)，仍需整體達(dá)成共識(shí)才更具綠色環(huán)保型油墨的實(shí)際意義。     面對(duì)當(dāng)今不同國(guó)家不同地區(qū)及不同廠(chǎng)商研究開(kāi)發(fā)的不同油墨品牌，科學(xué)設(shè)計(jì)并生產(chǎn)一個(gè)全新的環(huán)保型的水溶性包裝印刷油墨產(chǎn)品，以幫助我國(guó)乃至世界包裝印刷油墨企業(yè)，特別是包裝印刷企業(yè)徹底防止上述故障的發(fā)生，也有利于抑制包裝印刷制品因油墨的低劣而出現(xiàn)泡沫、針孔、白點(diǎn)、縮孔、翹邊翹角、滲透、浮色、掉色等故障的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。     三、水墨抗磨擦劑的應(yīng)用前景     千百年來(lái)為何一種水墨在一個(gè)配方設(shè)計(jì)后采用不同的工藝流程進(jìn)行油墨生產(chǎn)和包裝印刷后，偶爾會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的印刷缺陷(故障)？但在選用不同的分散介質(zhì)或不同的承印物及不同的包裝印刷工藝后，印刷缺陷就沒(méi)有了呢?當(dāng)我們?cè)谶x用另一個(gè)配方設(shè)計(jì)后，采用不同于上述的工藝，就沒(méi)有了生產(chǎn)上常出現(xiàn)的故障呢?要想固守某一個(gè)所謂放之四海而皆準(zhǔn)的科學(xué)理論，首先以唯物觀點(diǎn)去認(rèn)識(shí)今天的世界，破除墨守陳規(guī)，挑出能抑制這些故障的助劑(去彌補(bǔ)油墨穩(wěn)定性上的不足)上的差異，承印物(如PH值和白度)與油墨表面張力差異則是至關(guān)重要的。一句話(huà)：因何而出現(xiàn)的故障，就抓住原因去處理。     筆者浮淺地認(rèn)為，世界上根本就不可能有萬(wàn)能助劑，但水溶性包裝印刷油墨抗磨擦劑是目前應(yīng)用較廣和最實(shí)惠的助劑之一。只是水墨應(yīng)用的非常小而已，并不都是所有的故障都?xì)w結(jié)為水墨的產(chǎn)品質(zhì)量造成的，還應(yīng)有承印物質(zhì)量、機(jī)械壓力、操作當(dāng)否、環(huán)境溫、濕度的作用也不可忽視。     今天，在我們還沒(méi)有找到一個(gè)長(zhǎng)期而有效的水型包裝印刷油墨產(chǎn)品前，可能應(yīng)用水墨磨擦劑是有效的明智選擇。這將打破現(xiàn)有包裝印刷油墨使用格局，其前景是不可估量的。 來(lái)源：廣東印刷