在正常的包裝印刷中，往往會(huì)因印刷圖文的墨膜浮色和發(fā)花而令操作者大費(fèi)周折，也使其印刷制品的質(zhì)量而大打折扣。這種故障主要是因印刷油墨體系里含有一種以上顏料或填料造成的。雖偶爾的出現(xiàn)不均勻的顏料分離現(xiàn)象，可在批量的包裝印刷過(guò)程后，以從油墨（圖文略）墨膜表面能明顯觀察到浮色或發(fā)花--即顏料變化。這是在未干的印刷圖文（油墨）墨膜狀態(tài)下所發(fā)生的顏料變化。但探究其浮色、發(fā)花的表現(xiàn)形式都有不同，而操作工則誤稱為縮孔，是在水墨體系消泡劑過(guò)量后造成的，而與前者有別。為此，筆者根據(jù)多年的實(shí)踐應(yīng)用試談以下各點(diǎn)，以飧包裝印刷界同仁商榷。
一、墨膜浮色與發(fā)花的表現(xiàn)形式
浮色是指油墨一經(jīng)印刷，濕墨膜中的顏料呈水平方向?qū)訝畹姆蛛x。這就是墨膜中多種顏料的一種或幾種轉(zhuǎn)變的濃度集中在表面而呈均一的分布。但卻與剛剛從油墨廠生產(chǎn)出來(lái)的或前一配方的顏色有其明顯的差別。
而發(fā)花則是指包裝印刷后的油墨墨膜中存在著多種顏色的不均勻分布，通常又呈條斑或蜂窩狀。為此，人們常理解為顏料垂直方向的分離。
除了浮色和發(fā)花之外，網(wǎng)紋輥在泵循環(huán)輸墨或噴印油墨后，包裝印刷的墨膜表面能看見(jiàn)的條紋狀的發(fā)花現(xiàn)象則被稱為絲紋。
浮色發(fā)花的產(chǎn)生原因，我們知道：在包裝印刷油墨體系里所有含有兩性顏料或填料的組成物都可能會(huì)產(chǎn)生浮色、發(fā)花，油墨制造者的生產(chǎn)工藝不當(dāng)或包裝印刷操作工的作業(yè)不當(dāng)也同樣會(huì)產(chǎn)生浮色和發(fā)花。
1.顏料的沉降和絮凝對(duì)浮色發(fā)花的影響
我們?cè)诙嗄甑膶?shí)踐中已經(jīng)知道：浮色發(fā)花是顏料在包裝印刷后墨膜表面分布不勻造成的（包括印版不平、壓力不勻等）。雖然涉及的原因是多方面的，但顏料分散的穩(wěn)定性是非常重要的。例如在多種顏料的分散組成的油墨體系里，往往會(huì)因某一種顏料的過(guò)度絮凝或沉降而造成顏料分散油墨體系的分離，也就是我們常講的浮色發(fā)花的原因。其次我們從觀察包裝印刷油墨沉降全過(guò)程后獲知：粒徑的作用要比密度大，浮色更為嚴(yán)重，也是通常稱是顏料的密度差造成的，嚴(yán)格地講是因顏料的粒徑作用造成的。從我國(guó)包裝印刷油墨分散體系里，小粒徑的顏料粒子吸附的樹(shù)脂和溶劑相對(duì)要比大的顏料粒子大得多，往往表現(xiàn)密度變小，大粒徑的顏料粒子密度變大便會(huì)造成顏料粒子的下沉；而小粒徑的顏料上浮而構(gòu)成了印刷油墨的浮色現(xiàn)象。
對(duì)此人們?cè)谟湍浞皆O(shè)計(jì)上，針對(duì)輕微的控制絮凝以防止顏料浮色發(fā)花方面曾作為重點(diǎn)而進(jìn)行調(diào)整，雖有效果，但過(guò)度地嚴(yán)重絮凝，就會(huì)產(chǎn)生沉淀而導(dǎo)致浮色發(fā)花的出現(xiàn)。為了生產(chǎn)上的簡(jiǎn)便，在20世紀(jì)90年代后，人們將分散劑尤其是偶聯(lián)劑引入油墨體系則效果十分明顯，分散劑的目的是在顏料的表面達(dá)到最佳的吸附狀態(tài)，偶聯(lián)劑的目的是在連結(jié)料與顏料之間架橋，借以增強(qiáng)顏料的貯存的穩(wěn)定性，并能夠起到防止浮色發(fā)花作用。
2.溶劑對(duì)浮色發(fā)花的影響
被稱為我國(guó)的"油墨之星"楊海蛟教授認(rèn)為：溶劑對(duì)樹(shù)脂聚合物的溶解性和印刷油墨的流變性及對(duì)包裝印刷工藝的適應(yīng)性，特別是墨膜的形成是十分重要的。這代表了我國(guó)包裝印刷界半個(gè)世紀(jì)的共同觀點(diǎn)。對(duì)此，為使溶劑充分發(fā)揮使用，一般采用多種溶劑（即混合溶劑）進(jìn)行配伍，即真溶劑與稀釋劑的搭配組成。在包裝印刷油墨配方設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使溶劑與承印物的氫鍵相近（相近相粘）；溶劑的溶解度與油墨體系中樹(shù)脂的溶解度相近（相近相溶）；溶劑的表面張力與油墨體系中的樹(shù)脂的表面張力相近（相近平整）；溶劑的密度與連結(jié)料（樹(shù)脂）密度相近（相近穩(wěn)定）；混合溶劑盡量注意揮發(fā)的梯度的間隙相近（相近干燥徹底）；真溶劑與稀釋劑要保持包裝印刷油墨需要的適應(yīng)印刷比例用量。如果我們達(dá)到了上述六個(gè)基本條件，就不會(huì)因溶劑而造成印刷油墨墨膜的浮色和發(fā)花。
3.表面張力梯度對(duì)浮色發(fā)花的影響
長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直忽視表面張力梯度對(duì)墨膜發(fā)花的成因，孰不知包裝印刷油墨墨膜的表面溶劑揮發(fā)后，其印刷圖文墨膜上下表面張力差，往往使墨膜渦流的形成而發(fā)花。濕墨膜表面受熱或吹風(fēng)不均而導(dǎo)致的表面張力之差，更會(huì)造成墨膜產(chǎn)生平行移動(dòng)（扦移）——發(fā)花的形成。
溶劑的溶解性過(guò)強(qiáng)會(huì)使包裝印刷油墨的粘度急驟下降，從而就會(huì)加速顏料粒子的沉降速度，其結(jié)果顏料粒徑不同而出現(xiàn)的沉降差——即渦流的產(chǎn)生，進(jìn)而出現(xiàn)浮色發(fā)花創(chuàng)造了條件。
另外，在混合溶劑體系里，如果真溶劑揮發(fā)過(guò)快，不僅會(huì)產(chǎn)生表面張力差，而且還會(huì)破壞溶劑的揮發(fā)梯度的平衡。其結(jié)果油墨體系中樹(shù)脂也就會(huì)因真溶劑的減少而帶著吸附的顏料析出——發(fā)花，同時(shí)也會(huì)使顏料顆粒凝聚而影響墨膜的表面平整度的提高，但溶劑的揮發(fā)過(guò)慢，會(huì)造成印刷油墨粘度的緩慢上升，從而造成印刷墨膜流動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，其結(jié)果墨膜渦流的出現(xiàn)就不可避免——發(fā)花，浮色以及流掛等。
4.油墨體系里樹(shù)脂對(duì)浮色發(fā)花的影響
樹(shù)脂種類繁多和不同，潤(rùn)濕的能力也不相同。而對(duì)于多個(gè)顏料配伍組成來(lái)說(shuō)，各種顏料對(duì)樹(shù)脂（連結(jié)料）的吸附能力也就不會(huì)相同，未被潤(rùn)濕的顏料就極易出現(xiàn)凝聚現(xiàn)象——這也是浮色的一個(gè)主要原因。
在包裝印刷油墨體系里，尤其是樹(shù)脂的分子量和分子量的分布不同時(shí)，極性活性基團(tuán)的大小和分布也不會(huì)相同，這些分布不同的差異是造成對(duì)顏料潤(rùn)濕能力的不相同。其次各種顏料對(duì)連結(jié)料（樹(shù)脂）的吸附能力也就不會(huì)十分相同——吸附墨膜層薄的顏料就很容易出現(xiàn)絮凝——浮色發(fā)花。而在小分子量的松香或醇酸樹(shù)脂油墨里，因極性大，吸附力強(qiáng)，形成的吸附墨層薄，分散穩(wěn)定性差，極容易產(chǎn)生絮凝而出現(xiàn)浮色。從理論的角度去研究，包裝印刷油墨絮凝時(shí)，更多地要針對(duì)不同顏料和連結(jié)料的性能去控制印刷油墨研磨過(guò)程中樹(shù)脂的濃度，強(qiáng)制性使高分子聚合物（連結(jié)物）吸附在顏料表面上，其目的追求防止顏料單一產(chǎn)生的絮凝故障。
包裝印刷油墨體系中的聚合物（樹(shù)脂連結(jié)料）的溶解性不良也會(huì)造成浮色發(fā)花之弊。一般來(lái)說(shuō)，使用幾種樹(shù)脂時(shí)互溶性差。其次是選用的溶劑的溶解力達(dá)不到臨界值，也就是人們常說(shuō)的樹(shù)脂與樹(shù)脂混合性差，再加上對(duì)顏料的親合力不夠，往往在溶解揮發(fā)后，就一定會(huì)出現(xiàn)浮色、發(fā)花。即使是在溶劑的作用下消除了渾濁、浮色，也會(huì)在溶劑揮發(fā)過(guò)程中就已經(jīng)開(kāi)始了。因?yàn)槿軇┖拖♂寗┑膿]發(fā)破壞了樹(shù)脂連結(jié)料的平衡關(guān)系，也就是人們常說(shuō)的那樣：相溶性不好的樹(shù)脂連結(jié)料析出時(shí)會(huì)帶出吸附的顏料而造成了油墨墨膜的浮色及發(fā)花等。
5.包裝印刷條件對(duì)浮色發(fā)花的影響
在我國(guó)黃河以北缺水干燥和長(zhǎng)江以南梅水潮濕地區(qū)，也直接造成印刷圖文成膜后的浮色發(fā)花。無(wú)論是干燥環(huán)境還是濕度高的車間（溫濕度控制的車間例外），我們都知道在印刷過(guò)程中由于溶劑的蒸發(fā)，墨膜表面溫度的下降，水分的凝結(jié)等等都會(huì)導(dǎo)致包裝印刷油墨墨膜渦流的形成而出現(xiàn)表面的親水顏料吸附一定水平，進(jìn)而造成顏料的凝聚分離——因水分一旦被帶入墨層和親水顏料粒子結(jié)合后，往往通過(guò)非互溶液體的架橋作用而出現(xiàn)凝聚沉降——浮色。這種故障的出現(xiàn)，尤以在混配有蒸發(fā)速度快而且親水性溶劑的包裝印刷油墨中特別明顯。
這種故障往往多見(jiàn)于水性凸版、水性凹版、絲網(wǎng)版、塑料凸版、塑料凹版及彩色噴繪油墨。在印刷油墨中不溶性膠粒的產(chǎn)生而導(dǎo)致縮孔，有時(shí)往往與浮色發(fā)花混為一談。我們知道，表面活性物質(zhì)在印刷油墨成膜過(guò)程中，其濃度發(fā)生變化，超出了它的溶解度而生成少量不相溶的液滴而會(huì)造成縮孔。例如過(guò)量加入硅油或粘度過(guò)大，易產(chǎn)生縮孔?？s孔與浮色發(fā)花的區(qū)別是：墨膜上形成不規(guī)則的、有如球狀的、小的凹陷，常常以一滴或一小塊雜質(zhì)為中心，周圍形成一個(gè)環(huán)形的棱。從包裝印刷油墨的流平性角度說(shuō)：它是一種特殊的“點(diǎn)式”的流不平而產(chǎn)生于印刷墨膜的表面（其形狀又分平面、火山口、露底、汽泡、點(diǎn)式等）。
二、防止和補(bǔ)救浮色發(fā)花的措施
已敘在圍繞油墨墨膜的浮色發(fā)花的表現(xiàn)形式，粗略就其幾種表現(xiàn)形式進(jìn)行了分析和歸納。但我們?nèi)绾畏乐购脱a(bǔ)救既成事實(shí)的浮色發(fā)花，市面的出版和發(fā)表的文獻(xiàn)確寥寥無(wú)幾。為此，筆者根據(jù)積累的經(jīng)驗(yàn)分述各例，望同仁批評(píng)并給予賜教。
包裝印刷油墨說(shuō)到底是一個(gè)貯存的穩(wěn)定性。油墨貯存穩(wěn)定性又是各組分間相互作用的結(jié)果。例如溶劑的極性強(qiáng)度不同，對(duì)活性劑的顏料表面上的吸附也有所不同，就象十八烷基胺在各組分溶劑中的吸附量的順序則是：甲苯＞二氯乙烷＞混合溶劑。大多數(shù)的科學(xué)界人士認(rèn)為：各種溶劑只影響物理吸附而不會(huì)影響化學(xué)吸附，同時(shí)又認(rèn)為：連結(jié)料和活性劑在顏料表面上會(huì)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)吸附已被實(shí)踐證明是正確的。這說(shuō)明競(jìng)爭(zhēng)吸附取決于連結(jié)料、活性劑與顏、填料表面親和性的大小。顏料或填料若是親水的，在非極性溶劑中就選擇極性度較大的物質(zhì)進(jìn)行吸附。如是疏水的，在極性溶劑中則要選擇疏水性較強(qiáng)的物質(zhì)進(jìn)行吸附。
表面活性劑的物理吸附不會(huì)影響聚合物的化學(xué)吸附，這是因?yàn)楸砻婊钚詣┰陬仭⑻盍媳砻娴奈锢砦绞遣焕喂痰?，在溶劑中容易被?shù)脂從顏料的表面上擠出去。與顏填料表面形成化學(xué)吸附的表面活性劑是不能被樹(shù)脂聚合物從顏填料表面擠出去的。表面活性劑在表現(xiàn)上的吸附飽和度越大，聚合物吸附的阻力就越大。另一方面，如果在油墨制造時(shí)分散研磨的時(shí)間稍短，其油墨在制造過(guò)程或油墨貯存時(shí)，在溶劑中就不容易被樹(shù)脂從顏料表面上擠出去了，但可能仍會(huì)產(chǎn)生其它現(xiàn)象，有待實(shí)踐。
在極性溶劑中超微細(xì)的活性鈣和醇酸樹(shù)脂能吸附在鐵蘭和的中鉻黃的表面上，這是因?yàn)樵擃伭媳砻嫔暇哂袃煞N活性中心，所以呈微酸性的活性鈣和醇酸樹(shù)脂仍可吸附在其表面上，但其遮蓋率較低，故而造成潤(rùn)濕分散性也差，當(dāng)分散至7.5MM時(shí)，其表面就產(chǎn)生了浮色；當(dāng)分散至1～2MM時(shí)則會(huì)消失了。如在印刷過(guò)程中添加稀釋劑后，浮色發(fā)花又會(huì)再次出現(xiàn)。必須選擇適當(dāng)?shù)姆稚?，加入?rùn)濕分散劑不僅可以減少顏、填料研磨時(shí)間，而且還能節(jié)省能源而又不能提高工作效率。
為了防止油墨浮色發(fā)花，將潤(rùn)濕分散劑引入包裝印刷油墨體系，其目的是：
?。?）增加墨膜的光澤度，改善墨膜的流平性，可大大提高顏填料的細(xì)度，保證油墨的貯存穩(wěn)定性，預(yù)防產(chǎn)生大的絮凝粒子，提高印刷墨膜的平整度；
?。?）降低油墨的粘度，改善油墨的流動(dòng)性。在相同條件下，能大大提高顏填料體積的濃度，增加其填充性而降低材料成本；
?。?）提高包裝印刷油墨貯存穩(wěn)定性。包裝印刷油墨的貯存穩(wěn)定性完全取決于顏料的分散質(zhì)量，分散不好而沉淀，造成浮色、發(fā)花、著色力下降，其次流變性也會(huì)發(fā)生變化，其原因與樹(shù)脂（基料）和溶劑的比例，樹(shù)脂的分散性能也有密切的關(guān)系。在樹(shù)脂不能達(dá)到很好的潤(rùn)濕分散效果時(shí)，只能借助于潤(rùn)濕分散劑的幫助，如果使用得當(dāng)，所有潤(rùn)濕分散劑都有此功能。如國(guó)產(chǎn)的P-104S、卵磷脂、CP-88、TC系列產(chǎn)品，尤其是有偶聯(lián)架橋的TM-27、TM-200S等對(duì)假塑性流體的包裝印刷油墨十分有效，一般用量0.13%；
（4）提高顏料的著色力和遮蓋力。人們知道：光的散射度和顏料的遮蓋力，往往會(huì)隨著粒徑的變化存在一個(gè)最大值，在印刷油墨中以顏料粘度小為宜。最簡(jiǎn)單的認(rèn)定方法是：
A、取0.1克油墨滴在刮板細(xì)度儀槽中，持刮刀90度，從上至下迅速刮下去，如果油墨間斷或中斷則證明著色力達(dá)不到100%，即說(shuō)明油墨的印刷適性差或太差，上機(jī)印刷不是印刷圖文拖尾，就是易出現(xiàn)枯皮斑狀等等。
B、取0.1克油墨滴在65×195MM曬圖原紙上方，持刮片25度，從上到下迅速刮下（一氣哈成），如果曬圖樣紙的表面顏料達(dá)不到飽和度，則證明其著色力達(dá)不到印刷的要求，即印刷適性差，并易浮色發(fā)花；
（5）能防止浮色、流掛、沉隆效果。使用控制絮凝的潤(rùn)濕分散劑可以防止復(fù)色或間色油墨的浮色、發(fā)花，增加穩(wěn)定性；
?。?）提高墨膜的物理性能。在10多年的實(shí)踐之后，最佳的顏料分散可以提高紫外線的吸收和反射能力，增加顏料的耐候性和耐化學(xué)藥品性，因此提高了墨膜的物化性能；
?。?）改變包裝印刷油墨的流變性。實(shí)踐已經(jīng)證明，采用不同的潤(rùn)濕分散劑有時(shí)會(huì)得到近似于牛頓流體的低粘度分散體系的包裝印刷油墨，顏料粒子并能分散到接近了原生粒子狀態(tài)（減薄了印刷墨膜厚度），得到一種穩(wěn)定的理想分散體系。例如在高顏料比油墨吸油量較高易于形成觸變結(jié)構(gòu)的油墨中，降低粘度，改善流動(dòng)，確保有較高光澤的流平性，但有的潤(rùn)濕分散劑會(huì)使分散體系具有假塑性粘度和觸變性粘度，油墨體系形成結(jié)構(gòu)粘性后便使油墨體系處于穩(wěn)定狀態(tài)，這種防沉淀、防流掛、防浮色發(fā)花是由于分散劑顏填料的控制了絮凝作用而得到穩(wěn)定；
?。?）節(jié)省時(shí)間及能源。添加潤(rùn)濕分散劑以減少顏填料的研磨時(shí)間，也節(jié)省了能源，大大提高了工作生產(chǎn)效率。
與已提及的八種功效相反的，如果應(yīng)用不當(dāng)，則會(huì)使樹(shù)脂連結(jié)料滲入紙張內(nèi)（甚至透背），將顏料單一留在表面而失去了墨膜的光澤。
在分子中陰離子和陽(yáng)離子有機(jī)集團(tuán)的大小基本相等的被稱為電中性表面活性劑，不僅與所有溶劑型印刷油墨體系具有良好的混溶性，更沒(méi)有副作用的潤(rùn)濕分散劑。另外，還具有超分散能力的高分子分散劑（由一部分是溶劑具有強(qiáng)親和力的聚合鏈，一部分是與粒子表面具有強(qiáng)親合力的錨碇集團(tuán)，即在分散系中錨碇部分和粒子表面進(jìn)行聚合反應(yīng)，象鐵錨一樣牢固地扎在粒子表面上，其分散部分伸展在溶劑里而形成了錨碇吸附層。
雖然潤(rùn)濕分散劑能形成厚的吸附層，產(chǎn)生外力，使顏料分散體系處于穩(wěn)定狀態(tài)，但也有個(gè)別能使顏料粒子間產(chǎn)生共絮凝，防止單一顏料過(guò)度絮凝，從而達(dá)到了防止浮色發(fā)花的作用。筆者根據(jù)在杭州余杭迪邦精細(xì)化學(xué)制品廠和楊州市眾利達(dá)油墨公司的經(jīng)驗(yàn)，而在印刷過(guò)程去補(bǔ)救，其用量則要增加10倍甚至更多。
除了上述已談的潤(rùn)濕分散劑能使顏料處于穩(wěn)定的分散狀態(tài)或分散狀態(tài)下控制絮凝外，下面著重談?wù)劻髌絼?duì)補(bǔ)救浮色發(fā)花的作用。
按照納貝德的渦流學(xué)說(shuō)，添加流平劑的目的在于降低油墨的表面張力，防止包裝印刷油墨渦流而造成的發(fā)花，使表面光滑平整，達(dá)到色彩均一。
在眾多的流平劑的助劑中，一般有硅油、有機(jī)硅樹(shù)脂、丙烯酸共聚物等等。我們?cè)趯?shí)踐中已經(jīng)知道：硅油不能解決顏料的發(fā)花，它只能使發(fā)花變成浮色，形成均一色相、均一色調(diào)的表面，解決不了顏料的分離和絮凝。
硅油和印刷油墨中的有機(jī)物不相混溶在空氣與墨膜的界面處濃縮，使表面張力下降，在表面擴(kuò)張，形成單子層，曲率半徑變大，能擴(kuò)展到全表面，因此能形成較好的光滑的表面狀態(tài)，防止渦流產(chǎn)生--墨膜表面就形成了一個(gè)平滑如鏡的墨層面。
聚丙烯酸酯類的流平劑作用大致與有機(jī)硅相同，但應(yīng)注意有機(jī)硅聚合物的活性基團(tuán)，熱穩(wěn)定性和用量。有的會(huì)帶來(lái)再印刷性的障礙，其次過(guò)量使用，往往與油墨體系中樹(shù)脂相溶性不好，產(chǎn)生枯皮和縮孔弊病。
其三觸變?cè)稣硠┰谟湍w系也會(huì)使包裝印刷油墨具有結(jié)構(gòu)粘性，改進(jìn)印刷油墨的流變性。油墨粘度的增加往往降低其體系中顏料的沉降速度，防止顏料的分離，從而達(dá)到消除浮色和發(fā)花的目的。但這種助劑并不是所有包裝印刷油墨都可以使用，例如采用泵循環(huán)輸墨尤其是噴印油墨制品就不宜使用，因?yàn)樵稣硠┑奶砑油鶗?huì)直接影響著油墨印刷后的流平，一般用量要經(jīng)試印后而定（或在印刷前采用展色輪打樣），否則，會(huì)造成油墨發(fā)生絮凝。
增稠劑和觸變劑在包裝印刷油墨中廣泛的進(jìn)行了運(yùn)用，因?yàn)檫@類助劑能使油墨體系產(chǎn)生結(jié)構(gòu)粘度而改變油墨的流變性，控制顏料的運(yùn)動(dòng)。
另外，預(yù)先對(duì)顏填料進(jìn)行表面處力，或改性，也是防止浮色發(fā)花的常用方法，而且用量又少。
三、結(jié)束語(yǔ)
不要擔(dān)心和報(bào)怨我國(guó)包裝印刷的科學(xué)技術(shù)達(dá)不到或超不過(guò)國(guó)際上的包裝印刷質(zhì)量，唯一關(guān)鍵在于我國(guó)的包裝印刷行業(yè)對(duì)科學(xué)技術(shù)必須有高度的興趣。只要我們能在實(shí)踐中積累知識(shí)，我們就必定會(huì)走在國(guó)際同行業(yè)的前頭；只要我們能在工藝技術(shù)上經(jīng)常交流，我們的科學(xué)包裝印刷理論就一定會(huì)不斷創(chuàng)新；只要我們?nèi)w同仁能勇于同"狼"共舞，我們就一定能夠在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)中獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷！
劉家聚
轉(zhuǎn)載自： 包裝世界
共有 網(wǎng)友評(píng)論