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近幾年柔性版印刷工藝在包裝印刷領(lǐng)域中獲得了巨大成功。柔性版印刷被稱之為“最優(yōu)秀、最有前途”的印刷方式，柔印油墨為柔性版印刷工藝的推廣和發(fā)展起到了推波助瀾的作用，如何制造出合適的包裝柔印油墨是擺在人們面前的首要任務(wù)，著名的高檔油墨制造商 Siegwerk對(duì)這方面的研究和發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。一、柔版印刷油墨的構(gòu)成　　油墨是由顏料、連結(jié)料和輔料等按一定的比例經(jīng)混合、研磨等工藝加工制成的。其中顏料是油墨中的成色物質(zhì)，決定了油墨的色相；而連結(jié)料是顏料的分散介質(zhì)和成膜劑，它是決定油墨性能的關(guān)鍵因素，不同類型的油墨常要用不同性質(zhì)的連結(jié)料，目前連結(jié)料主要包括油脂、樹脂以及溶劑等。油墨中僅有顏料和連結(jié)料還不能滿足各種各樣的印刷要求，還必須加入一定量的輔助材料，目的是為了實(shí)現(xiàn)特定的印刷適性和改善油墨的性能。按照溶劑的不同，柔版印刷油墨可以分為三類：水基油墨、溶劑性油墨和UV固化型油墨?！　∷湍伤苄?或醇溶性)樹脂、顏料、水和輔料組成。組成比例如下：水(40%—60%)、顏料(10～25%)、樹脂(15～25%)以及輔料5%。由于油墨中不含有有機(jī)溶劑，因此具有無污染和經(jīng)濟(jì)性兩大優(yōu)點(diǎn)，深受印刷界重視。油墨中加入水溶性樹脂的主要目的是調(diào)節(jié)油墨的粘度和流動(dòng)度、賦予顏料的分散效果、賦予油墨墨膜形狀和油墨固著性能以及穩(wěn)定分散效果等。目前使用的水基油墨的樹脂大多為堿溶性樹脂，這種樹脂本身并不溶于水，但可溶于氨水或胺類，而制咸水性連結(jié)料，因此水性油墨要求其顏料具有耐堿性。水性油墨的助溶劑多為酒精或乙二醇酯類，含量一般在5%左右，其功能是降低水性油墨的表面張力，改善其對(duì)承印物潤濕效果，提高樹脂溶解度，保持適當(dāng)粘性，調(diào)節(jié)干燥速度等?！　∪軇┬杂湍饕捎袡C(jī)溶劑、樹脂連結(jié)料、顏料以及輔料組成。其組成比例如下：有機(jī)溶劑(45%～65%)、樹脂連結(jié)料(10～20%)、顏料(15～25%)以及輔料5%。在溶劑性油墨中加入溶劑的作用是溶解樹脂，使油墨具有流動(dòng)性和一定的粘度，以便在印刷時(shí)實(shí)現(xiàn)油墨的轉(zhuǎn)移，并可控制干燥速度。在溶劑性油墨的制造過程中通常采用下列有機(jī)溶劑：　　● 醇類(乙醇、異丙醇等)　　● 乙二醇衍生物(甲基溶纖劑、氨基苯甲酸甲基乙酯等)　　● 酉同類(丙酉同、環(huán)己酉同等)　　● 碳?xì)浠衔?汽油、礦質(zhì)松節(jié)油等)　　● 酯類(醋酸丁酯、乙二醇酯等)　　溶劑性油墨的樹脂連結(jié)料可以分為合成樹脂和天然樹脂兩類。真正意義上的天然樹脂不適合充當(dāng)油墨的連結(jié)料，譬如：松香、蟲膠等；在油墨制造工業(yè)中通常采用化學(xué)反應(yīng)來改性天然樹脂，使其適合制作連結(jié)料，譬如：松香改性酚醛樹脂、干性油改性羧醛樹脂等；而合成樹脂是目前油墨連結(jié)料中使用最多的樹脂，譬如：光硬化型樹脂、塑料樹脂、醇酸樹脂等?！　V固化型油墨是能產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，在短短幾秒鐘內(nèi)即可固化的油墨。油墨的主要成份是光聚合性樹脂、光聚合引發(fā)劑、顏料和輔料，一般地說，UV固化油墨中也不含有機(jī)溶劑。四類組成成份比例關(guān)系是：連結(jié)料(55%～80%)、顏料(10%～20%)、光聚合引發(fā)劑(5%～15%)以及 5%～10%的輔料。目前光聚合性樹脂主要是些由幾個(gè)基本分子相聚合的低聚物或低粘度、高沸點(diǎn)的單體等物質(zhì)。光聚合引發(fā)劑是誘導(dǎo)光聚合反應(yīng)的催化劑。它的反應(yīng)機(jī)理就是光聚合引發(fā)劑吸收紫外線能量，生成自由基，其原子團(tuán)與單體或低聚物反應(yīng)，并開始聚合，通過一系列連鎖反應(yīng)，在瞬間形成硬化墨膜?！　∫陨先N類型油墨都可采用相同的顏料，顏料分為：無機(jī)顏料和有機(jī)顏料，無機(jī)顏料多為簡(jiǎn)單的金屬氧化物或無機(jī)鹽，通常在色相、著色力等方面不是很強(qiáng)，但遮蓋力、耐熱性、耐溶劑性和價(jià)格等方面具有優(yōu)勢(shì)；而有機(jī)顏料色澤鮮艷、著色力強(qiáng)、分散度高，但遮蓋力、耐熱性、耐溶劑性不是很好。目前油墨制造業(yè)多使用人工合成的有機(jī)顏料，結(jié)構(gòu)通常比較復(fù)雜。另外，在包裝印刷領(lǐng)域中為了實(shí)現(xiàn)特定的顏色效果，人們也采用金屬、珠光物質(zhì)以及發(fā)光材料等來充當(dāng)油墨的顏料。二、應(yīng)用領(lǐng)域　　相對(duì)于水基油墨和UV固化型油墨來說，溶劑型油墨具有更大的應(yīng)用范圍。它是目前應(yīng)用最廣泛的油墨類型，它不受承印材料的化學(xué)組成成份和物理化學(xué)性質(zhì)的限制，既可以印刷在以紙張、卡紙等為代表的吸收性材料上，也可以印刷在以鋁箔、或其它合成材料為代表的非吸收性材料上；既可以印刷在承印材料正面，也可以印刷在承印材料反面?！　∷湍捎盟蜆渲鳛楸旧淼倪B結(jié)料，由于水揮發(fā)性比較小，所以水基油墨的溶劑平衡性好，也正是這一點(diǎn)，導(dǎo)致水基油墨的干燥速度要比溶劑性油墨慢的多，所以適合于水基油墨的承印材料比較窄，并且采用水基油墨印刷作業(yè)的生產(chǎn)效率不高。水基油墨在通常干燥條件下只能選擇具有吸收性的材料進(jìn)行印刷，  因?yàn)橛湍幸徊糠炙衷谟∷r(shí)被吸收性材料所吸收，從而加快了油墨干燥過程、減少了用于油墨干燥所消耗的熱能。目前水基油墨被廣泛用于瓦楞紙印刷和禮品包裝、墻紙印刷、餐巾紙印刷、水果汁軟包裝、洗衣液軟包裝、香煙包裝等等。如果在印刷設(shè)備上配備理想的油墨干燥系統(tǒng)，我們也可以在非吸收性承印材料上采用水基油墨進(jìn)行印刷，譬如：在聚酰胺材料或PVC材料上印刷PE手提袋或背袋等，這時(shí)要求油墨具有很好的附著性、在經(jīng)過燙印和熱消毒處理后油墨還有很好的耐磨性以及具有不退色性、耐寒性、耐水和溶劑性等性質(zhì)?！　V固化型油墨可以在吸收性材料或在非吸收性材料上進(jìn)行印刷。由于UV固化型油墨里不含有機(jī)溶劑或水，只是低聚物和顏料的混合物，所以該油墨濃度高、穩(wěn)定性好、印刷適性和印刷效果都比較理想，它的印品具有足夠高的光澤。目前最典型的應(yīng)用領(lǐng)域就是采用紙張或聚酯薄膜為承印材料的標(biāo)簽印刷、口杯印刷、卡紙印刷以及用于食品包裝的紙袋和塑料袋印刷等?！　V固化型油墨與水基油墨一樣都是先進(jìn)的印刷材料，在市場(chǎng)上的占有率還不是很高，而且還有一段很長的推廣道路要走。但就目前的包裝印刷來言，人們應(yīng)該多考慮如何選擇合適的承印材料與不同配方的水基油墨和UV固化型油墨相匹配，從而獲得更加理想的印刷品，達(dá)到進(jìn)一步推廣水基油墨和UV固化型油墨的目的。這里我們以圖示食品包裝袋為例：　　這種包裝材料就是一種由聚酯、鋁箔、其它聚合物等混合而成的合成材料。由于它采用更少的原材料、質(zhì)量又比較輕，對(duì)油墨有比較理想的粘附性，所以它相對(duì)于由金屬或鋁制成的食品包裝罐更具經(jīng)濟(jì)性和資源的可持續(xù)開發(fā)性?？梢韵胂?，隨著材料合成技術(shù)的進(jìn)步將不可避免地推動(dòng)油墨的推廣和使用。目前在柔印UV固化型油墨應(yīng)用過程中還存在有一個(gè)尚未解決的問題：UV射線容易發(fā)出氣味，這將限制其在對(duì)氣味敏感的印刷場(chǎng)合應(yīng)用。三、環(huán)境保護(hù)與安全生產(chǎn)　　溶劑油墨中含有輕度揮發(fā)的有機(jī)連結(jié)科，印刷時(shí)油墨的消耗量又比較大，因此污染了周圍環(huán)境，使印刷工人發(fā)生急性或慢性中毒癥，同時(shí)容易引起火災(zāi)。歐盟安全生產(chǎn)條例規(guī)定：有機(jī)溶劑在空氣中的含量不能超過其極限值；在印刷機(jī)組的電器設(shè)備上應(yīng)配備有防爆裝置，并應(yīng)經(jīng)常檢查維修，以免火災(zāi)發(fā)生；盡可能使工作場(chǎng)所排氣通風(fēng)，讓空氣中有機(jī)溶劑的濃度降到最低；有條件的地方應(yīng)該安裝溶劑回收器?！　∮捎谒湍兄缓猩倭康拇碱愇镔|(zhì)，因此可以不必安裝廢氣處理裝置，不過出于安全生產(chǎn)的角度考慮，在車間內(nèi)有必要安裝排氣扇，  目的是減少空氣中氨氣的濃度，據(jù)測(cè)試，在印刷過程中空氣中氨氣的MAK值可以高達(dá) 20DDm，所以在水基油墨使用過程中我們可以要盡可能多地使用醇類物質(zhì)以減少氨氣的使用量，不過這樣又產(chǎn)生了一個(gè)新問題，因?yàn)榇家彩且讚]發(fā)性物質(zhì)，在印刷過程中受熱很容易揮發(fā)到周圍空氣中，如果空氣中醇的含量過高，就存在引起火災(zāi)甚至爆炸的危險(xiǎn)?！　∈褂肬V固化型油墨印刷不會(huì)涉及到溶劑揮發(fā)問題，所以人們可以節(jié)省用于溶劑處理裝置和電器上防爆裝置的巨額投資、同時(shí)由于不需裝備龐大的昂貴的干燥裝置，也使柔印機(jī)變得更加小巧?！　∪N類型的油墨涉及到三種不同類型的化學(xué)混合物，我們?cè)趯?duì)這類化學(xué)物質(zhì)的處理過程中應(yīng)該考慮其潛在的危險(xiǎn)性，按照其危險(xiǎn)等級(jí)分別給以注明，譬如溶劑性油墨要注上“易燃 (F)”標(biāo)記，UV固化型油墨要注上“刺激性(Xi)”標(biāo)記。四、剩余油墨的處理　　印刷結(jié)束后剩余油墨如何處理將涉及到環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)以及資源的可重復(fù)利用等方面。對(duì)于溶劑性油墨，如果剩墨中含有足夠多的溶劑，我們就可以對(duì)其中的溶劑進(jìn)行蒸餾處理，得到的液體還能重復(fù)使用，剩余殘?jiān)ㄟ^簡(jiǎn)單地燃燒來處理。對(duì)于UV固化型油墨，我們可以采用特殊的燃燒熱處理裝置來處理剩余油墨。而對(duì)于水基油墨，我們顯然不能采用燃燒處理的方法來處理剩余油墨，不過，借助于物理和化學(xué)的方法，在特定的PH值下向油墨中加入某些金屬鹽，讓油墨中顏料與金屬鹽反應(yīng)生成沉淀，然后過濾這種混合物，過濾殘?jiān)鼘⒆鳛樘厥饫环贌幚?，過濾后的水在經(jīng)過檢測(cè)沒有發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題后，方能排入下水管道，所以水基油墨剩墨的處理費(fèi)用比較高。五、總結(jié)　　經(jīng)濟(jì)合算、印刷方便和安全性能好將是水基油墨應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大的原因所在，目前柔版印刷領(lǐng)域中水基油墨的比重占35%，并且這個(gè)比率隨著環(huán)境保護(hù)、安全性要求、溶劑成本、溶劑利潤率等因素的變化而進(jìn)一步增加。而UV固化型油墨由于其干燥的設(shè)備投資和運(yùn)行成本都比較低，不存在有機(jī)溶劑的蒸發(fā)，不存在大氣污染，印刷品幾乎無臭無味，色澤鮮艷等一系列的優(yōu)點(diǎn)也將在油墨市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中處于有利地位。     轉(zhuǎn)載自:中華包裝機(jī)械商貿(mào)網(wǎng)