論水性塑料編織袋油墨的研制

在包裝印刷的各種流程中，經(jīng)常需要使用到各種各樣的水性塑料編織袋。今天，中國紙業(yè)網(wǎng)編輯借助論文簡要介紹了水性塑料編織袋油墨的基本構(gòu)成及特性及其在印刷過程中中注意的事項。

關(guān)鍵詞：環(huán)保 干燥速度 研制 印刷特性

一、前言

塑料編織袋是以聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)樹脂為主要原料，經(jīng)擠出、拉伸成扁絲，再經(jīng)制造、制袋而成。在市場多化的今天，塑料編織袋已不斷的推陳出新。尤其在大米蔬菜的包裝上，各種色彩鮮艷、新穎獨特、圖文并茂的OPP彩膜包裝袋、鍍鋁膜包裝袋、鐳射膜包裝袋、珠光膜包裝袋等塑料包裝袋爭相上市。塑料編織袋還更廣泛的應(yīng)用于建材、水泥、樹脂化學(xué)品的包裝。傳統(tǒng)的塑料編織袋油墨一般采用油性油墨，醇溶型油墨印刷，由于配方中含有大量的有機(jī)溶劑，使印刷車間空氣嚴(yán)重受到污染；從油墨制造來看，溶劑是樹脂的優(yōu)良溶劑，所以時至今日一直在延續(xù)著這種油墨的使用。當(dāng)環(huán)保開始介入印刷業(yè)，水性編織袋油墨也一直在努力研究和開發(fā)之中。

本文就是本著這個目標(biāo)去努力的，但其在技術(shù)上還有相當(dāng)?shù)碾y度，并且也要得到市場的驗證，因此要想使水性編織袋油墨得到推廣，還需要一個漫長的過程。本文以醇溶性油墨為基礎(chǔ)，從油墨的組成、性能及印刷中注意事項，來研究水性編織袋油墨的利與弊。

二、油墨性能比較

從油墨的配方設(shè)計、制造工藝、技術(shù)參數(shù)的比較，來判斷水性編織袋油墨的優(yōu)越性。

（一）水性塑料編織袋油墨的基本構(gòu)成

該油墨采用水性丙烯酸樹脂，膠體乳液配以顏料、特殊助劑研制而成。連接料在油墨中是分散介質(zhì)，使顏料和填充料均勻地分散于其中，在它們的周圍形成一層保護(hù)外殼，不至于發(fā)生聚集沉淀現(xiàn)象，使油墨具有良好的印刷適性。水性編織袋油墨連接料的選擇完全不同于醇溶編織袋油墨，它是丙烯酸樹脂和丙烯酸乳液而非醇溶性油墨的以聚酰胺為主的體系；而從顏料的角度出發(fā)，不用再考慮其耐溶劑性；從溶劑方面講，它完全可以用水做稀釋劑。配方詳見表一。水性編織袋油墨體系的生產(chǎn)工藝和制造過程稍不同于醇溶編織袋油墨體系，其生產(chǎn)流程如圖1所示：胺化樹脂――預(yù)分散――研磨――調(diào)配檢驗――包裝。由于采有了水性丙烯酸樹脂，所以首先要胺化樹脂，使之成為可溶于水的胺鹽，關(guān)鍵要控制好樹脂的PH值、水溶性、固含量、粘度、干燥速度、光澤及胺化過程中溫度的控制。預(yù)分散過程是把較大顆粒狀態(tài)的顏料、填料分散成較小顆粒的顏料、填料，要把握好油墨的分散狀態(tài)和顏填料的分散情況，保證攪拌的時間。研磨過程是把預(yù)分散

表一：水性編織袋油墨配方（大紅）

名稱 數(shù)量（份）

丙烯酸樹脂 40

苯丙乳液 20

乙醇 15

水 12.5

立索爾大紅 4

3132大紅粉 6

消泡劑 0.5

水性增牢劑 3

好的物料移至研磨設(shè)備中開始研磨，使之物料分散成均勻、合適的粒子狀態(tài)，研磨過程中要注意油墨溫度、冷卻溫度、研磨速度的控制。調(diào)配檢驗過程是通過添加適當(dāng)?shù)闹鷦�、溶劑、樹脂、乳液，通過檢驗使之成為合格產(chǎn)品，要嚴(yán)格控制好油墨的粘度、色相、細(xì)度、光澤、干燥速度、著色力等技術(shù)指標(biāo)。最后是產(chǎn)品的包裝，油墨通過目數(shù)合適的過濾裝置過濾、包裝。這個過程要注意包裝前后顏色的一致性、標(biāo)簽的粘貼。水性編織袋油墨主要采用半密閉或全密閉的立式、臥式砂磨機(jī)。

（二）性能比較

油墨性能主要包括顏料色相、細(xì)度、著色力、流動度、光澤、粘度、干燥速度、附著牢度、儲存穩(wěn)定性等。這里就其主要性能指標(biāo)做一比較。參看表二：

表二：性能比較

性能指標(biāo) 醇溶性塑料編織袋油墨 水性塑料編織袋油墨

色相 近似標(biāo)樣 近似標(biāo)樣

細(xì)度 ≤5 ≤10

著色力 110％ 100％

流動度 良好 較好

光澤 50％ 55％

粘度 ≤60 ≤60

干燥速度 20——60（mm/30s） 30——60（mm/30s）

附著牢度 揉搓10次不掉色。 揉搓10次不掉色。

儲存穩(wěn)定性 良好 好

環(huán)保性 環(huán)保 不環(huán)保

下邊就幾個重要指標(biāo)加以討論

1、色相

對比刮色作為對油墨顏色、光澤、遮蓋率的檢驗，是將試樣與標(biāo)樣以并列刮樣的方法對比后得到的結(jié)論。采用刮色法除能從油墨的外觀上肉眼判斷色相、光澤、遮蓋率外，還能確定油墨分散的均勻程度。由于顏料不受溶劑的干涉，水性塑料編織袋油墨的色相要比醇溶性編織袋油墨的色相更加亮麗，顏色也不容易受到遷移，更加有利于產(chǎn)品外包裝的設(shè)計與印刷。

細(xì)度

所謂水性塑料編織袋油墨的粗細(xì)度就是指混合在連結(jié)料中的顏料、填料等固體粉末狀物質(zhì)被分散的程度。細(xì)度也是一個很重要的質(zhì)量指標(biāo)，因為它不僅與油墨的應(yīng)用性能（包括著色力、色相、穩(wěn)定性等）有關(guān)，還與油墨的流變性能有關(guān)。顆粒太粗會引起堆墨、糊版等弊病，而且油墨的著色力、色相也會變差；顆粒太細(xì)，則流動性大，在印刷后還會流動，這種流動會導(dǎo)致網(wǎng)點擴(kuò)大，影響印品質(zhì)量。另外，油墨的粗細(xì)還會影響其分散性。當(dāng)油墨分散性不理想時，它的印刷性能也不會令人滿意，表現(xiàn)為印刷品表面不夠光滑、流暢、柔和，而且會產(chǎn)生“塊”狀的感覺，因而大大降低了印刷效果

水性的塑料編織袋油墨與醇溶性的油墨在研磨過程中都會很容易的達(dá)到印刷要求的細(xì)度，但是水性的更有利于操作工人的制造，因為在研磨過程中，不會有有害氣體的溢出，使制造更加便捷、方便。而醇溶性的編織袋油墨在生產(chǎn)過程中會有大量的有機(jī)溶劑揮發(fā)，使生產(chǎn)工人產(chǎn)生不愉快的心情。因此細(xì)度的比較也是整個配方設(shè)計的體現(xiàn)。

2、 著色力和流動度

著色力和流動度一般是通過肉眼觀察。在標(biāo)準(zhǔn)光源下進(jìn)行著色力的比較。流動度通常是用調(diào)墨刀調(diào)起油墨看流入容器的呆滯程度。由于水性油墨所用樹脂受溫度的影響不是很嚴(yán)重，所以要比以聚酰胺為主的醇溶性塑料編織袋油墨好的多。前者在冬天不用擔(dān)心凝結(jié)，保證了油墨的印刷性能，使其著色力和流動度都能達(dá)到印刷機(jī)所要求的技術(shù)指標(biāo)。因此水性的要比醇溶性的油墨更加實用。

3、 光澤

配合色相判斷，用光澤儀進(jìn)行測定注意觀察角度和光澤的重要性。水性塑料編織袋油墨的印物表面耐磨性強，膜層光澤度≥45％，對印刷品顏色無影響，被印物在長期強烈日光的照射下，不易泛黃。但是水性塑料編織袋油墨的光澤目前還不能完全和醇溶性的油墨光澤比較，所以有待油墨人士繼續(xù)努力探討這方面的問題。

4、 粘度

粘度是油墨應(yīng)用中最主要的控制指標(biāo)，因為它直接影響著油墨的傳遞轉(zhuǎn)移性能和柔性版印刷品的質(zhì)量。粘度的大小除與連結(jié)料中樹脂的粘度及其密度有關(guān)外，還和色料的種類及顆粒度有關(guān)。在印刷中，粘度低油墨轉(zhuǎn)移快，會造成色淺、網(wǎng)點擴(kuò)大量大、高光網(wǎng)點變形、傳墨不均勻等弊病；粘度高，油墨轉(zhuǎn)移慢，則會影響網(wǎng)紋輥的轉(zhuǎn)移性能，產(chǎn)生油墨不均勻、顏色有時印不深以及臟版、糊版等弊病。另外，在印刷過程中，溫度對油墨的粘度也有較大的影響，通常溫度升高粘度下降，反之，則粘度升高。所以，在印刷過程中，為了保持印品密度一致，就應(yīng)該使印刷車間的溫度保持恒定。水性和醇溶性塑料編織袋油墨在粘度方面都是要求一樣的，在這里就不做詳細(xì)介紹。

5、 干燥速度

水性和醇溶性塑料編織袋油墨由于干燥機(jī)理不一樣，在這里單獨討論。水性油墨的干燥性是一個很重要的技術(shù)指標(biāo)。水性油墨的干燥速度除了與其自身性能有關(guān)外，還和印刷速度、干燥設(shè)備的干燥能力以及承印材料的性能有關(guān)。這一過程分兩個階段完成：水性油墨由液態(tài)變?yōu)榘牍虘B(tài)，不能再流動轉(zhuǎn)移，是初期干燥，用初干性表示；半固態(tài)水性油墨中的連結(jié)料的主體部分發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)完全干固成膜，是水性油墨的徹底干燥階段，用徹干性表示。水性油墨的固著階段和徹干階段統(tǒng)稱為固著干燥。

醇溶性油墨的干燥主要是通過揮發(fā)干燥來完成成膜的全過程。溶劑確定的條件下，選擇不同種類的樹脂，對油墨的干燥性也有影響。因為不同樹脂在承印物上的固化速度不同，而且對溶劑的釋放特性也不同，因而油墨的干燥性也就不一樣了。反之當(dāng)樹脂確定的情況下，不同溶劑的選擇對干燥速度也不一樣。在實際應(yīng)用中，可根據(jù)實際印刷速度向油墨中加入快干劑或慢干劑，適當(dāng)?shù)母淖冇湍�的干燥速度以得到穩(wěn)定的印刷效果。

6、 附著牢度

塑料薄膜印刷后墨色必須牢固，否則，失去使用價值。揉搓的簡易檢測方法：

對準(zhǔn)印刷表面相互揉擦數(shù)次，查看墨層是否揉掉。

水性和醇溶性塑料編織袋油墨的附著牢度目前都得到了市場的認(rèn)

可，隨著原材料的不斷更新，水性編織袋油墨的附著牢度將會有一個更好的提高。

三、水性塑料編織袋油墨的特點

水性塑料編織袋油墨的最大特點是減少了VOC（有機(jī)揮發(fā)物）向大氣中的排放，從而防止了大氣污染，改善了印刷作業(yè)環(huán)境，大幅降低了火災(zāi)隱患。它可以完全消除溶劑型油墨中某些有毒物質(zhì)對人體的危害和對包裝商品的污染，改善總體環(huán)境質(zhì)量。特別適宜于食品、藥品等衛(wèi)生條件要求嚴(yán)格的包裝印刷產(chǎn)品。在歐美和日本等發(fā)達(dá)國家，水性塑料編織袋油墨已經(jīng)逐步取代溶劑性油墨。以美國為例，95%的柔版印刷品采用水性塑料編織袋油墨。水性塑料編織袋油墨在我國的開發(fā)和應(yīng)用較晚，但發(fā)展很快，尤其是近幾年更是以成倍的速度迅猛發(fā)展。伴隨著水性塑料編織袋油墨需求的增加，國產(chǎn)水性塑料編織袋油墨的質(zhì)量也得到提高。傳統(tǒng)意義上水性塑料編織袋油墨存在的不環(huán)保、印不實等缺點，現(xiàn)已得到了明顯的改善。在進(jìn)口水墨價格普遍偏高的情況下，價廉物美的國產(chǎn)水性塑料編織袋油墨已逐漸占領(lǐng)市場。

水性塑料編織袋油墨不含有害物質(zhì)，其性能穩(wěn)定、印刷適應(yīng)性好，具有無毒、無刺激性氣味、無腐蝕性、不燃、不爆、光澤度高、抗磨性優(yōu)良、耐水、耐堿等特點。干后無有害物質(zhì)殘留在印刷品中，改善了包裝商品的環(huán)境質(zhì)量，特別適用于食品、飲料、藥品等衛(wèi)生條件要求嚴(yán)格的領(lǐng)域使用。印刷方式可以采用柔版印刷，亦可采用絲網(wǎng)印刷。以其獨有的環(huán)保特點突顯而出。