標簽印刷業(yè)柔印水性油墨的質量需求
2014-09-02 10:10 來源：微日報 責編：江佳
- 摘要：
- 標簽印刷業(yè)采用UV油墨，似乎已是業(yè)內共識。不論是柔印標簽，還是凸印標簽，在油墨選擇上均采用了UV油墨。而且當承印材料從銅版紙擴展到塑料薄膜，由于墨膜在非吸收性材料上的附著力問題，似乎除了采用UV油墨就別無他選。甚至如剛在標簽印刷業(yè)中嶄露頭角的輪轉膠印，選擇的也是UV油墨。
【CPP114】訊：標簽印刷業(yè)采用UV油墨，似乎已是業(yè)內共識。不論是柔印標簽，還是凸印標簽，在油墨選擇上均采用了UV油墨。而且當承印材料從銅版紙擴展到塑料薄膜，由于墨膜在非吸收性材料上的附著力問題，似乎除了采用UV油墨就別無他選。甚至如剛在標簽印刷業(yè)中嶄露頭角的輪轉膠印，選擇的也是UV油墨。
UV油墨確實是個好東西，它利用光譜的輻射能量實現油墨的干燥，VOC排放低，對環(huán)境污染小；油墨固含量高，色濃度也高；只要未經過UV燈照射，墨膜基本不干，因此結束生產任務時不必清洗墨路，油墨的合理損耗小。但UV油墨價格偏高，是溶劑型油墨和水性油墨價格的幾倍，而且由于UV油墨的光引發(fā)劑感光頻率同UV燈具的發(fā)光頻率往往無法完全配合，無法達到共振，因此UV油墨的能量利用率較低，能耗巨大。從理論上講，UV干燥應該利用UV燈具的頻譜，但實際上用到的大多是UV燈具發(fā)出的熱能，目前常用的印刷機UV干燥裝置的金屬抽風管往往燙到連手都不能直接放上，因此必須格外注意熱量的排放。近年來，歐美市場上推出的LEDUV技術就是想解決這一問題，用LED冷光源作為照射源，將紫外光波長調整到365nm，提高UV能量的利用率，降低能耗。可惜，這種技術目前尚處于初始階段，價格很高，國內標簽印刷市場較難接受。
水性油墨是印刷業(yè)可以接受、也愿意接受的一種環(huán)保型油墨。水性油墨中除了極少量的助劑外，很少含有機溶劑，因此水性油墨也沒有VOC排放問題。但是，要想在高檔標簽，尤其是薄膜不干膠標簽上，用柔印水性油墨來取代柔印UV油墨，業(yè)界同仁的疑惑不小。因此，柔印水性油墨作為一種在成本和環(huán)境友好性上都具有無可比擬優(yōu)勢的環(huán)保油墨，要想能夠取代柔印UV油墨，其在印刷性能上必須要達到哪些市場需求呢？
穩(wěn)定的pH值
眾所周知，水性油墨中的水溶性樹脂，必須經過胺化后才能溶解于水，因此，水性油墨中的水同我們生活中用的自來水是有很大區(qū)別的。水性油墨是偏堿性的，其pH值一般在8.5～9.5。有些水性油墨的堿性很強，pH值甚至會達到或超過10.0。水性油墨的pH值會隨著周圍環(huán)境溫度的變化而改變，因此，在水性油墨應用中，就像溶劑型油墨每隔15～20分鐘要用黏度杯測量黏度一樣，水性油墨也必須要定時監(jiān)測pH值。當水性油墨的pH值下降到規(guī)定值的下限之外時，其黏度會增高，干燥速度會增快，轉移性能會變差。因此，必須及時添加油墨供應商提供的穩(wěn)定劑（其實就是氨水一類的堿性添加劑），使水性油墨的pH值恢復到原有水平。目前，水性油墨應用中在控制pH值方面就像是一組鋸齒波曲線，以時間t為軸線，pH值隨t軸的延伸而逐步下降，而一旦添加了穩(wěn)定劑，pH值又會即刻回升，如此循環(huán)往復，一直處于波動之中。水性油墨的pH值實際上就像鋸齒波曲線一樣不穩(wěn)定，若要穩(wěn)定，必須縮短測定pH值與添加穩(wěn)定劑的時間，即提高測定pH值與添加穩(wěn)定劑的頻次。因此，國外標簽印刷企業(yè)在水性油墨應用中常采用pH值實時控制裝置，隨時測定pH值，隨時添加穩(wěn)定劑，以維持水性油墨性能的穩(wěn)定。
水性油墨要及時測定pH值，并及時調整pH值，這同水性油墨制造過程中的樹脂胺化技術有關。根據目前掌握的技術，丙烯酸樹脂胺化一般采用3種工藝：一是有機胺工藝，二是氨水工藝，三是NaOH或NaHCO3工藝。這3種工藝在性能上相差很大，成本上相差也很大，而且樹脂胺化后穩(wěn)定性方面的差距也很大。有機胺揮發(fā)慢，因此穩(wěn)定性好，但價格貴；氨水價格便宜，但揮發(fā)快，必須及時補充；無機堿溶液價格便宜，也不揮發(fā)，但性能差。目前業(yè)內應用的水性油墨，基本上采用的是前兩種工藝中的一種，或將這兩種工藝結合起來，既用有機胺，也用氨水，為的是兼顧性能與成本。目前質量要求高的水性油墨，基本上不用定時去監(jiān)測其pH值，也不用經常添加穩(wěn)定劑。
pH值穩(wěn)定的水性油墨，其pH值在8.25～8.5之間，波動很小。這樣的水性油墨轉移性穩(wěn)定，黏度穩(wěn)定（由于水的蒸發(fā)潛熱大，水性油墨中因為水的蒸發(fā)而引起油墨黏度變大的概率極低，水性油墨黏度增高往往是氨的揮發(fā)使pH值下降所致），因此色濃度穩(wěn)定。
UV油墨確實是個好東西，它利用光譜的輻射能量實現油墨的干燥，VOC排放低，對環(huán)境污染小；油墨固含量高，色濃度也高；只要未經過UV燈照射，墨膜基本不干，因此結束生產任務時不必清洗墨路，油墨的合理損耗小。但UV油墨價格偏高，是溶劑型油墨和水性油墨價格的幾倍，而且由于UV油墨的光引發(fā)劑感光頻率同UV燈具的發(fā)光頻率往往無法完全配合，無法達到共振，因此UV油墨的能量利用率較低，能耗巨大。從理論上講，UV干燥應該利用UV燈具的頻譜，但實際上用到的大多是UV燈具發(fā)出的熱能，目前常用的印刷機UV干燥裝置的金屬抽風管往往燙到連手都不能直接放上，因此必須格外注意熱量的排放。近年來，歐美市場上推出的LEDUV技術就是想解決這一問題，用LED冷光源作為照射源，將紫外光波長調整到365nm，提高UV能量的利用率，降低能耗。可惜，這種技術目前尚處于初始階段，價格很高，國內標簽印刷市場較難接受。
水性油墨是印刷業(yè)可以接受、也愿意接受的一種環(huán)保型油墨。水性油墨中除了極少量的助劑外，很少含有機溶劑，因此水性油墨也沒有VOC排放問題。但是，要想在高檔標簽，尤其是薄膜不干膠標簽上，用柔印水性油墨來取代柔印UV油墨，業(yè)界同仁的疑惑不小。因此，柔印水性油墨作為一種在成本和環(huán)境友好性上都具有無可比擬優(yōu)勢的環(huán)保油墨，要想能夠取代柔印UV油墨，其在印刷性能上必須要達到哪些市場需求呢？
穩(wěn)定的pH值
眾所周知，水性油墨中的水溶性樹脂，必須經過胺化后才能溶解于水，因此，水性油墨中的水同我們生活中用的自來水是有很大區(qū)別的。水性油墨是偏堿性的，其pH值一般在8.5～9.5。有些水性油墨的堿性很強，pH值甚至會達到或超過10.0。水性油墨的pH值會隨著周圍環(huán)境溫度的變化而改變，因此，在水性油墨應用中，就像溶劑型油墨每隔15～20分鐘要用黏度杯測量黏度一樣，水性油墨也必須要定時監(jiān)測pH值。當水性油墨的pH值下降到規(guī)定值的下限之外時，其黏度會增高，干燥速度會增快，轉移性能會變差。因此，必須及時添加油墨供應商提供的穩(wěn)定劑（其實就是氨水一類的堿性添加劑），使水性油墨的pH值恢復到原有水平。目前，水性油墨應用中在控制pH值方面就像是一組鋸齒波曲線，以時間t為軸線，pH值隨t軸的延伸而逐步下降，而一旦添加了穩(wěn)定劑，pH值又會即刻回升，如此循環(huán)往復，一直處于波動之中。水性油墨的pH值實際上就像鋸齒波曲線一樣不穩(wěn)定，若要穩(wěn)定，必須縮短測定pH值與添加穩(wěn)定劑的時間，即提高測定pH值與添加穩(wěn)定劑的頻次。因此，國外標簽印刷企業(yè)在水性油墨應用中常采用pH值實時控制裝置，隨時測定pH值，隨時添加穩(wěn)定劑，以維持水性油墨性能的穩(wěn)定。
水性油墨要及時測定pH值，并及時調整pH值，這同水性油墨制造過程中的樹脂胺化技術有關。根據目前掌握的技術，丙烯酸樹脂胺化一般采用3種工藝：一是有機胺工藝，二是氨水工藝，三是NaOH或NaHCO3工藝。這3種工藝在性能上相差很大，成本上相差也很大，而且樹脂胺化后穩(wěn)定性方面的差距也很大。有機胺揮發(fā)慢，因此穩(wěn)定性好，但價格貴；氨水價格便宜，但揮發(fā)快，必須及時補充；無機堿溶液價格便宜，也不揮發(fā)，但性能差。目前業(yè)內應用的水性油墨，基本上采用的是前兩種工藝中的一種，或將這兩種工藝結合起來，既用有機胺，也用氨水，為的是兼顧性能與成本。目前質量要求高的水性油墨，基本上不用定時去監(jiān)測其pH值，也不用經常添加穩(wěn)定劑。
pH值穩(wěn)定的水性油墨，其pH值在8.25～8.5之間，波動很小。這樣的水性油墨轉移性穩(wěn)定，黏度穩(wěn)定（由于水的蒸發(fā)潛熱大，水性油墨中因為水的蒸發(fā)而引起油墨黏度變大的概率極低，水性油墨黏度增高往往是氨的揮發(fā)使pH值下降所致），因此色濃度穩(wěn)定。
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