瓦楞工业的最新一代水性油墨

瓦楞工业的最新一代水性油墨

将 “柔印”同“质量” 这两个词联系在一起，这种现象只有年轻一代的瓦楞纸箱印刷厂才能理解。 在过去，瓦楞工业为了满足客户对产品的需求，制造坚韧而又耐用的纸箱。但是随着这些纸箱越来越普通了并且优质的服务被认为是理所当然，客户心安理得的享受，这个市场便止步不前了。瓦楞工业如何才能再次变得充满竞争力并且获得更多的市场份额？

包装在零售业的趋势是朝着“购买点”展示功能的方向发展。毋庸置疑的是用于产品销售的瓦楞包装必须更能吸引消费者。如今消费者需要的是：

■ 更加复杂的印刷图像；

■ 使人“眼前一亮”的印刷图像；

■ 更快的生产速度；

■ 更低的价格。

要想知道是哪些方面导致了这种变化，我们需要充分理解能够满足资深的印刷采购员要求的印刷成品纸箱生产过程中所涉及的因素。这个行业的发展解释了柔印领域带来如此大幅度改进的原因。

油墨是其中所涉及的最重要因素之一。在纸箱成品的成本中，油墨的费用占到3%到6%。制造商的压力在于必须平衡油墨的性能、成本以及消耗量三者之间的关系。

柔印油墨的历史可追溯到上世纪的三十年代，当时水性配方的柔印油墨被用于瓦楞纸板和纸袋的印刷。这种油墨使用天然树脂添加剂，其色彩和光泽的表现都比较差。只有在使用了丙烯酸树脂添加剂后，油墨的质量开始提高。

到了八十年代，水性的柔印油墨在色彩和光泽度表现方面，开始同其竞争对手棗溶剂型油墨互相媲美，不久就获得了稳定的市场份额。由于市场对环境这个议题日益敏感，而水性油墨恰到好处地提供了相应的“绿色”技术。水性油墨现在已经达到或者超越了溶剂型油墨所表现出的性能。

水性油墨在抗磨性、可印刷性、密度、点增益特征以及油墨中有机成分低挥发性等方面都适合纸张和纸板的印刷，这一点已经通过实践而得到证明。以下的文章将探讨瓦楞纸箱工业的最新一代水性油墨获得成功的主要原因。

油墨传递

油墨传递有时被描述成某种印刷承印材料所具有的吸收油墨的能力。然而，这种描述并不恰如其分，因为这种不正确的描述意味着纸张承印材料接受大量的油墨，这将导致过多的油墨消耗量。“油墨维持”这个表述被更广泛地接受和使用，并且或许能够更准确地描述这种现象。一部分油墨发生渗透现象，是由于诸如压力、所用油墨类型、纸张表面的光滑度和纸张细孔大小等因素造成的。油墨通常在毛细作用下被吸附在纸张表面。通过可溶解胺的中和，纸张中的酸性成分起到干燥油墨的作管道和贮罐利用从价值和消费量上用。这种干燥机制发生在足够数量的液态油墨渗透纸张表面的细孔，使得油墨中的树脂成分滞留住颜料并将其固定在纸张表面。

为了获得最好的效果，应该输送能够确保所需色彩密度和印刷质量的最少数量的油墨，并将这些油墨紧紧的固定在纸张表面。表面光滑的纸（涂布或半涂布挂面纸）通常仅需少量的油墨，而表面粗糙的纸则需要较多的油墨（所印刷的订单数量比正常的数量降低），因为需要油墨去填平这些纸张上的“村庄”和“山谷”。粗糙的纸同样会产生较高的点增益现象，这同印版的类型和油墨的调整无关。点增益的大小无法避免地受到承印纸张的材质、纸张的表面结构和纸张的细孔大小的影响。一旦油墨在纸张表面扩散，点增益现象就很明显。

油墨作用于纸张表面的哪一部分非常重要。在这一部分载体和颜料不会分离，否则就会导致油墨的耐磨性降低，并且油墨出现“粉笔灰”剥落现象。可印刷性性能的一个重要方面是陷印：这是一种在同一个设计区域中多种颜色叠加覆盖的现象。为了达到这一效果，一层油墨需要附着在另一层上面，这就要求第一层油墨膜在下一层油墨印刷前能够充分的干燥。这种需求对于在涂布或半涂布纸上比未经涂布工艺处理的挂面纸上更重要，因为未经涂布工艺处理的挂面纸有着开放的表面，更容易达到陷印的效果。如果油墨干燥工艺不能在涂布或半涂布挂面纸上优化，有时就需要改变印刷顺序。

温度的影响

由于油墨的流量行为完全受到温度的影响，干燥工艺时温度的控制非常重要，并且必须仔细控制，确保恒温状态。温度上升将降低液体的粘性，如：随着温度升高，糖浆几乎可从非流动状态变为流水状态。应该记住的是，尤其在使用刮墨刀系统时，在试图维持固定的油墨输送量过程中，温度低的油墨在性能方面并不如温度高的油墨表现良好。这个问题广泛存在于北美和北欧地区，因为这些地区的温度随着季节变化而波动很大，最终影响到印刷车间的温度控制。

同时，控制稀释溶液的添加量也是必须的措施，这样做可维持油墨的稳定粘性。通常温度越高，所需添加的稀释溶液就越少。油墨的稀释作用能极大地影响印刷成品在固态区域的油墨密度。对于水性油墨，其稀释溶液可以是水，抑或是一种还原剂。

干燥特性和粘性控制

用于可吸收表面的水性油墨受到一系列的良好干燥工艺因素的影响，包括蒸发、渗透、沉淀和化学作用。蒸发性的干燥工艺发生在空气和热的作用下。加热的空气通过印刷品的表面，并且将油墨中的挥发性成分驱除。在干燥工艺的渗透作用下，油墨通常在毛细作用下附着在承印材料的表面，并且当油墨被吸收后，印刷图像不再会被轻易地污损或被传送到另外一层表面。

沉淀及化学作用同样能帮助油墨干燥。沉淀是指液体油墨被分离成液体和固体两种状态的过程。油墨的液体部分被纸张纤维吸收，而树脂和颜料在互相融合后，滞留在承印纸张的表面。化学作用同样可生成一层干燥的印膜。水性油墨被用于瓦楞的后道印刷工艺时，这种化学作用不再发生。因为化学作用包括氧化作用、交叉接触反应作用、以及通过紫外线、红外线、电子束或微波，可加速的干燥工艺所完成的液固态之间的物理转化。水性油墨系统干燥通常是在印刷机上，通过蒸发作用完成。为了减少油墨在供墨辊或容器式刮墨刀系统处的蒸发，现代化的瓦楞后道印刷机配备了封闭式的供墨系统。

在印刷机上，油墨表现出的必要特性应该是一种可随意流动的液体，并且保持这种状态直到被传输到印刷承印材料上。在印刷机上使用时，水性油墨通常为了达到所需印刷工艺的粘性，就要求减少稀释溶液的添加量。在绝大多数印刷机上，油墨槽被设置在印刷色组的水平线下方，油墨通过油墨泵被输送入导管，导管上配备了溢出系统，因此确保油墨在供墨辊上始终处在固定的预先设置的水平位置。在油墨通过印刷色组的重循环过程中，油墨同导管内供墨辊上的空气发生接触会导致一部分溶剂蒸发，结果使得油墨的粘性提高，同时还会增加油墨的密度。因此，添加到油墨中的水量不仅会影响到油墨粘性，也影响到印刷图像上的密度。

由于水性油墨对于稀释溶液的添加特别敏感，因此必须始终仔细地调整粘性。添水时，必须小心油墨不要被过分稀释，同时还应避免为了达到增加油墨粘性的目的而增添更多的新油墨这种做法。经验表明，新油墨所增添的量是非常重要的。因此，应该缓慢地向过分稀释的油墨中添加新油墨，而不是快速地添加。油墨的粘性控制对于维持油墨性能和控制印刷色彩是非常必要的。

控制粘性最通用的方法是通过使用Zahn量杯完成。这是一种在底部有一个一定尺寸小孔的杯子，液体可通过这个小孔流动。这种量杯的工作方式是：将杯子灌满，记录杯子中的液体全部从杯子中流出整个过程所耗费的时间，然后计算出粘性。

水性油墨所具有的优势在于由蒸发作用所造成的溶剂消耗少，因此同溶剂性油墨相比所做的调整工作就少得多。由于附在纸张和纸板的水性油墨主要通过渗透的方式干燥，因此印刷承印材料的表面质量成为一个必要的关注点。干燥工艺的速度受到印刷承印材料所具有的表面吸收能力以及所用的油墨配方中的树脂/水扩散类型的影响。因此，必须在干燥速度和可印刷性两者之间为油墨找到一个优化的平衡。适用于高速印刷工艺的可快速干燥油墨在印刷机上使用时更需要加以注意，因为这种油墨在印版上和纹辊上的干燥速度更快。

添加剂

以往油墨中加入添加剂可以改善油墨的性能并影响其特殊性能。添加剂的实际使用量通常都很少，但使用次数却很频繁。如果要充分使用添加剂并且获得成效，就必须了解它们的功能、局限条件以及可能产生的副作用。水性油墨可能包含以下任何一种添加剂类型：消泡剂、杀真菌剂、蜡、表面活性剂、增湿分散剂、输送助剂、黏合助剂、抗堵塞成分和防滑助剂棗所有这些添加剂可用来达到不同的目的。

表面活性剂的使用能够帮助颜料扩散，从而提高印刷图像的光泽度、色彩明亮度并当油墨被稀释时，减少颜料絮结现象的可能性。在油墨配制和印刷过程中，尤其当油墨在高速搅拌时，通常使用消泡剂防止泡沫的产生。泡沫的产生很难被全部消除，并且人们会不由自主的使用过多的消泡剂，这样做可能导致产生坑洼以及不平坦的印刷效果。此外，一些消泡产品中含有碳氢化合物，这种物质会对感光树脂版产生负作用。由于所使用水的不同硬度，泡沫影响也有很多种。硅型消泡剂能用水稀释并在稳定的搅拌作用下添加到油墨中。如果不经过稀释，使用浓缩硅型消泡剂，则很可能导致在最后印刷成品中出现针眼排列的无油墨现象。当添加消泡剂时，无论在何种情况下，都应极其谨慎地使用，通常消泡剂的最大剂量不应超过1%。

pH值

pH值是一种用于检测类水溶液的酸碱度的量度标准。pH值的量度范围在之间。如果pH值是7，说明这种溶液是中性的。随着pH值在小于7的数值范围内下降，溶液的酸性上升，而在范围内上升时，溶液的碱性上升。每一点的数值变化，说明在酸性和碱性方面该数值是前面那个数值的10倍。例如：4所战略采购降本钱代表的溶液意味着在酸性方面是5所代表的溶液的10倍，而9所代表的溶液意味着在碱性方面是8所代表的溶液的10倍！

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