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油墨是用於包裝材料印刷的重要材料,它通過印刷將圖案、文字表現在承印物上油墨中包括主要成分和輔助成分,它們均勻地混合併經反覆軋制而成一種粘性膠狀流體。

1 油墨 -簡介

油墨
印刷用著色劑。由顏料、連結料和助劑等組成。用於書刊、包裝裝潢、建築裝飾等各種印刷。隨著社會需求增大,油墨品種和產量也相應擴展和增長。美國是世界上最大油墨生產國和消費國,日本次之,德國居第三位。也指網路語言,既幽默,微軟拼音通假字。 

目前主要的幾種環保油墨:

要油墨符合環保要求,首先應改變油墨成分,即採用環保型材料配製新型油墨。目前,環保油墨主要有水性墨、UV墨、水性UV墨和一些醇溶性墨。 

(1)水性油墨:水性油墨與溶劑型油墨的最大區別,在於其使用的溶劑是水而不是有機溶劑,明顯減少VOC排放量,能防止大氣污染,不影響人體健康,不易燃燒,墨性穩定,色彩鮮艷,不腐蝕版材,操作簡單,價格便宜,印后附著力好,抗水性強,乾燥迅速,故特別適用於食品、飲料、藥品等包裝印刷品,是世界公認的環保型印刷材料,也是目前所有印刷油墨中唯一經美國食品藥品協會認可的油墨。

(2)紫外光固化油墨:紫外光固化(UV)油墨是指在紫外線照射下,利用不同波長和能量的紫外光使油墨成膜和乾燥的油墨。利用不同紫外光譜,可產生不同能量,將不同油墨連結料中的單體聚合成聚合物,所以UV油墨的色膜具有良好的機械和化學性能。UV油墨的主要優點有:(1)不用溶劑;(2)乾燥速度快,耗能少;(3)光澤好,色彩鮮艷;(4)耐水、耐溶劑,耐磨性能好。UV油墨中光引發劑是一種易受光激發的化合物,在吸收光照后激發成自由基,能量轉移給感光性分子或光交聯劑,使UV墨發生光固化反應。目前UV墨已成為一種較成熟的油墨技術,其污染物排放幾乎為零。除了不含溶劑,UV墨還有如不易糊版,網點清晰,墨色鮮艷光亮,耐化學性能優異,用量省等優點。

3)水性UV油墨:水性UV油墨是目前UV墨領域研究的新方向。普通UV墨中的預聚物黏度一般都很大,需加入活性稀釋劑稀釋。而目前使用的稀釋劑丙烯酸酯類化合物具有不同程度的皮膚刺激性和毒性,因此在研製低黏度預聚物和低毒性活性稀釋劑的同時,另一個發展方向是研究水性UV油墨,即以水和乙醇等作為稀釋劑。目前水性UV墨已研製成功,並在一些印刷中獲得應用。

此外,主要在柔印中發揮作用的醇溶性油墨也是一種公害甚小的油墨,主要應用於食品、藥品、飲料、煙酒及與人體接觸的日用品包裝印刷等方面。

2 油墨 -分類

油墨油墨
現代油墨按版型分為:

①凸版油墨。用以印刷書刊、報紙、畫冊、單據、帳簿等的一類油墨。凸版印刷的主要特徵是印刷版面著墨部分凸出於非著墨部分。凸版油墨按印刷機種類和印製品的用途又分鉛印油墨、銅版油墨、凸版輪轉油墨、柔性凸版油墨。

②平版油墨。適用於平版印刷的一類油墨。平版印刷的版面各部分基本上處於一個平面,圖紋處親油,非圖紋處親水,利用油水相斥的原理進行印刷,故平版油墨必須具備抗水性能。按工藝分為膠印油墨、捲筒紙膠印油墨、平膠印油墨、無水膠印油墨、印鐵油墨、石印油墨、珂版油墨。

③凹版油墨。適用凹版印刷的一類油墨。印刷時凹入於版面的圖紋部分上墨,將非圖紋部分的墨擦去或刮凈,然後進行印刷。有雕刻凹版油墨和照相凹版油墨之分。

④網孔版油墨。通過印版的網孔漏印到承印表面進行印刷的一類油墨。網孔版油墨又分為謄寫油墨和絲網版油墨。油墨製造工藝可分為攪拌預分散和研磨細分散兩個階段。前者將配好的顏料和連結料在容器內加以攪拌成漿狀物;後者在攪拌的漿料中仍需再研磨細分散,以較大的機械壓力和剪切力克服顏料的凝聚力,最終成為懸浮膠體狀的油墨。

3 油墨 -網孔版油墨

油墨油墨
絲網印刷廠對油墨的年均消耗量約為782千克。全國網印油墨的年消耗總量為2萬餘噸(含織物印花漿),其中約55%為進口網印油墨,這是因為:一是國產油墨品種少、產量低,無法滿足用戶要求;二是部分高檔國產油墨的質量尚不穩定。中國內地絲網印刷油墨製造業的發展可以說是從無到有,從小到大。現在內地生產網印油墨的廠家50多家,生產品種約130餘種(包括絲物印花漿、夜光、熒光、反光等特殊網印墨),網印染油墨年產量約8000多噸,產值2.4億元左右。隨著網印技術在工業部門中應用範圍的擴展,中國網印油墨的生產也獲得一定發展,目前既有適合各種承印材料的溶劑型油墨,也有最新研製的網印水基油墨和紫外線光固化油墨。
目前世界絲網印刷油墨正朝著快乾、無毒、無污染的方向發展。當然,網印油墨的發展取決於絲網印刷應用領域的拓展。現在網印技術的應用已拓展到包裝裝潢業、廣告業以及建築材料業的印刷領域。這就要求絲網印刷油墨必須適應絲網印刷向大型化、多色化和組合化印刷的發展需要。比如,網印與膠印、凹印或柔型版印刷結合形成膠絲印刷機(即膠印-絲印組合印刷機)或柔絲印刷機(即柔印-絲印組合印刷機),由於膠絲印或柔絲印連機生產,就要求網印油墨具有一定的乾燥速度。另外,組合化印刷方式目前多半用於包裝品印刷,所以又要求油墨無毒、無味、無污染而複合上述網印發展要求的「綠色」油墨有3種,一種是網印水基油墨,另兩種是紫外線光固化油墨和電子束輻射固化油墨。
綜上所述,由於網印UV油墨具有溶劑含量低,又不污染環境的「綠色」油墨的特點,故近年來越來越引起世界各國網印業的特別關注,並相繼投入大量人力和物力開發研究和生產UV墨。  

4 油墨 -成分

油墨油墨
典型的網印油墨是一種稀鬆的漿狀物並有良好的觸變性(當油墨處於靜止時,其流動性差,一旦受外力作用,該墨流動性陡增)。這一特性,使油墨在刮印時,能順利通過印版網孔,並在承印物上迅速流平,形成需要的圖像。這樣,墨膜既不會在乾燥后殘留絲網的痕迹,又不至於使印出的圖像外溢而擴大。 
網印UV油墨要滿足上述要求,活性單體的黏度要小,撤黏能力要強,而且它在油墨中的用量儘可能大些。因網印墨膜厚度大,著色劑的用量可以減至最低限度。即使其用量降至5%左右,油墨仍然可獲得相對不透明的色調。其典型配方如下。
網印UV油墨
反應性齊聚物 35~60(wt%)
活性單體 15~50
光引發劑 3~7
著色劑 10~30
添加劑 1~5
合計 100
上述配方中的反應性齊聚物,通常以環氧雙丙烯酸酯為主,如附著力欠佳時,可與聚酯雙丙烯酸酯或聚氨酯雙丙烯酸酯混用。應用中,常常選用的活性單體有三丙二醇二丙烯酸酯和己二醇二丙烯酸酯等。網印UV油墨的光引發劑,往往選用二種以上的混合體,如二苯甲酮、硫雜蒽酮和安息香醚類等。為增進光引發效果,還常配以有機胺作活化劑。

5 油墨 -凸版油墨

油墨油墨
水性油墨水性油墨最早的是主要為凹版印刷服務。因當時凹版印刷油墨由苯類溶劑改進為汽油基溶劑后,雖在毒性上比苯型油墨有所降低,但易燃性並未改進。因此,就有人提出了將凹版印刷油墨再改進為無毒不燃的水性油墨,當時叫水凹油墨。由於該墨是以松香酸胺鹽為主連接料,而該連接料在水介質中存放不穩定,因此使油墨在存放中易失光、變烯,乾燥性、抗水性變差,易造成紙張收縮等弊端。這使中國的凹版印刷及柔版印刷受到了限制,不得不採用進口的高檔水性油墨。由於進口油墨價格昂貴,致使無形中增加了印刷成本,限制了中國印刷業的發展。

後來研製出的水性油墨系列產品,具有無毒、無刺激性氣味、無腐蝕性、不易燃、不爆、使用安全性好等特點。該油墨系列可廣泛應用於金、銀卡紙、銅版紙、白板紙、瓦楞紙、不幹膠紙、紙箱、紙品包裝袋及書刊雜誌的印刷等。

6 油墨 -UV油墨

是一種迅速發展的綠色環保油墨,與熱固及揮發乾燥等類型的油墨相比,具有低溫快速固化,不含揮發性有機溶劑,污染少,佔地小,效率高,能耗低等特點。隨著UV固化原料品種的增多,價格的大幅下跌,UV油墨的用量和品種的增長速度令人吃驚,應用領域也不斷擴大,並出現了功能各異、品種繁多的UV特種油墨。如利用UV材料不含揮發性溶劑的特點,研製出了UV凸字油墨、盲文油墨、水晶油墨、大理石油墨;利用固化膜交聯密度大、耐熱性和耐磨性好的特點,研製出了UV阻焊、UV字元油墨等。
UV固化體系在印刷方面的應用始於美國,主要產品是平版印刷用UV油墨和UV光油,應用在多色膠印機上,所用的樹脂為丙烯酸類齊聚物。印刷時使用含6隻80W/cm的高功率紫外線水銀燈的乾燥系統,固化時間為幾秒鐘。此後,UV固化體系便很快在膠印、凸印、網印中廣泛應用。

油墨油墨
中國紫外線固化體系的應用始於20世紀80年代中期,以紫外線固化油墨的研製成功為標誌,隨著環保意識的提高,UV印刷在國內呈現良好的增長勢頭。

目前,UV印刷主要用於金/銀卡紙、鍍鋁紙及塑料等非吸收性材料的包裝印刷,UV油墨在賦予了印刷品高質量和高光澤的同時,也給操作帶來了許多麻煩:

(1)UV油墨因其腐蝕性強,所以對膠輥的要求極高,需要使用EPDM或雙用墨輥。但EPDM和雙用墨輥對含苯環的清洗劑特別敏感,極易硬化而改變墨輥性能。
(2)普通油墨印刷與UV印刷間的轉換時間過長,且過程煩瑣,如轉換與清洗時間過長,需要印刷機長時間停機,從而影響生產進度。
(3)UV油墨的水墨平衡寬容度很窄,印刷中容易造成油墨乳化,影響印刷品質的穩定性,且控制不當,還會發生臟版故障。 由於UV油墨印刷后黏度高,缺乏流平性,還會出現墨膜表面粗糙、色相不夠透明的現象。
(4)由於UV油墨的疊印性能不佳,需要在印刷色組間加裝中間座進行固化,以改善疊印效果;而安裝多組中間座增加了硬體投資。
目前國內的UV印刷市場主要集中在包裝印刷領域。在包裝印刷中,色塊印刷較多且印量較大,對轉換與清洗時間較長、水墨平衡難控制及高額硬體投資等難題尚且可以忽略,但如果這些問題發生在商業或出版印刷等以短版印刷為主的市場,是絕對不可接受的。
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