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一、前言    隨著人類地球環(huán)境保護意識的提高，人們在生產(chǎn)作業(yè)和生活等活動中對生態(tài)環(huán)境的影響已日益重視。在印刷領(lǐng)域環(huán)保的重要性也不例外，對于印刷行業(yè)也增加了許多衛(wèi)生、環(huán)保勞動保護等方面有要求和制約條件。特別是對食品包裝，印刷的要求更為嚴格。目前，涂布上光技術(shù)已被越來越多的印刷廠家所采用，促使上光油的要求量不斷上升。經(jīng)過近幾年的努力，我們研制成的環(huán)保型水性上光油已取得了突破性的進展，完全能夠替代溶劑型上光油和油性上光油。本文就環(huán)保型水性上光油的研制和應(yīng)用進行一些探討。    二、環(huán)保型水性上光油的研制    水性成上光油主要由樹脂、溶劑用功能助劑組成。    1、樹脂    水性成模樹脂是水性上光油中最重要的成分。它影響和支配著上光油涂膜層的光澤、附著力、耐磨性、抗水性、柔韌性用干燥性能起到紙和油墨表面的保護作用。    水性成膜樹脂的品種有很多，有松香改性馬米酸樹脂、水溶性丙烯酸樹脂、苯乙烯改性馬來酸樹脂、水性氨基樹脂及聚乙烯醇等。    它一般有三種形態(tài)，其特點風下表：    形態(tài)/項目 水溶性 分散型 乳液型    外觀 透明 半透明 乳白色    粒型 < 0.001μm 0.001-0.1μm > 0.1μm    分子量 小-中 中 大    粘度 高 中 低    固含量 低 中 高    流平劑 好 稍差 差    干燥性 好 稍差 好    成膜強度 低 中 高    由于選擇適合的樹脂是水性上光油的關(guān)鍵，其必須具備形成溶鹽、上光成膜后附著牢度高、耐熱性能好，防粘臟性能好，水的釋放性能好、干燥迅速，因此國內(nèi)外使用較為普遍的是丙烯酸體系的共聚樹脂。而水性丙稀酸共聚樹脂的性能取決于單體的組成、性能和合成工藝。選擇不同印刷方式、不同印刷設(shè)備、印刷速度及不同印刷紙張和質(zhì)量要求的水性上光油。我們經(jīng)過剖析國內(nèi)外配方，經(jīng)過數(shù)次試驗。選用了丙烯酸及其丙烯酸樹脂類單體共聚物，用科學方法將水溶性樹脂與乳液進行復(fù)配。用此種復(fù)合樹脂研制的上光油達到了使用的最佳效果，完全滿足了當前食品、藥品、煙草及日用品的包裝印刷的要求，能夠賦予印刷品良好的光澤性、耐折性、耐磨性和化學品性能。    2、溶劑     溶劑的主要作用是溶解、分解或稀釋復(fù)合樹脂和各種功能助劑。用來調(diào)整上光油的粘度和干燥性能。環(huán)保型水性上光油的溶劑 主要是水。水的揮發(fā)性為零，其流平性能好來源廣泛、且無色、無毒、無味，是“綠色材料”，這些優(yōu)點是別的溶劑所無法相比的，它的缺點是干燥速度較慢，一般在使用中采用乙醇和水的混合溶液，這樣可以提高水性溶劑的干燥性能，改善水上光油的加工適性。    3、功能助劑     功能助劑 的作用是改善水性上光油的轉(zhuǎn)移性、流平性、干燥性能、滑爽性；調(diào)整粘度、提高光澤和加工特性，助劑的種類很多，一般根據(jù)上光油的使用方法來適當?shù)奶砑印?nbsp;   常用的消泡劑是控制上光油的起泡，解決上光油使用中出現(xiàn)的魚眼、針孔等質(zhì)量缺陷問題。    用表面活性劑平降低水性溶劑的表面張力，提高流平性；用分散劑來改善樹脂的分散性能，防止粘臟和提高耐磨性；用涂膜增強劑來提高成膜物質(zhì)與承印物的粘附能力；用增塑劑來改善上光后的耐折性能；用增光劑來使上光油光澤度好、透明感強。    4、根據(jù)以上所述，經(jīng)多次反復(fù)試驗， 我們利用正交設(shè)計法，制定了以下水性上油的最佳配方    水溶性國內(nèi)外烯酸樹脂： 20—30%    丙 烯 酸 乳 樹 脂： 40—50%    水 + 乙醇： 30—40%    功 能 助 劑： 3—5%    生產(chǎn)過程分兩步進行，先配制復(fù)合樹脂，然后合成上光油。其工藝過程為以一竅不通量的水溶性丙烯酸樹脂和其他種以上的丙烯酸乳液加水和乙醇均勻攪拌，然后將助劑等分別添加進去，分散均勻 后，檢測有關(guān)指標，合格后即可過濾包裝入庫。    5、用上述方法研制的水性上光油主要技術(shù)指標如下：    外 觀： 白色乳液P    H 值： 8---9    固 含 量： ≥30%    粘度（涂-4杯）25℃ ≥30%    改上光油具有無毒無味，透明感強，無有機揮發(fā)物（voc）的排放，成本低、原材料來源廣泛等特點。在使用中具有良好的光澤性，耐折性、耐磨性和耐化學品性，尤其是它所具有的環(huán)保性能特別適合食品、藥品和煙草等行業(yè)包裝印刷材料的加工。    三、水性上光油的應(yīng)用    近年來，根據(jù)我們在實際 應(yīng)用中的經(jīng)驗，感覺到水性上光油有如下優(yōu)點：    （1）透明度高，光澤度好，對印刷品顏色無不良影響，就是在長期強烈陽光的照射下，水性上光油的涂膜不易泛黃。    （2）耐磨性強，抗劃痕、被印物表面耐磨、不掉色、斥水、斥油、深受用戶的歡迎和依賴。將水性上光油用在煙盒上，在速度高達300-500包/分鐘的高速運轉(zhuǎn)中，煙標要承受很大的機械負荷，而水性光油完全這一要求，而且無論是凹印還是膠印均無發(fā)現(xiàn)煙包掉色的現(xiàn)象。    （3）無毒無味、使用、運輸、貯存方便、安全。水性上光油以水為溶劑，只有少量易揮發(fā)的食用乙醇為輔助溶劑，有利于安全生產(chǎn)和改善職工勞動條件。上完光后可直接用水清洗設(shè)備，沒有任何危險。    （4）結(jié)膜速度快，干燥迅速，且耐高溫、熱封性能好。水性上光油在海德堡CD五色連上光膠印機上應(yīng)用，在印刷速度13000張/小時，紅外線干燥，功率5.4kw×支×2組，溫度65℃條件下完全干燥，取得了滿意的應(yīng)用效果。而煙包是采用PP薄膜做外包裝，水性上光油顯示出了良好的熱封性能。    （5）平整度好、抗卷力強，水性上光油對溫度沒有過高要求，在凹印機上的使用方法同一般溶劑型上光油相比更為方便。凹印印刷中一個最難解決的問題是被印物經(jīng)過幾個色組的連續(xù)干燥后,紙張含水率極低，特別容易卷曲，經(jīng)至無法使用。用水性上光油給軟包裝上光，產(chǎn)品經(jīng)切大張，然后燙金分切，仍保持良好的平整度和抗卷性，用戶使用后很滿意。    值得注意的是，水性上光油的應(yīng)用必須根據(jù)不同的印刷方式、印刷設(shè)備、印刷速度、紙張的類型、產(chǎn)品質(zhì)量要求等因素綜合考慮，才能取得良好的效果。主要注意以下幾點：    （1）粘度控制：在涂布上光過程中，要合理控制上光油的粘度和固含量，稀釋只能在一定的固含量范圍內(nèi)進行。    （2）紙張類型不同與涂布上光的工藝有很密切的關(guān)系。厚紙尺寸穩(wěn)定性好，薄紙尺寸穩(wěn)定性差，而尺寸穩(wěn)定性是印刷質(zhì)量的關(guān)鍵指標之。與印刷中水的用量，紙張的調(diào)濕。干燥的時間和方式，粘度的控制都有關(guān)系。    （3）涂布量的控制：水性上光油的涂布量不易控制。一般結(jié)合本廠的實際情況、經(jīng)驗來定。    （4）干燥時間的控制：使用水性上光油如果采用紅外線干燥裝置，效果最好，因為在干燥過程中上光油被加熱，底層快速滲透干燥，同時中間的水分被高濕加熱蒸發(fā)，經(jīng)排風管排走，這對多色印刷中，最后一色進行涂布上光時是最佳的方式。    綜上所述，水性上光在操作中可消除對人體的危害及給環(huán)境帶來的污染，已越來越受到食品及煙草印刷企業(yè)的青睞，它所具有的技術(shù)先進、使用方便、經(jīng)濟合理的優(yōu)勢具有很大的發(fā)展前途，已逐步替代溶劑型上光油和油性上光油，在印刷工業(yè)中將占據(jù)主導地位。