過去,圍繞凹印業(yè)界曾多次出現(xiàn)過水性化浪潮的沖擊,但至今也未能獲得快速普及。不過每次沖擊都或多或少對(duì)凹印的水性化帶來了推動(dòng)。從以往很多大公司致力于水性化試驗(yàn)的失敗經(jīng)歷中,實(shí)際上已逐步搞清了包括印刷適性在內(nèi)的水性油墨的許多特點(diǎn),在干燥裝置、干燥與速度的關(guān)系、油墨的使用方法、印刷品的質(zhì)量、包括油墨成本在內(nèi)的運(yùn)行成本、最佳的印版和刮墨刀的選擇、用過的油墨及清洗劑的處理等各個(gè)問題上,搞清了水性油墨與油性油墨存在的區(qū)別,而且最后的也即經(jīng)濟(jì)核算方面的障礙可以說是水性化未能取得快速普及的一大原因。本文將就水性凹印的可能性進(jìn)行探討。
凹印油墨的現(xiàn)狀
一般而言,包裝凹印屬于特殊凹印,其使用的油性油墨占油墨總量的1/4以上。但是,包裝凹印無論是承印材料還是用途均多種多樣,很難左右其水性化率,因此,本文從本公司的出貨量對(duì)非甲苯化率和水性化率做出評(píng)估
從表1看出,當(dāng)承印材料為紙張時(shí),因紙具有吸附性,其水性化正取得進(jìn)展;非吸附性承印材料PVC壁紙因有加熱工藝(200℃),其水性化剛剛開始;非吸附性塑膜的水性化則未取得多大進(jìn)展。障礙看來還是生產(chǎn)效率導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)核算或水墨的性能問題。
就是說,水性化的核心問題之一就是油墨的干燥性能。解決的辦法有:
1) 在溶劑中加入乙醇;
?。玻?將印版網(wǎng)孔做淺(淺版化);
?。常?提升干燥裝置的性能。
油墨的組成
首先讓我們來分析第1)點(diǎn)。本來,所謂水性油墨是指溶劑為水的油墨,考慮到對(duì)塑膜的浸潤(rùn)或印刷適性必須加入乙醇(一般加入百分之幾十)。完全水性化的油墨(乙醇占4%以下)穩(wěn)定性好,是理想的環(huán)保型油墨,但實(shí)際中使用的水性油墨的溶劑由水和乙醇所組成。那么乙醇的比例多大合適呢?從日本的法規(guī)看,現(xiàn)階段對(duì)溶劑的排放尚無限制,PRTR法主要還是針對(duì)化學(xué)品移動(dòng)登記方面的法規(guī),水性油墨的組成物未被列入限制范圍,但根據(jù)日本昭和年間制定的各種條例,千葉縣和土奇玉縣均公布了有關(guān)對(duì)策指南,規(guī)定使用化學(xué)品須上報(bào),并在排放方面進(jìn)行了限制。其中含有把低于30%的溶劑列為低公害材料而無需進(jìn)行處理的內(nèi)容,因此在行業(yè)內(nèi)將實(shí)際使用的溶劑含量在30%以下的油墨定義為水性油墨,這一點(diǎn)已成為共識(shí)。特別是最近制定出了“土奇玉縣生活環(huán)保條例”,該條例對(duì)溶劑排放進(jìn)行了限制。有關(guān)細(xì)則有待今后推出,具體內(nèi)容尚不清楚。
再?gòu)南婪ǚ矫鎭砜础@缫掖贾袚]發(fā)的成份在5%以下,消防法將其列為指定可燃物而非危險(xiǎn)物,基本上問題不大;而揮發(fā)成份超過5%時(shí)則被列為第4大類石油
?。ǎ玻╊悾ㄋ苄裕鳛槲kU(xiǎn)物看待,指定的量為1000L。
另外在顏料方面,為使印品盡快干燥,應(yīng)按淺版化的要求將水性油墨的顏料濃度調(diào)為一般油性油墨顏料濃度的1.3~1.5倍。但白墨則應(yīng)按一般油性油墨的濃度來設(shè)定。白墨淺版化的前提是其遮蓋力的問題。因此白墨版必須做深或通過重復(fù)印刷來實(shí)現(xiàn)要求。
除個(gè)別成份外,水性油墨顏料基本上與油性油墨的顏料相同,因此色彩再現(xiàn)方面與油性油墨相一致。
油墨樹脂方面,丙烯系與氨酯系樹脂正逐漸被淘汰。表印和熱縮膜印刷使用丙烯系樹脂,里印為使其具有通用性,主要使用氨酯系樹脂。不過由于這些樹脂尚存在一些問題,在改進(jìn)時(shí)應(yīng)采用新型樹脂或與其它樹脂組合使用,或采用雙液型樹脂等。
綜上所述,對(duì)未經(jīng)稀釋的原墨乙醇含量應(yīng)在4%以下;稀釋溶劑中乙醇含量應(yīng)在60%以下;上機(jī)油墨中乙醇含量應(yīng)在30%以下。不過目前使用油性油墨的包裝紙盒廠家并未受到消防法多大限制,油墨的配比并不嚴(yán)格。
淺版化
接下來讓我們分析淺版化的問題。水性油墨含有水,因而干燥時(shí)間延長(zhǎng),細(xì)線與陰字會(huì)變粗。這是因表面張力的降低和干燥性能變差所產(chǎn)生的印刷適性故障之一。解決這些問題的方法就是淺版化。為了兼顧干燥問題,必須通過提高水性油墨的濃度來保證淺版化的實(shí)現(xiàn)。如果能制成檢測(cè)用色彩曲線并付諸應(yīng)用,油性油墨印版的效果就能得以再現(xiàn)。最近引進(jìn)激光制版設(shè)備來試制350lpi精度和12μm版深的印版。不過就制版系統(tǒng)而言,因其既有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)(見表2),應(yīng)選擇與圖文類型和印刷批量相對(duì)應(yīng)的方法。
干燥裝置
現(xiàn)在來分析干燥裝置。目前正在探討的干燥系統(tǒng)有紅外、遠(yuǎn)紅外、電磁波等干燥系統(tǒng)。
從現(xiàn)在的情況看,干燥機(jī)風(fēng)量大小對(duì)干燥速度影響很大?,F(xiàn)有的印刷機(jī)(風(fēng)量30-40m3/min)只能開到50 m/min左右,若想開到100 m/min以上,則必須對(duì)干燥機(jī)進(jìn)行改造。
目前正在探討軟包裝水性油墨的各種用途,但與現(xiàn)在使用的油性油墨相比,水性油墨在有些物理性能方面尚存在問題表3因此,必須檢查針對(duì)用途的物理性能并使之相匹配。尤其在層壓加工方面,水性油墨的使用與粘接劑有關(guān),對(duì)此應(yīng)加以注意。
在考慮層壓加工時(shí),為了發(fā)揮出水性油墨的特長(zhǎng),對(duì)粘接劑的選擇必須從脫溶劑的觀點(diǎn)著手研究。在這種情況下,AC化合物、水性干燥、無溶劑粘接劑等成為研究對(duì)象,但從成本和物理性能方面看卻不能滿足要求。必須選擇能滿足多種要求的最佳的粘接劑。
來源:印刷世界
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