在正常的包裝印刷中，往往會因印刷圖文的墨膜浮色和發(fā)花而令操作者大費周折，也使其印刷制品的質量而大打折扣。這種故障主要是因印刷油墨體系里含有一種以上顏料或填料造成的。雖偶爾的出現(xiàn)不均勻的顏料分離現(xiàn)象，可在批量的包裝印刷過程后，以從油墨（圖文略）墨膜表面能明顯觀察到浮色或發(fā)花--即顏料變化。這是在未干的印刷圖文（油墨）墨膜狀態(tài)下所發(fā)生的顏料變化。但探究其浮色、發(fā)花的表現(xiàn)形式都有不同，而操作工則誤稱為縮孔，是在水墨體系消泡劑過量后造成的，而與前者有別。為此，筆者根據(jù)多年的實踐應用試談以下各點，以飧包裝印刷界同仁商榷。
一、墨膜浮色與發(fā)花的表現(xiàn)形式
浮色是指油墨一經印刷，濕墨膜中的顏料呈水平方向層狀的分離。這就是墨膜中多種顏料的一種或幾種轉變的濃度集中在表面而呈均一的分布。但卻與剛剛從油墨廠生產出來的或前一配方的顏色有其明顯的差別。
而發(fā)花則是指包裝印刷后的油墨墨膜中存在著多種顏色的不均勻分布，通常又呈條斑或蜂窩狀。為此，人們常理解為顏料垂直方向的分離。
除了浮色和發(fā)花之外，網紋輥在泵循環(huán)輸墨或噴印油墨后，包裝印刷的墨膜表面能看見的條紋狀的發(fā)花現(xiàn)象則被稱為絲紋。
浮色發(fā)花的產生原因，我們知道：在包裝印刷油墨體系里所有含有兩性顏料或填料的組成物都可能會產生浮色、發(fā)花，油墨制造者的生產工藝不當或包裝印刷操作工的作業(yè)不當也同樣會產生浮色和發(fā)花。
1.顏料的沉降和絮凝對浮色發(fā)花的影響
我們在多年的實踐中已經知道：浮色發(fā)花是顏料在包裝印刷后墨膜表面分布不勻造成的（包括印版不平、壓力不勻等）。雖然涉及的原因是多方面的，但顏料分散的穩(wěn)定性是非常重要的。例如在多種顏料的分散組成的油墨體系里，往往會因某一種顏料的過度絮凝或沉降而造成顏料分散油墨體系的分離，也就是我們常講的浮色發(fā)花的原因。其次我們從觀察包裝印刷油墨沉降全過程后獲知：粒徑的作用要比密度大，浮色更為嚴重，也是通常稱是顏料的密度差造成的，嚴格地講是因顏料的粒徑作用造成的。從我國包裝印刷油墨分散體系里，小粒徑的顏料粒子吸附的樹脂和溶劑相對要比大的顏料粒子大得多，往往表現(xiàn)密度變小，大粒徑的顏料粒子密度變大便會造成顏料粒子的下沉；而小粒徑的顏料上浮而構成了印刷油墨的浮色現(xiàn)象。
對此人們在油墨配方設計上，針對輕微的控制絮凝以防止顏料浮色發(fā)花方面曾作為重點而進行調整，雖有效果，但過度地嚴重絮凝，就會產生沉淀而導致浮色發(fā)花的出現(xiàn)。為了生產上的簡便，在20世紀90年代后，人們將分散劑尤其是偶聯(lián)劑引入油墨體系則效果十分明顯，分散劑的目的是在顏料的表面達到最佳的吸附狀態(tài)，偶聯(lián)劑的目的是在連結料與顏料之間架橋，借以增強顏料的貯存的穩(wěn)定性，并能夠起到防止浮色發(fā)花作用。
2.溶劑對浮色發(fā)花的影響
被稱為我國的"油墨之星"楊海蛟教授認為：溶劑對樹脂聚合物的溶解性和印刷油墨的流變性及對包裝印刷工藝的適應性，特別是墨膜的形成是十分重要的。這代表了我國包裝印刷界半個世紀的共同觀點。對此，為使溶劑充分發(fā)揮使用，一般采用多種溶劑（即混合溶劑）進行配伍，即真溶劑與稀釋劑的搭配組成。在包裝印刷油墨配方設計時，應使溶劑與承印物的氫鍵相近（相近相粘）；溶劑的溶解度與油墨體系中樹脂的溶解度相近（相近相溶）；溶劑的表面張力與油墨體系中的樹脂的表面張力相近（相近平整）；溶劑的密度與連結料（樹脂）密度相近（相近穩(wěn)定）；混合溶劑盡量注意揮發(fā)的梯度的間隙相近（相近干燥徹底）；真溶劑與稀釋劑要保持包裝印刷油墨需要的適應印刷比例用量。如果我們達到了上述六個基本條件，就不會因溶劑而造成印刷油墨墨膜的浮色和發(fā)花。
3.表面張力梯度對浮色發(fā)花的影響
長期以來，人們一直忽視表面張力梯度對墨膜發(fā)花的成因，孰不知包裝印刷油墨墨膜的表面溶劑揮發(fā)后，其印刷圖文墨膜上下表面張力差，往往使墨膜渦流的形成而發(fā)花。濕墨膜表面受熱或吹風不均而導致的表面張力之差，更會造成墨膜產生平行移動（扦移）——發(fā)花的形成。
溶劑的溶解性過強會使包裝印刷油墨的粘度急驟下降，從而就會加速顏料粒子的沉降速度，其結果顏料粒徑不同而出現(xiàn)的沉降差——即渦流的產生，進而出現(xiàn)浮色發(fā)花創(chuàng)造了條件。
另外，在混合溶劑體系里，如果真溶劑揮發(fā)過快，不僅會產生表面張力差，而且還會破壞溶劑的揮發(fā)梯度的平衡。其結果油墨體系中樹脂也就會因真溶劑的減少而帶著吸附的顏料析出——發(fā)花，同時也會使顏料顆粒凝聚而影響墨膜的表面平整度的提高，但溶劑的揮發(fā)過慢，會造成印刷油墨粘度的緩慢上升，從而造成印刷墨膜流動時間過長，其結果墨膜渦流的出現(xiàn)就不可避免——發(fā)花，浮色以及流掛等。
4.油墨體系里樹脂對浮色發(fā)花的影響
樹脂種類繁多和不同，潤濕的能力也不相同。而對于多個顏料配伍組成來說，各種顏料對樹脂（連結料）的吸附能力也就不會相同，未被潤濕的顏料就極易出現(xiàn)凝聚現(xiàn)象——這也是浮色的一個主要原因。
在包裝印刷油墨體系里，尤其是樹脂的分子量和分子量的分布不同時，極性活性基團的大小和分布也不會相同，這些分布不同的差異是造成對顏料潤濕能力的不相同。其次各種顏料對連結料（樹脂）的吸附能力也就不會十分相同——吸附墨膜層薄的顏料就很容易出現(xiàn)絮凝——浮色發(fā)花。而在小分子量的松香或醇酸樹脂油墨里，因極性大，吸附力強，形成的吸附墨層薄，分散穩(wěn)定性差，極容易產生絮凝而出現(xiàn)浮色。從理論的角度去研究，包裝印刷油墨絮凝時，更多地要針對不同顏料和連結料的性能去控制印刷油墨研磨過程中樹脂的濃度，強制性使高分子聚合物（連結物）吸附在顏料表面上，其目的追求防止顏料單一產生的絮凝故障。
包裝印刷油墨體系中的聚合物（樹脂連結料）的溶解性不良也會造成浮色發(fā)花之弊。一般來說，使用幾種樹脂時互溶性差。其次是選用的溶劑的溶解力達不到臨界值，也就是人們常說的樹脂與樹脂混合性差，再加上對顏料的親合力不夠，往往在溶解揮發(fā)后，就一定會出現(xiàn)浮色、發(fā)花。即使是在溶劑的作用下消除了渾濁、浮色，也會在溶劑揮發(fā)過程中就已經開始了。因為溶劑和稀釋劑的揮發(fā)破壞了樹脂連結料的平衡關系，也就是人們常說的那樣：相溶性不好的樹脂連結料析出時會帶出吸附的顏料而造成了油墨墨膜的浮色及發(fā)花等。
5.包裝印刷條件對浮色發(fā)花的影響
在我國黃河以北缺水干燥和長江以南梅水潮濕地區(qū)，也直接造成印刷圖文成膜后的浮色發(fā)花。無論是干燥環(huán)境還是濕度高的車間（溫濕度控制的車間例外），我們都知道在印刷過程中由于溶劑的蒸發(fā)，墨膜表面溫度的下降，水分的凝結等等都會導致包裝印刷油墨墨膜渦流的形成而出現(xiàn)表面的親水顏料吸附一定水平，進而造成顏料的凝聚分離——因水分一旦被帶入墨層和親水顏料粒子結合后，往往通過非互溶液體的架橋作用而出現(xiàn)凝聚沉降——浮色。這種故障的出現(xiàn)，尤以在混配有蒸發(fā)速度快而且親水性溶劑的包裝印刷油墨中特別明顯。
這種故障往往多見于水性凸版、水性凹版、絲網版、塑料凸版、塑料凹版及彩色噴繪油墨。在印刷油墨中不溶性膠粒的產生而導致縮孔，有時往往與浮色發(fā)花混為一談。我們知道，表面活性物質在印刷油墨成膜過程中，其濃度發(fā)生變化，超出了它的溶解度而生成少量不相溶的液滴而會造成縮孔。例如過量加入硅油或粘度過大，易產生縮孔?？s孔與浮色發(fā)花的區(qū)別是：墨膜上形成不規(guī)則的、有如球狀的、小的凹陷，常常以一滴或一小塊雜質為中心，周圍形成一個環(huán)形的棱。從包裝印刷油墨的流平性角度說：它是一種特殊的“點式”的流不平而產生于印刷墨膜的表面（其形狀又分平面、火山口、露底、汽泡、點式等）。
二、防止和補救浮色發(fā)花的措施
已敘在圍繞油墨墨膜的浮色發(fā)花的表現(xiàn)形式，粗略就其幾種表現(xiàn)形式進行了分析和歸納。但我們如何防止和補救既成事實的浮色發(fā)花，市面的出版和發(fā)表的文獻確寥寥無幾。為此，筆者根據(jù)積累的經驗分述各例，望同仁批評并給予賜教。
包裝印刷油墨說到底是一個貯存的穩(wěn)定性。油墨貯存穩(wěn)定性又是各組分間相互作用的結果。例如溶劑的極性強度不同，對活性劑的顏料表面上的吸附也有所不同，就象十八烷基胺在各組分溶劑中的吸附量的順序則是：甲苯＞二氯乙烷＞混合溶劑。大多數(shù)的科學界人士認為：各種溶劑只影響物理吸附而不會影響化學吸附，同時又認為：連結料和活性劑在顏料表面上會產生競爭吸附已被實踐證明是正確的。這說明競爭吸附取決于連結料、活性劑與顏、填料表面親和性的大小。顏料或填料若是親水的，在非極性溶劑中就選擇極性度較大的物質進行吸附。如是疏水的，在極性溶劑中則要選擇疏水性較強的物質進行吸附。
表面活性劑的物理吸附不會影響聚合物的化學吸附，這是因為表面活性劑在顏、填料表面的物理吸附是不牢固的，在溶劑中容易被樹脂從顏料的表面上擠出去。與顏填料表面形成化學吸附的表面活性劑是不能被樹脂聚合物從顏填料表面擠出去的。表面活性劑在表現(xiàn)上的吸附飽和度越大，聚合物吸附的阻力就越大。另一方面，如果在油墨制造時分散研磨的時間稍短，其油墨在制造過程或油墨貯存時，在溶劑中就不容易被樹脂從顏料表面上擠出去了，但可能仍會產生其它現(xiàn)象，有待實踐。
在極性溶劑中超微細的活性鈣和醇酸樹脂能吸附在鐵蘭和的中鉻黃的表面上，這是因為該顏料表面上具有兩種活性中心，所以呈微酸性的活性鈣和醇酸樹脂仍可吸附在其表面上，但其遮蓋率較低，故而造成潤濕分散性也差，當分散至7.5MM時，其表面就產生了浮色；當分散至1～2MM時則會消失了。如在印刷過程中添加稀釋劑后，浮色發(fā)花又會再次出現(xiàn)。必須選擇適當?shù)姆稚?，加入潤濕分散劑不僅可以減少顏、填料研磨時間，而且還能節(jié)省能源而又不能提高工作效率。
為了防止油墨浮色發(fā)花，將潤濕分散劑引入包裝印刷油墨體系，其目的是：
?。?）增加墨膜的光澤度，改善墨膜的流平性，可大大提高顏填料的細度，保證油墨的貯存穩(wěn)定性，預防產生大的絮凝粒子，提高印刷墨膜的平整度；
?。?）降低油墨的粘度，改善油墨的流動性。在相同條件下，能大大提高顏填料體積的濃度，增加其填充性而降低材料成本；
?。?）提高包裝印刷油墨貯存穩(wěn)定性。包裝印刷油墨的貯存穩(wěn)定性完全取決于顏料的分散質量，分散不好而沉淀，造成浮色、發(fā)花、著色力下降，其次流變性也會發(fā)生變化，其原因與樹脂（基料）和溶劑的比例，樹脂的分散性能也有密切的關系。在樹脂不能達到很好的潤濕分散效果時，只能借助于潤濕分散劑的幫助，如果使用得當，所有潤濕分散劑都有此功能。如國產的P-104S、卵磷脂、CP-88、TC系列產品，尤其是有偶聯(lián)架橋的TM-27、TM-200S等對假塑性流體的包裝印刷油墨十分有效，一般用量0.13%；
?。?）提高顏料的著色力和遮蓋力。人們知道：光的散射度和顏料的遮蓋力，往往會隨著粒徑的變化存在一個最大值，在印刷油墨中以顏料粘度小為宜。最簡單的認定方法是：
A、取0.1克油墨滴在刮板細度儀槽中，持刮刀90度，從上至下迅速刮下去，如果油墨間斷或中斷則證明著色力達不到100%，即說明油墨的印刷適性差或太差，上機印刷不是印刷圖文拖尾，就是易出現(xiàn)枯皮斑狀等等。
B、取0.1克油墨滴在65×195MM曬圖原紙上方，持刮片25度，從上到下迅速刮下（一氣哈成），如果曬圖樣紙的表面顏料達不到飽和度，則證明其著色力達不到印刷的要求，即印刷適性差，并易浮色發(fā)花；
?。?）能防止浮色、流掛、沉隆效果。使用控制絮凝的潤濕分散劑可以防止復色或間色油墨的浮色、發(fā)花，增加穩(wěn)定性；
?。?）提高墨膜的物理性能。在10多年的實踐之后，最佳的顏料分散可以提高紫外線的吸收和反射能力，增加顏料的耐候性和耐化學藥品性，因此提高了墨膜的物化性能；
（7）改變包裝印刷油墨的流變性。實踐已經證明，采用不同的潤濕分散劑有時會得到近似于牛頓流體的低粘度分散體系的包裝印刷油墨，顏料粒子并能分散到接近了原生粒子狀態(tài)（減薄了印刷墨膜厚度），得到一種穩(wěn)定的理想分散體系。例如在高顏料比油墨吸油量較高易于形成觸變結構的油墨中，降低粘度，改善流動，確保有較高光澤的流平性，但有的潤濕分散劑會使分散體系具有假塑性粘度和觸變性粘度，油墨體系形成結構粘性后便使油墨體系處于穩(wěn)定狀態(tài)，這種防沉淀、防流掛、防浮色發(fā)花是由于分散劑顏填料的控制了絮凝作用而得到穩(wěn)定；
?。?）節(jié)省時間及能源。添加潤濕分散劑以減少顏填料的研磨時間，也節(jié)省了能源，大大提高了工作生產效率。
與已提及的八種功效相反的，如果應用不當，則會使樹脂連結料滲入紙張內（甚至透背），將顏料單一留在表面而失去了墨膜的光澤。
在分子中陰離子和陽離子有機集團的大小基本相等的被稱為電中性表面活性劑，不僅與所有溶劑型印刷油墨體系具有良好的混溶性，更沒有副作用的潤濕分散劑。另外，還具有超分散能力的高分子分散劑（由一部分是溶劑具有強親和力的聚合鏈，一部分是與粒子表面具有強親合力的錨碇集團，即在分散系中錨碇部分和粒子表面進行聚合反應，象鐵錨一樣牢固地扎在粒子表面上，其分散部分伸展在溶劑里而形成了錨碇吸附層。
雖然潤濕分散劑能形成厚的吸附層，產生外力，使顏料分散體系處于穩(wěn)定狀態(tài)，但也有個別能使顏料粒子間產生共絮凝，防止單一顏料過度絮凝，從而達到了防止浮色發(fā)花的作用。筆者根據(jù)在杭州余杭迪邦精細化學制品廠和楊州市眾利達油墨公司的經驗，而在印刷過程去補救，其用量則要增加10倍甚至更多。
除了上述已談的潤濕分散劑能使顏料處于穩(wěn)定的分散狀態(tài)或分散狀態(tài)下控制絮凝外，下面著重談談流平劑對補救浮色發(fā)花的作用。
按照納貝德的渦流學說，添加流平劑的目的在于降低油墨的表面張力，防止包裝印刷油墨渦流而造成的發(fā)花，使表面光滑平整，達到色彩均一。
在眾多的流平劑的助劑中，一般有硅油、有機硅樹脂、丙烯酸共聚物等等。我們在實踐中已經知道：硅油不能解決顏料的發(fā)花，它只能使發(fā)花變成浮色，形成均一色相、均一色調的表面，解決不了顏料的分離和絮凝。
硅油和印刷油墨中的有機物不相混溶在空氣與墨膜的界面處濃縮，使表面張力下降，在表面擴張，形成單子層，曲率半徑變大，能擴展到全表面，因此能形成較好的光滑的表面狀態(tài)，防止渦流產生--墨膜表面就形成了一個平滑如鏡的墨層面。
聚丙烯酸酯類的流平劑作用大致與有機硅相同，但應注意有機硅聚合物的活性基團，熱穩(wěn)定性和用量。有的會帶來再印刷性的障礙，其次過量使用，往往與油墨體系中樹脂相溶性不好，產生枯皮和縮孔弊病。
其三觸變增粘劑在油墨體系也會使包裝印刷油墨具有結構粘性，改進印刷油墨的流變性。油墨粘度的增加往往降低其體系中顏料的沉降速度，防止顏料的分離，從而達到消除浮色和發(fā)花的目的。但這種助劑并不是所有包裝印刷油墨都可以使用，例如采用泵循環(huán)輸墨尤其是噴印油墨制品就不宜使用，因為增粘劑的添加往往會直接影響著油墨印刷后的流平，一般用量要經試印后而定（或在印刷前采用展色輪打樣），否則，會造成油墨發(fā)生絮凝。
增稠劑和觸變劑在包裝印刷油墨中廣泛的進行了運用，因為這類助劑能使油墨體系產生結構粘度而改變油墨的流變性，控制顏料的運動。
另外，預先對顏填料進行表面處力，或改性，也是防止浮色發(fā)花的常用方法，而且用量又少。
三、結束語
不要擔心和報怨我國包裝印刷的科學技術達不到或超不過國際上的包裝印刷質量，唯一關鍵在于我國的包裝印刷行業(yè)對科學技術必須有高度的興趣。只要我們能在實踐中積累知識，我們就必定會走在國際同行業(yè)的前頭；只要我們能在工藝技術上經常交流，我們的科學包裝印刷理論就一定會不斷創(chuàng)新；只要我們全體同仁能勇于同"狼"共舞，我們就一定能夠在市場經濟競爭中獨領風騷！
劉家聚
轉載自： 包裝世界
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