当油墨化学和性能得到优化时,水性油墨正在成为印刷机流行选择
栏目:行业动态 发布时间:2023-06-26 08:47
印刷中的油墨按版型主要分为凸版油墨、平版油墨、凹版油墨、网孔版油墨四大类,按本身特性可以分为水性油墨和油性油墨两大类。在许多市场应用中,水基油墨印刷成为了越来越.........

印刷中的j9九游会登录入口首页油墨按版型主要分为凸版油墨、平版油墨、凹版油墨、网孔版油墨四大类,按本身特性可以分为水性油墨和油性油墨两大类。


在许多市场应用中,水基油墨印刷成为了越来越流行的选择。


当油墨化学和性能得到优化时,它们有望成为印刷车间中溶剂油墨的更安全、更可持续的替代品,尤其对于包装商来说。


01
水性油墨和油性油墨
1、水性油墨
水性油墨(Water-based ink)简称为水墨,是一种可溶于水的油墨,柔性版水性墨也称液体油墨,它主要由水溶性树脂、有机颜料、溶剂及相关助剂经复合研磨加工而成。






水性油墨是由连结料、颜料、助剂等物质组成的均匀浆状物质。


连结料提供油墨必要的转移性能,颜料赋予油墨以色彩。

水性油墨的连结料主要分为两种类型:水稀释型和水分散型。

前者可以使用的树脂类型有很多种,比如顺丁烯二酸树脂、紫胶、马来酸树脂改性虫胶、乌拉坦、水溶性丙烯酸树脂和水性氨基树脂等。

水分散型的连结料是在水中通过乳化的单体聚合所得,它是两相体系,其中油相以颗粒状在水相中分散,虽不能够被水溶解,但能够被水稀释,所以也可以认为是水包油乳液型。


水性油墨的特点是价格便宜,印后附着力好,快干,抗水性强,再加上它不需要有机溶剂,尤其收到有卫生要求的行业青睐,比如特别适用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品。




2、油性油墨
油性油墨(Oil-type Ink)又称油基油墨或油性印墨,是一种颜料粒子分散于非极性的连结料和非极性溶剂中的油墨。




它主要由颜料粒子、非极性的连结料和非极性溶剂组成。


油性油墨的特点是墨水粘度大,且快干、耐水、柔和、耐光性相当好,使用时墨水更节省,有效节约成本。


再加上现在也有环保型的,所以应用也挺广泛,比如常用于书刊、画册等纸质承印物的印刷,另外,还有金属、塑料、木材、铝箔、纸箱及建材等材质的印刷。


3、区别
水性油墨和油性油墨最大的区别是前者能融于水,而后者只能融于特定的有机溶剂。



因此,水性油墨可用水稀释,好处是无需有机溶剂,减少溶剂挥发,能防止大气污染,不影响人体健康,不易燃烧,属于环保型墨水。


油性油墨可用有机溶剂稀释,可用吸收面和非吸收表面喷印,喷印后不易褪色,使用时墨水更节省,有效节约成本。


另外,油性油墨也有环保型油性油墨,无需机溶都可进行喷码。


02
水性油墨四大技术指标
1、粘度
粘度是阻止流体流动的一种性质,是流体分子间相互作用而产生阻碍其分子相对运动能力的量度,即流体流动的阻力。






粘度是水墨应用中最主要的控制指标,直接影响着油墨的传递转移性能和柔版印刷品的质量。


粘度大小除与连结料中树脂的粘度及其密度有关外,还和色料的种类及颗粒度有关。

在印刷中,粘度低油墨转移快,会造成色浅、网点扩大量大、高光网点变形、传墨不均匀等弊病;粘度高,油墨转移慢,则会影响网纹辊的转移性能,产生墨色不均匀、颜色有时印不深以及脏版、糊版等弊病。


粘度低,可采用和新墨拼混的办法调整;而粘度高,则可用水或水与乙醇(各50%)进行稀释,也可采用水墨稳定剂进行调整。


另外,在印刷过程中,温度对油墨粘度也有较大的影响,通常温度升高粘度下降,反之,则粘度升高。

所以,在印刷过程中,为了保持印品密度一致,就应该使印刷车间的温度保持恒定。


2、PH值
水墨中使用的连结料主要是碱溶性酸性树脂,所以PH值的控制显得非常重要。



通常PH值应控制在8.5一9.5,这时水墨的印刷性能最好,印品质量最稳定。


由于胺在印刷过程中在不断挥发,操作人员还要不时地加入新墨和各种添加剂,所以油墨的PH值随时都在发生变化。


当水墨的PH值高于9.5时,碱性太强,水墨的粘度会降低,导致干燥速度变慢、耐水性变差;当PH值低于8.5时,碱性太弱,水墨的粘度会升高,造成干燥速度变快,易堵塞印版及网纹辊,引起版面脏,而且会产生气泡。


由于PH值的影响和粘度直接相关,所以建议在实际印刷中将两者联系起来控制,尤其在套色印刷时,更应该重视这个问题。


通常除粘度杯外,还应准备一个简单的PH值指示计,以便随时进行检测。

当水墨PH值偏低时,可加入PH值稳定剂或少量碱性物质;PH值偏高时,可加入溶剂或稀释剂进行稀释。


3、粗细度
所谓油墨的粗细度就是指混合在连结科中的颜料、填料等固体粉末状物质被分散的程度。




油墨的粗细度也是一个很重要的质量指标,因为它不仅与油墨的应用性能(包括着色力、色相、稳定性等)有关,还与油墨的流变性能以及经济效益有关。


油墨太粗会引起堆墨、糊版等弊病,而且油墨的着色力、色相也都会变差;油墨太细,则流动性大大,在印刷后还会流动,这种流动会导致网点扩大,影响印品质量。

另外,油墨的粗细还会影响其分散性。

当油墨的分散性不理想时,它的印刷性能也不会令人满意,表现为印刷品表面不够光滑、流畅、柔和,而且会产生“块”状的感觉,因而大大降低了印刷效果。


在实际印刷时,可根据具体要求选择不同粗细度的水墨。


在印刷网线比较细、精度比较高的印刷品时,水墨的细度要比较高;当印刷对精度要求不是很高的印品或实地印品时,水墨的粗细度可适当降低,这同时也是为了降低成本提高经济效益。


4、干燥性
油墨的干燥速度除了与油墨自身的性能有关外,还和印刷速度、干燥设备的干燥能力以及承印材料的性能有关,本文只考虑了油墨自身的因素。



选择油墨干燥性的原则通常是:油墨应能在印刷机现有的条件下,在进行下次印刷前及进行复卷或堆叠前充分干燥,但在印版上不能干燥。


水墨采用水做溶剂,采用碱溶性酸性树脂作为连结料,多用于瓦楞纸箱、纸袋的印刷,因而干燥形式主要是渗透干燥和少量的挥发干燥。


由于采用水做溶剂,其挥发速度不及其他溶剂,因而水墨的干燥较溶剂型油墨要慢,所以,通常要在溶剂中加入少量的醇类物质来提高水墨的干燥速度。

另外,在溶剂确定的条件下,选择不同种类的树脂,对油墨的干燥性也有影响。

因为不同的树脂在承印物上的固化速度不同,而且对溶剂的释放特性也不同,因而油墨的干燥性也就不一样了。


在实际应用中,油墨的干燥性与其粘度、PH值也是相关的。


油墨干燥但可能是粘度太高,可采用进一步稀释的办法来解决;油墨干燥快,可能是PH值低于8.5,可加入稳定剂进行调整。

此外,还可根据实际印刷速度向油墨中加入快干剂或慢干剂,适当地改变水墨的干燥速度以得到稳定的印刷效果。

快干剂或慢干剂的用量一般为总墨量的1%一2%。


水墨应用中需要控制的质量指标还很多,除提到的主要指标外,还包括:颜色、光泽、粘附性、稳定性,在实际印刷中,为了全面提高印刷质量,应该综合考虑各项指标。




03
水性油墨,越来越流行的选择
史密瑟斯报告的独家数据显示,到2022年,水性油墨的总消费量将为49.3万吨,价值为51亿美元。





需求增长将使该市场以3.1%的稳定复合年增长率(CAGR)扩大,到2027年达到576,000吨。


相比之下,溶剂型油墨的使用量将从2022年的102万吨(价值80.9亿美元)上升到2027年的113万吨。


在预测期间,按数量计算的复合年增长率显著放缓为2.1%。

这表明,在多个市场中,投资替代油墨类型的热情更大,水性油墨套装的价格可以获得更高的溢价。


水性印刷在很大程度上仍然局限于市场的几个领域——包装、标签、商业印刷和出版物,即使在这些领域,由于一系列技术和市场因素,也有明显的细微差别。



水性油墨在凹版、柔版和喷墨三种印刷工艺中都有相当大的用量。


这些也是溶剂型油墨的主要平台,以及一些利用它们的丝网印刷。

在过去的三年里,印刷市场发生了深刻的变化,这使得包装和标签越来越成为印刷设备制造商未来战略的核心。


包装领域的几个最新印刷机型号都是基于水性喷墨或柔性版系统。


在未来五年中,这些将变得越来越重要,因为供应商寻求向更多的纸包装基材过渡。

溶剂油墨系统将有更广泛的使用范围,但对挥发性有机化合物释放的担忧意味着,当干燥技术允许这些系统以可接受的打印速度运行时,将首选水基系统。

水性喷墨在食品包装中尤其有吸引力,因为人们仍然担心辐射固化系统的安全性,特别是未反应的油墨成分的存在。


对于水性喷墨,Smithers预测,随着新印刷机的安装和印刷购买转向按需印刷模式,所有包装类型的增长将达到两位数。


类似的因素将使水性印刷在书籍印刷中变得越来越重要。

未来五年,这将成为水性喷墨墨水最有利可图的市场。


对于柔印来说,在商业印刷需求复苏的支持下,大多数主要的包装类型——折叠纸箱、瓦楞纸箱和柔性衬底——将会有一个渐进但不引人注目的转变。


溶剂型印刷在柔版印刷中仍很常见,主要用于不用于食品或其他敏感商品的长期柔性包装。

这也将是凹版印刷的情况,尽管出版工作仍然是这一工艺的一个重要应用,尽管正在减少。

同时,溶剂型油墨将在包装喷墨印刷机上有一些额外的应用,但最大的应用仍将在广告工作中。


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