水性油墨因其不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑、不可燃、環(huán)保性好以及價(jià)格便宜等諸多優(yōu)點(diǎn)，被業(yè)界普遍認(rèn)為是一種極具前途的環(huán)保型油墨。目前，在歐美以及日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，水性油墨早已成為主流印刷用油墨，有些國家甚至通過立法等方式來大力倡導(dǎo)水性油墨的研發(fā)與應(yīng)用。然而在我國，其推廣應(yīng)用受到了附著力不好、耐摩擦和耐劃傷性差、顏色不夠鮮艷、光澤度低、干燥太慢等缺點(diǎn)的限制尚未普及，這里我們探討一下薄膜水性凹印油墨生產(chǎn)和使用的注意事項(xiàng)。

選擇合適的分散劑

選擇合適的分散劑，充分發(fā)揮分散劑的靜電排斥作用和空間位阻作用，是獲得良好分散性能的基礎(chǔ)，也是保證水性凹印油墨印刷適性的關(guān)鍵。水性凹印油墨選用的分散劑一般為高分子分散劑，其分子中不僅含有能牢固吸附在顏料粒子表面的吸附基團(tuán)，同時(shí)還含有在樹脂溶液中展開的鏈段，發(fā)揮空間穩(wěn)定作用。顏料粒子在水性凹印油墨中的分散穩(wěn)定性就是由分散劑的靜電排斥和空間位阻兩種作用控制的。選擇具有顏料錨定基的分散劑，通過化學(xué)吸附或者物理吸附牢固地錨定在顏料粒子的表面，以確保顏料粒子在進(jìn)行布朗運(yùn)動(dòng)時(shí)高分子化合物不會(huì)產(chǎn)生脫吸；并且分散劑具有與樹脂溶液相容的自由伸展鏈部分，構(gòu)成一定厚度的吸附層，可以使顏料粒子間保持一定的距離。一旦吸附層重疊，可依靠重疊層區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的自由能使顏料粒子斥開，達(dá)到遠(yuǎn)程排斥作用。

薄膜水性凹印油墨分散狀況的好壞直接影響著其在薄膜上的附著力，分散狀況好，油墨與薄膜的化學(xué)親和力就強(qiáng)，附著力隨之提高；反之，分散狀況差，附著力就越差。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將95%的水性凹印油墨的粒徑控制在5μm以下，印刷適性就能夠符合要求。

控制好黏度和pH值

由于薄膜凹印速度很快，這就對水性凹印油墨的黏度有了一定的要求。如果黏度過高，會(huì)影響轉(zhuǎn)移性能，易造成臟版、糊版等弊病；黏度太低，會(huì)造成水性凹印油墨印刷流掛現(xiàn)象。一般水性凹印油墨的黏度最好控制在15～25秒（涂4#杯，25℃）。

此外，pH值對水性凹印油墨的性能也有較大影響。pH值過大，水性凹印油墨的樹脂會(huì)重新發(fā)生纏結(jié)，從而使黏度降低，同時(shí)，由于樹脂對水的釋放性變差，繼而也會(huì)導(dǎo)致水性凹印油墨的干燥性變差。一般應(yīng)將水性凹印油墨的pH值控制在8.5～9.0，不可過大或過小。為了探討pH值對水性凹印油墨干燥速度的影響，我們通過實(shí)驗(yàn)在稀釋溶劑中加入不同量的胺中和劑調(diào)節(jié)油墨的pH值，分別用流變儀和酸堿度計(jì)測量油墨的黏度和pH值。這里之所以加入胺中和劑主要是因?yàn)樗园加∮湍褂玫臉渲瑸閴A溶性樹脂，印刷過程中會(huì)有氨不斷揮發(fā)，造成pH值下降，加入少量胺中和劑不僅能夠緩解氨揮發(fā)的現(xiàn)象，而且還能適當(dāng)調(diào)節(jié)水性凹印油墨體系的pH值。

表1為實(shí)驗(yàn)室條件下得到的一組數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，在pH值大于8.5時(shí)，水性凹印油墨的黏度隨著pH值的升高而降低，同時(shí)通過干燥性測試發(fā)現(xiàn)，此時(shí)水性凹印油墨的初干性也隨之下降，干燥性變差。這主要是因?yàn)楫?dāng)水性凹印油墨中加入過量堿時(shí)，會(huì)形成較多的離子（如NH4+），使聚合物在離子化時(shí)產(chǎn)生再壓效應(yīng)，樹脂的一些鏈發(fā)生重新纏結(jié)，導(dǎo)致水性凹印油墨的黏度降低以及油墨中樹脂對溶劑的釋放性變差。需要說明的一點(diǎn)是，實(shí)驗(yàn)中主要考察pH值對水性凹印油墨的影響，黏度并非實(shí)際生產(chǎn)所需要的黏度，可以通過添加溶劑調(diào)節(jié)至合適的黏度。

?表1 胺中和劑對水性凹印油墨pH值和黏度的影響

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