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柔性版印刷油墨的概念及使用范圍

   日期:2020-01-12 16:29     

一、柔性版印刷油墨的概念

柔性版印刷油墨原名為苯胺油墨,后稱(chēng)其為橡皮凸版油墨,現(xiàn)國(guó)際統(tǒng)一稱(chēng)為“柔性版印刷油墨”。

苯胺油墨之名是由于最早的油墨配方中采用了苯胺染料之故。1935年后,由于印刷機(jī)和油墨的進(jìn)步,才使這種印刷方法有了很大的發(fā)展,其名稱(chēng)最后統(tǒng)一稱(chēng)為“柔性版油墨”。我國(guó)一直將其名稱(chēng)譯為橡皮凸版油墨,直到20世紀(jì)80年代才根據(jù)國(guó)際統(tǒng)稱(chēng)之后將其改稱(chēng)為“柔性版油墨”。因?yàn)橹圃爝@種印版的版材發(fā)生了變化,除了使用橡膠以外,尚有感光樹(shù)脂等。

柔性版油墨是典型的溶劑油墨,即:液態(tài)油墨,其靠溶劑的揮發(fā)干燥。這種油墨通過(guò)網(wǎng)紋傳墨輥(墨輥上有凹痕)傳遞到柔性版上。一般情況下,其油墨的粘度為35毫泊·秒(25°C)。這種油墨如按其有色體為基礎(chǔ)可分為以下三類(lèi),即:染料型、顏料型、染料顏料型。通常,染料型粘度小一些,顏料型的粘度大一些,以有利于分散和儲(chǔ)存(防止沉降)。由于承印物的材料不同,因此,油墨配方中的樹(shù)脂與溶劑也是各種各樣的,但是油墨必須具有適宜的粘度和流動(dòng)性,干性也要求要良好,干燥后無(wú)殘留的異味,對(duì)承印物的粘附性要好,對(duì)印版不起作用。

二、柔性版油墨的使用范圍

最初,柔性版油墨只用于紙袋的印刷,后來(lái)使用范圍逐漸擴(kuò)大。在美國(guó),當(dāng)今的柔性版油墨的使用大部分集中在包裝印刷領(lǐng)域,約占85%,如各種塑料膜、金屬箔類(lèi)、紙板、裝飾包裝紙、玻璃布、牛皮紙等。這些包裝印刷油墨的使用,包括了那些直接印刷的基質(zhì)(即表印),以及制成復(fù)合結(jié)構(gòu)的基質(zhì)(即里?。?。其余則用于書(shū)刊、商業(yè)廣告和特殊印刷等用。美國(guó)的柔性版油墨,三分之二是水性柔性版墨,其余則是溶劑型的。目前,在我國(guó),柔性版油墨也在不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)占有份額。因?yàn)槿嵝园嬗湍谠S多不同基質(zhì)上基本都能達(dá)到良好的印刷質(zhì)量。

三、柔性版油墨的應(yīng)用種類(lèi)及其配置方

從目前的應(yīng)用狀況來(lái)看,從其印刷基質(zhì)可分為兩種類(lèi)型,即,孔隙性基質(zhì)和非孔隙性基質(zhì)??紫缎曰|(zhì)表面的印刷一般使用水基柔性版油墨;非孔隙性基質(zhì)表面的印刷約有三分之二使用溶劑型油墨。而水基柔性版油墨在國(guó)內(nèi)外的使用均為增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

1.種類(lèi):前面講述,柔性版油墨為液態(tài)油墨,其干燥方式是滲透到基質(zhì)(紙張)中或是溶劑的揮發(fā)兩種。

2.配制方法:這種屬低粘度(100-250cps)的液態(tài)油墨中所使用的溶劑是以溶解油墨中的聚合物為基礎(chǔ)的。其所使用的典型溶劑是水和酒精,以及少量的乙二醇醚、酉旨和脂族烴類(lèi)。其成膜聚合物為聚酞胺、硝化纖維、松香、紫膠和丙烯酸醋類(lèi)等一一通常是使用這些聚合物中的一種去改性另一種(如:硝化纖維可以增加耐熱性;聚酞胺可以增加光澤和柔韌性)。在多數(shù)柔性版油墨中,一般使用兩種以上的聚合物或溶劑,以得到性能上的平衡。柔性版油墨體系中一般含有7--15種不同的成份這些成份構(gòu)成了典型的柔性版油墨所使用的顏料、聚合物、溶劑和添加劑的總類(lèi)組分。

下面從溶劑型油墨和水型柔性版油墨的配制分別簡(jiǎn)述:

1.溶劑型柔性版油墨:如上所述,溶劑型柔性版油墨的配制主要是為了印刷非孔隙性基質(zhì)表面。

約75%的塑料油墨均使用醇溶性聚酞胺樹(shù)脂,其代表參考性配方如下:

組份 重量%
聚酞胺樹(shù)脂 13
S/S硝化纖維 2
*有機(jī)顏料 15
填充料 5
增塑劑、蠟 5
乙醇 55
5
  100

注:*如果制造以TIO2:為基礎(chǔ)的白墨,此量可以加倍,而減少乙醇量。

以下參考性配方是“改性硝化纖維”油墨,具有良好的光澤和耐熱性,適用于印刷箔類(lèi)、涂層玻璃紙和紙張:

組份 重量%
聚酞胺樹(shù)脂 10
S/S硝化纖維 5
*有機(jī)顏料 15
填充料 5
增塑劑、蠟 10
乙醇 50
5
  100

如若需要印刷涂層玻璃紙用的油墨,那么就要將上述配方中的成膜劑,即改性松香,更換為丙烯酸樹(shù)脂類(lèi),這樣才可以不影響熱封。

當(dāng)前,用于復(fù)合包裝的柔性塑料膜發(fā)展很快,這就需要一種油墨,即復(fù)合油墨適印于這種塑膜,然后再與另一種塑料膜或紙復(fù)合在一起,制成具有良好印刷和熱封性能的密封包裝。這里印刷用的復(fù)合油墨既不接觸內(nèi)包裝物,也不接觸空氣。這種復(fù)合油墨不需要光澤,也不要求具備耐劃和耐摩擦性能(因?yàn)樗麄兪艿綇?fù)合膜的保護(hù))。這種油墨中不含蠟或極少,因而不會(huì)造成復(fù)合膜之間的粘合力的減低。

通常,高性能的復(fù)合油墨是以聚酞胺樹(shù)脂為基礎(chǔ)的,經(jīng)濟(jì)型的復(fù)合油墨是以硝化纖維素為基礎(chǔ)的。所有的復(fù)合油墨都必須具有極低的殘留溶劑,因?yàn)檫@種復(fù)合油墨通常用于食品,如:巧克力、小甜餅和糖類(lèi)等的包裝印刷中。

除此,從環(huán)保角度看這種油墨所散發(fā)出的VOC(揮發(fā)性有機(jī)溶劑)需要經(jīng)過(guò)回收或焚燒的處理。當(dāng)然,回收和焚燒都會(huì)涉及到巨大的投資費(fèi)用,而且這種油墨還要用空氣流動(dòng)體系達(dá)到VOC的收集。為此,它們各自有其獨(dú)自的局限性:

A.溶劑回收的辦法:對(duì)于那些由不同溶劑混合物來(lái)說(shuō)是不適用的,這就限制了配方的靈活性。

B.焚燒法涉及到使用一種催化劑,其“壽命”會(huì)被某些油墨中的成分縮短-如:硅氧烷。因此又限制了配方的靈活性。

2.水基柔性版油墨:水基柔性版主要適用于具有吸收性的基質(zhì)表面,如:牛皮紙、瓦楞紙的包裝箱、多層紙袋等,現(xiàn)在又發(fā)展到塑膜和箔類(lèi)上的印刷。通常,水基柔性版油墨所使用的樹(shù)脂是改性丙烯酸共聚物和松香,也有幾種其他產(chǎn)品。這些樹(shù)脂與氨或一種氨合物加溶(或偶爾甚至使用氫氧化鈉)。乳液聚酯也有使用,這種乳液聚醋是良好的顏料研磨樹(shù)脂(因?yàn)槠渚哂辛己玫臐?rùn)濕性和高粘度),并使油墨具有良好的復(fù)溶性。其乳液還可提高油墨的固著性、韌性、光澤和一些耐性。

當(dāng)用這種水墨印刷吸收性的基質(zhì)表面時(shí),如:瓦楞紙包裝,可采用如下的典型參考油墨配方:

組份 重量%
丙烯酸樹(shù)脂 20
有機(jī)顏料 12
填充料、胺、消泡劑和生物殺傷劑 8
60
  100

當(dāng)然,上述配方是簡(jiǎn)化的。因?yàn)樵诟鱾€(gè)非水成分項(xiàng)目中使用了混合的原料,然而,重要的是應(yīng)注意水基油墨中需要消泡助劑,因?yàn)樵谟∷⑦^(guò)程中,要有攪拌工藝。還有就是需要加入生物殺傷劑,以防止在產(chǎn)品中微生物的滋長(zhǎng)。

當(dāng)用水基油墨印刷非孔隙性基質(zhì)表面時(shí),溶劑或揮發(fā)性有機(jī)溶劑的添加可以改善潤(rùn)濕性。揮發(fā)性成分的添加量可達(dá)25%(典型為整體油墨配方重量的12--13%)。這些產(chǎn)品被稱(chēng)“準(zhǔn)”水基油墨。

揮發(fā)性有機(jī)溶劑(VOC )含量為5%,有時(shí)低至1一2%的柔性版產(chǎn)品也有推出。這些產(chǎn)品常使用表面活性劑來(lái)改善其潤(rùn)濕性。這些產(chǎn)品中還含有少量的乙二醇醚,在當(dāng)前柔性版印刷中所使用的干燥爐的情況下,蒸發(fā)速度雖慢,但是能滿(mǎn)足生產(chǎn)速度的要求。另外,雖然一些水墨用于一些復(fù)合產(chǎn)品中,但它們主要是粘結(jié)結(jié)構(gòu),由于和水基墨在復(fù)合產(chǎn)品中一起使用的粘結(jié)劑(有較高的固著牢度)是溶劑型的,因有揮發(fā)性有機(jī)溶劑的揮發(fā)。再有,水基墨常常不能耐受在擠壓工藝過(guò)程中所遇到的高溫。

 


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