技术专栏
印刷器材
水性油墨原料的选择
文/张彪胡更生
水
水溶性树脂、表面性油墨，简称水墨，是由颜料、活性剂以及相关添加剂经复合研磨、分散加工而
它颜色基本上采用了有机颜料。选择颜料，色相是首要考虑的因素，其次是易分散性、耐醇耐碱性及和其他组分的相溶性。
①色相方面，所选颜料应具备颜色鲜艳，着色力强的特点。
②水墨中使用大量的水做溶剂，因此颜料不易分散，选择时应着重考虑易分散的有机颜料。分散均匀的水墨体系稳定，色彩再现性好，而且可以较长时间存放不易分层。
③水墨体系呈弱碱性，且使用较多的醇类，因此所选颜料应具备一定的耐醇耐碱性。
④要注意颜料与体系其他组分的相容性。例如大部分色淀类颜料制备的水墨存储稳定性不好，在碱性介质中水墨的粘度在存储中会增加，导致油墨变厚，这是因为色淀颜料与碱性介质中的阳离子发生了金属离子的交
成。因其以水和醇取代了原有的苯类等有机溶剂，极大地降低了有机挥发物的排放，安全环保，受到人们的关注和青睐。近年来我国水性油墨发展迅速，目前年需求量在10万吨以上，主要应用于柔性版印刷和凹版印刷，丝网印刷也开始使用水性油墨。
水性油墨在环保、成本等方面具有较大的优势，但目前不管是进口水性油墨还是国产水墨，印刷适性和质量仍达不到溶剂型油墨的标准。水性油墨是一个极其复杂的混合体系，只有原料选择恰当，各组分配合相容，才能制备出高性能的水墨。
1.颜料
目前用于水性油墨中的颜料，除钛白粉和炭黑外，其
成主体潮流。如果将油墨中的树脂连结料，颜料、助剂和干燥剂等组分制成纳米级材料，高度分散，并具有更好的流动性和润湿性，这样制成的油墨可以节省原料，降低成本，又可以达到优良的印刷效果。
2.油墨市场发展预测
据有关专家预测，3～5年内，我国市场对油墨的需求结构主要趋势如下，胶印油墨：市场需求量稳中有升，但上升幅度不会太大，估计在5％～6％，市场需求比例在40％～45％，其中轮转胶印油墨增长速度将会更快些。凸版油墨：市场需求比例将下降，但是其中柔性版油墨的比例会不断上升，尤其在啤酒标签的市场上，我国啤酒行业发展迅速，于2002年已成为世界第一大啤酒生产国，这
无疑会带来柔印印刷的增长点。凹版油墨：总需求量将处于平稳状态，其中塑料油墨里印和表印处于上升趋势。网印油墨：市场需求量趋于上升，主要是金属、玻璃和塑料丝网油墨使用量增加。专用和特种油墨：总需求量日趋增长，如喷印油墨、防伪油墨、珠光油墨、标牌油墨、荧光油墨等品种的市场需求量都将增加。
总之，我国油墨行业发展较快，但要和国际接轨就必需加大投入，提高规模化生产水平，做大、做强企业，同时全面提高产品的质量水平。向无毒无害的方面发展，尽快缩小同国外油墨的差距，满足国内外市场的需求。
(本刊辑)
-58-
广东印刷2011.1
印刷器材
技术专栏
链等非极性基团；常见的亲水基有羧基、磺酸基、羟基、氨基及长的聚醚链等，其吸附部分是疏水性单体或聚合物的链段，依靠其立体位阻碍作用来提高颜料分散粒子之间的稳定性。
②消泡剂。水性油墨在生产过程中要经过多次高速剪切、研磨、分散加工，势必会产生大量的气泡。目前水墨中常用的消泡剂类型有矿物油类、有机硅类等。选择时应注意消泡剂具有消泡能力强和稳定性好等优点，此外不能影响到墨膜光泽、没有重涂性障碍等。使用消泡剂时应遵循“用量最小，消泡效果最佳”的原则，加入过量易导致缩孔、鱼眼、桔皮等不良现象。
③流平剂。流平剂的作用是使水墨在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。常规的流平剂有丙烯酸共聚物、有机硅和氟碳表面活性剂三类。其中有机硅类流平剂的表面张力低，表面活性极高，这是因为有机硅可在表面上附集大量的甲基基团；氟碳类流平剂降低表面张力最有效，但是存在再涂时易起泡的缺点；而丙烯酸酯类聚合物流平剂常被用于溶剂型油墨中，水性体系中最常用的流平剂是聚氨酯类。
④PH值调节剂。水性油墨只有在碱性环境下，增稠剂、分散剂等助剂才会发挥较好的效果。而且在碱性环境下，会避免一些颜填料遇酸分解，造成水墨变质，且水性体系在碱性环境下具有良好的机械稳定性和贮藏性能。经验表明，在实际生产中油墨的pH值控制在8.0～9.3即可。早期的水墨生产大多采用氨水作为调节剂，但是氨水具有挥发快、味道重等弊端，在现在水墨的生产中已经逐渐被淘汰。一些有机碱代替氨水被应用于水墨的PH值调节剂，如三乙胺、三乙醇胺等，但这些有机碱可能会与体系不相容，使用不当还会造成树脂乳液破乳，导致水墨无法使用。目前水墨中多采用水性聚合物型的多功能助能够快速有效的控制体系剂，其挥发性极低，且无气味，PH值。
综上可知，水性油墨是一个极其复杂的混合体系，选综合考虑生择水性油墨原料时，应以使用要求为出发点，产成本、产品质量、工艺难易等各方面因素，合理选择颜料、树脂、助剂等原料。只有各原料都选择恰当，搭配合理，才能生产出高质量的水性油墨。
换，因此不推荐使用。
2.水溶性树脂
水溶性树脂作为水墨连接料的最主要成分，对水墨的粘度、附着力、光泽、成膜、干燥及印刷适性等至关重耐候性、稳定性、耐化学要。水性丙烯酸树脂因其在光泽、品性等方面具有显著的优势，目前被广泛应用于水墨中。此外经过改性的聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂等也被应用于水墨生产中，极大地提高了水墨质量。
目前高档水性油墨多采用乳液型树脂。选择时应注意：
①具有良好的相容稳定性。水性树脂作为颜料的主要载体，必须具有良好的相容分散性能；水性油墨固含量低，粘度小，长期存放容易变质，产生分层，必须选择稳定性高的树脂。
②具有良好的耐碱性、耐醇性。绝大多数水性体系都要求PH值呈碱性，水性油墨也不例外。此外，水性油墨中会使用较多的醇类溶剂以降低水墨体系的表面张力，因此必须选择耐碱性、耐醇性好的树脂乳液。现阶段水墨中采用大量的乙醇、丙二醇等溶剂来降低水墨体系的表面张力，这也是水墨改进的一个重要方向。
③具有干燥快、附着力强、成膜性好等特点。水性油墨干燥速度慢，一直是阻碍水墨发展的难题。目前市场上已有针对水墨干燥性的快干型树脂，有效地改善了水墨干燥慢的弊端。此外，膜层具有好的光泽性，墨膜耐摩擦、附着牢固也是选择树脂考虑的重要因素。
3.各类助剂
水性油墨因使用大量的水做溶剂，体系表面张力大，导致水墨无法很好地润湿承印物材料表面及凹版印刷辊筒着墨孔，造成印刷墨膜的不均匀和明显的网状现象，所以水墨中应用多种助剂来改善体系弊病。生产时应根据水墨的用途，选择合适的助剂类型以调节水墨的应用性能。水墨中常用的助剂有分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、润湿剂、PH调节剂等。
①分散剂。在水性油墨中添加分散剂，可充分润湿颜料表面，使其在树脂乳液中分散均匀，而且在高颜料浓度下可获得极好的分散和稳定效果，制备高浓度色浆。分散剂种类繁多，目前用于水墨体系的分散剂多为聚氨酯、聚丙烯酸酯、羧酸类等高分子型的。高分子型分散剂由亲油基和亲水基组成，其中常见的亲油基有芳基、烷芳基、烃
作者单位：杭州电子科技大学新闻出版学院
责任编辑/欧定军
广东印刷2011.1
-59-
