薄膜水墨应用过程中出现的问题及其原因

时间:2016-12-07 14:17:50来源:科印网作者:蔡成基
  ⑦墨膜的耐磨与耐刮擦;⑧水墨的有机溶剂含量;⑨水墨的表面张力。

  笔者在2015软包装论坛上强调的是凹印薄膜水墨,因为在国内软包装界,凹印机的数量远大于柔印机,要扭转印刷界面临的困局,凹印的作用明显大于柔印。

  但是柔印水墨与凹印水墨没有明显的本质区别,可以用在凹印上的薄膜水墨,基本上也可以用在柔印上,只是有以下几个原则必须掌控。

  (1)因墨路结构的差别,凹印水墨的初干长度比柔印水墨的短,即表干性能要快。

  (2)因柔印采用感光树脂版,柔印水墨中采用的助溶剂应该远离感光树脂的溶解度参数δ,避免印版发生溶胀。

  (3)由于柔印水墨在印版上必须有效避免黏滞,尤其是在印版网点间的非着墨区域黏滞,因此对水墨表面张力有特殊要求。

  (4)由于柔印采用间接印刷,没有凹印刀丝的风险,所以柔印水墨没有必要考虑水性溶液树脂与水性乳液树脂在分子量方面的匹配。换言之,凹印薄膜水墨则一定要考虑这个问题,不然,凹印刀丝故障一定会产生。

  凹印版辊上的油墨经刮刀作用后,从刮刀位置到压印辊位置之间的距离很短。以最极限的条件举例,一般都落在版辊圆的第一象限内,即四分之一版辊周长,且不可能更长。而柔印则不同,刮刀在网纹辊上刮墨,网纹辊载墨后经版辊转移,再传到压印辊,仅就墨路长短而言,半个网纹辊周长加半个印版辊周长,比凹印要长许多。这意味着凹印水墨的表干性能要很快,而柔印则不必,柔印的较长墨路可以掩盖水墨表干性能的不足。

  1.表干不足

  国家标准GB/T 13217.5-2008《液体油墨初干性检验方法》对凹印油墨表干性能是这样规定的:刮板细度计,深度0~100μm,当刮刀刮下,开始计时,30秒后转移到承印材料上,测量其长短,定义为表干性能。凹印油墨的常规数值是(10~60)mm/25℃ 30S。这个数据,依据于凹印机的特定墨路,不论使用的是溶剂型油墨或水墨。这是墨路特点决定的油墨特点,而不是相反。

  图1是凹印水墨因表干不足而引起的网点拖尾故障,图2是实地拖尾故障。刮刀刮墨后,印版网穴中的油墨因挥发过慢,在充分湿润状态下被转移到薄膜上,经压印辊作用,网穴中的油墨不是完整转移,而是产生严重拖尾,网点被油墨拉长,搭接到后一个网点上。这种故障在使用60°网角的电雕凹版时特别明显,独立的长菱形网点变成了前后相连的线条。在实地部分的表现也如此,实地后沿的油墨溢出,污染图面。

  解决凹印水墨因表干不足而引起的拖尾,目前主流的办法有两种。一种方法是采用电雕浅版,将电雕刀换用130°角度,将原印版深度从50μm左右减小到30~35μm,甚至20μm,使墨层减薄,容易干燥。笔者在查看各水墨供应商提供的初干长度测定样张时,有时会发现一些表干性能特别好的样品,好到笔者竟然不敢相信自己的眼睛。但仔细一询查,供应商没有按规定使用100μm的刮板细度计,而是使用了25μm的刮板细度计,将墨层厚度降低了四分之三。另一种方法就是在水墨中添加有机溶剂,尤其是能溶于水的乙醇,利用溶剂的挥发来带走水分,帮助水墨干燥。而烟包的水墨印刷之所以没有遭遇拖尾,其实是纸张的吸水性帮助了表干,掩盖了凹印水墨表干性能的不足。烟包行业在使用水墨时需要挑选不同吸水性能的纸张,其实就说明了这一问题。

  解决表干不足的这两种方法均有其道理,目前均可以使用,但必须注意其存在的可能隐患。

  (1)采用电雕浅版的隐患。凹印网点与胶印、柔印网点的最大区别在于其具有二维特性,即凹印层次的体现不仅在于网点面积,还在于网穴深度。若用爱色丽分光密度仪测量凹印各层次的网点扩大,可以感受到其规律同胶印、柔印的平面网点完全不同。电雕刀角度的不同,雕出的网点面积与网穴深度也不同,而使用传统深度电雕版的还原曲线同电雕浅版有很大不同,因此需要重新确立还原曲线。此外,凹印产品原有的网点精细、实地饱满的特点也有可能起变化,比如凹印四色蓝的实地部分的密度一般在1.8~2.0,采用浅版后,一定要注意颜色饱和度的变化。

  (2)使用有机溶剂助干,在政府尚未控制VOCs排放问题前,是理所当然的。乙醇价格不高,添加乙醇确实能改善水墨干燥性能,不论是表干或彻干,何乐而不为?而且我国水墨标准允许溶剂含量达30%,只要不超标,就不会出格。但是在国家提出必须对有机溶剂排污征收排污费时,再继续坚持30%,甚至超过30%,环保部门会视而不见吗?如果对水墨中存在的有机溶剂作排污处理,据笔者所知,比不含水的溶剂处理起来难度更大、能耗更高。中国印刷技术协会凹版印刷分会的领导曾经问过笔者,凹印如果成功地用水墨代替了溶剂型油墨,对解决VOCs污染的贡献有多大?笔者当时坦率地回答,可以使凹印工艺的污染系数从70%下降到30%,如此而已,不可能更多。

  水墨中有机溶剂含量允许达到30%,这个问题追溯起来有些奇怪。2011年,国家颁布了凹印水墨的两个推荐性国家标准,即GB/T 26394-2011《水性薄膜凹印复合油墨》与GB/T 26395-2011《水性烟包凹印油墨》。这两个国家标准规定,我国采用的水性油墨,不论是纸张水墨或薄膜水墨,允许的溶剂含量均≤30%。这两个文件并不是该问题的始作俑者,据笔者所知,始作俑者是HJ/T 371-2007《环境标志产品技术要求 凹印油墨与柔印油墨》。环保专家规定了水墨的质量指标,这听起来有些不可思议,外行领导内行,而且外行还取代了内行。2007年的一个文件,为将近10年后印刷界遇到的难题埋下了伏笔。


#news_tuijian#