柔印水性油墨的发展及应用

邓叶彬

柔印水性油墨的发展

在现代工业迅速发展的背景下，印刷工业在生产、生活中的地位不断提高。印刷业发展的程度也逐渐成为衡量一个国家工业现代化程度的重要标志。但在社会科技不断发展的同时，人类赖以生存的家园也受到了日益严重的污染。为了拯救正在被污染破坏的地球，许多发达国家从20世纪70年代起就开展了环境治理与保护活动。政府环保部门也相继颁布切实可行的法律法规，督促环保工作的进行。工业部门也积极响应，制定分阶段的计划，逐步促进工业，企业向环保方向的转型。在这样一个走向环保的大环境下，溶剂型油墨也不得不逐渐退出历史舞台。面对环境保护要求的进一步提高， 绿色环保型油墨在市场上的需求量也在不断增多，柔印水性油墨也正是在这样的背景下逐渐发展起来的。

1.国外柔印水性油墨的发展

国外对水性油墨的研究始于20世纪60年代，先后主要经历了3个阶段：

第一阶段：起因是由于环保的要求和石油原材料的紧张，一些发达国家逐渐部分禁止使用石油产品用于制造印刷油墨。于是人们开始着手研究非有机溶剂型油墨，使得水性油墨取得了较大的进步和发展，最初水性油墨主要使用糊精、虫蛟、酪素、木质酸钠等物质为水性油墨的连结料，制备的水性油墨主要用于一些低档的产品印刷。随着材料科学的发展，松香、马来酸改性树脂的合成技术成功，取代了酪素、虫蛟等材料，成为水性油墨的主要材料，基本能够满足当时的印刷需要，但是这些初级产品依然存在一些弊端，如光泽差、抗水性不佳、附着力差、容易起泡、存放稳定性差等弊病。

第二阶段：到了70年代由于石油危机，导致油墨用原材料再度十分紧张，同时各发达国家政府立法控制空气品质，限制有机挥发物（VOC）向大气中排放，对于食品、饮料、药品等卫生条件要求严格的包装印刷制品（重金属、残留容积等）进行包装。各国油墨研发人员又继续进行深入的研究，制出溶液型苯乙烯-丙烯酸共聚树脂为连结料的第二代水性油墨，该产品弥补了第一代水性油墨抗水性和存放稳定性差的弊病。但是在光泽和印刷适性方面与溶剂型油墨对比仍有差距。

第三阶段：油墨研发人员在第二代水性油墨的基础上，引进丙烯酸之类单体与苯乙烯聚合，研制出一种具有核壳结构和网状结构的聚合物乳液树脂，该系列树脂大大改善了油墨的光泽和干燥性，促进了水性油墨的发展，使水性油墨与溶剂型油墨的竞争不断拓宽应用领域。

2.国内柔印水墨的发展

与国外相比，国内在水性油墨的研究方面起步较晚，大致可分为四个阶段：第一阶段水墨产品是从新加坡引进的；第二阶段水墨产品是在第一代水墨的基础上开发出来的；第三阶段水墨产品是从国外直接引进的；第四代水墨产品是目前使用的高档水墨。目前使用的高档产品是由自行研发的树脂或直接使用进口树脂生产的。90年代以后，我国从欧美进口了近百台组合式窄幅柔版印刷机，对柔印水性油墨的发展起到了推动作用。新引进的生产线不像以前的柔版纸箱印刷机只印刷方块版，而是该机增加了网线版的印刷。最低的网线版网线已达150线/英寸，因此，对水墨的着色力、转印性、抗水性、复溶性等都提出了新的要求。研制新型水基油墨已是当务之急。从80年代后期开始，国内的天津、甘谷、杭州等地的油墨生产企业就开发出以丙烯酸溶液为连结料的水基柔版油墨。到了90年代中后期，水基油墨又采用了丙烯酸乳液或胶态分散体为连结料的生产工艺，使我国的水基油墨进入了升级换代的阶段。其油墨的质量水平和溶剂型油墨质量水平几乎接近，且该油墨无毒、不燃，为绿色环保印刷，是食品、药品、香烟等产品包装的首选油墨。

柔印水性油墨的应用

伴随着其他水性材料的发展和应用，尤其是柔版印刷技术的推动下，柔版印刷在环保等方面的优势得到充分的认可，被欧美发达国家一致认为柔版印刷方式是“地球上最优秀、最有前途的印刷方式”，并在世界范围内得到了极大的发展。在中国，已有数以百计的柔版印刷生产线，每年对柔版水性油墨的需求达几十万吨。柔印技术目前主要应用于瓦楞纸箱、软包装和标签等印刷领域，并且柔性版印刷将在这三大印刷领域不断拓展，逐渐成为主流印刷方式。

1.柔印水性油墨在瓦楞纸箱领域的应用

水性油墨柔版印刷是最常见的瓦楞纸板印刷工艺。在美国，95%左右的纸箱采用柔版印刷，西欧为85%，日本为93%以上，我国目前只有50%左右。随着经济的发展，人们的经济能力和审美意识的增强，对产品的包装质量要求日益提高，要求瓦楞纸箱不仅要起到保护商品和方便运输的作用，还要起到展示商品、美化商品、促進销售的作用，所以现在的瓦楞纸箱已向多色、网线版印刷方向发展。由于柔印水性油墨安全无公害，并且对于瓦楞纸板来讲，水性油墨的润湿性和亲和性较好，柔性版只要轻轻接触瓦楞纸，水性墨就几乎全部被瓦楞纸吸收，因此墨色均匀、平复、厚实。另外，对于目前国内流行的瓦楞纸板预印技术，柔印水性油墨在这个新领域内依然凭借其绿色环保、节能减排、保质高效的优势独占鳌头。

2.柔印水性油墨在软包装领域的应用

目前，国内软包装市场主要以凹印为主要印刷方式，主要因为国内消费者对软包装产品印刷图案的色彩、精度要求很高，环保意识也有待提高，在欧美国家，柔性版印刷占据软包装印刷的主流，市场份额很大，也很受广大消费者的推崇。数据表明，柔印软包装在北美市场的占比为75%，南美为82%，欧洲为57%，但亚太地区仅为10%，中国仅为5%左右。但在国内绿色、低碳、环保的大环境下，这也是我国柔性版印刷的发展趋势，柔性版印刷逐渐取代部分凹印市场。

3.柔印水性油墨在标签领域的应用

在目前的标签领域中，柔印水性油墨的应用并不广泛，主要应用于服装吊牌，超市热敏纸标签等纸质标签的印刷，而中高端标签印刷当中，由于受到胶印和凸印的影响，很难看到水性柔印油墨的踪影。主要制约的因素有印刷的精美度较差，印刷效率较低，对于车间的控制更加严格，耐溶剂性和附着力较差。但随着近几年印刷成本压力的增加，食品环保要求的越来越苛刻，柔印水性油墨将在大批量食品标签领域应用中大有可为。