数字印刷新时期水性材料的迅速发展

贺亚星

绿色印刷体系五大闭环要素中，基材环保是核心环节。近年来，我国经济迅速增长，环保意识逐渐加强，环保印刷材料也迅速发展。消费者对生活所需品的印刷材料的要求逐渐增多，新技术、新产品不断涌现。随着数字印刷技术的不断成熟，我们对其所需材料的环保性和使用性提出了更多要求。数字印刷代表着当今印刷行业发展的主流方向，与发达国家相比，水性材料的投入使用较晚，但是随着我国绿色印刷标准的颁布和实施，促进了水性材料在各个企业的使用。

水性材料一般有数码水性纸张底涂液、水性油墨、水性不干胶、水性上光油及水性清洁剂。

数码水性纸张底涂液

数码水性纸张型底涂液具有环境友好的优势，该材料具有低沸点和低气味的特点，并且配方采用水性技术。该配方具有极高的阻燃性，所以可以替代传统的印刷涂覆耗材，可以在凹版印刷、辊轴印刷等涂布系统大有作为。数码水性纸张型底涂液可以延长印版的使用寿命，并且可以提高产品环保性能并降低生产成本。经过优化处理的数字印刷基材，与其他类型的底涂液相比较，在高湿度或高温储藏的条件下的固化黏合性能得到了极大的提升，极大延长了产品的使用时间。

水性油墨

水性油墨也称水基型油墨，是淡黄色水墨，主要由水溶性树脂、有机颜料、溶剂及相关助剂经复合研磨加工而成，且以水为主要溶剂。水性油墨在印刷过程中没有VOCs的排放，因此对印刷企业和油墨生产工人的健康影响较小。水性油墨主要适用于药品、饮料、食品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品。水性油墨一般用于柔性版印刷，如今数字印刷也越来越多地使用水性油墨。

1.主要成分

水性油墨主要是由色料、连结料、助剂等物质组成。颜料主要用于使油墨显色;连结料能够使油墨顺利的转移。水性油墨的连接料主要分为两种：水稀释型和水分散型，水稀释型使用的树脂有顺丁烯二酸、水溶性丙烯酸、水性氨基酸树脂等。水分散型连结料是通过乳化的单聚体聚合而成，为两相体系或水包油乳液型。

2.数字印刷使用水性油墨的原因

①现在数字印刷已经越来越普遍，在印刷业中得到比较好的评价，它弥补了传统印刷的一些不足，在数字印刷油墨的使用上又有它的特殊要求。水性油墨恰好符合这种要求。现代印刷设备正向一次多色联机印刷方向发展，因而需要油墨具有迅速干燥的特性，即油墨在转移到承印材料后很快固着干燥，以满足设备实现高速多色的连续印刷要求。

②现代印刷要求油墨在印机墨斗及胶辊上不会迅速干燥固着结皮，以免给正常的印刷带来障碍，从而较好地保证印刷质量和工效。

③要求油墨不能与印版发生化学反应，不能对印版产生腐蚀作用，不能降低印版的耐印力。

④要求油墨色泽保持一致，每批同类型的油墨色相应该相同，结膜牢固，印后不褪色，叠印后能产生光亮。除透明油墨外，各色油墨应具有一定的遮盖力，且套印后，叠印的油墨应保持原来的基本色  特征。

⑤印刷油墨还必须具有较好的防粘脏特性，即油墨印到承印物上面，瞬间不易发生印迹过底现象，以保证印刷工效和质量。

⑥现代印刷要求的油墨细度要好，即油墨中颜料包括填充料颗粒的大小与颜料颗粒分布在连结料中要保持细而均匀，从而可较好地防止糊版。

因此在操作数字印刷机的同时，不能忽视数字印刷机的维护保养，对数字印刷机油的选择墨就不能轻视，正确地把握数字印刷机使用油墨的特殊要求，应选择较为环保和适合数字印刷的水性油墨。

3.影响水性油墨质量因素有哪些

影响水性油墨的因素有油墨的光泽度、油墨的界面黏度、油墨的细度、pH值。

4.对于水性油墨的评价

数字印刷大致分为3类：一是传统的碳粉模式，即利用高温将碳粉熔融转移到材料上，这是最为成熟的打印模式，速度较快，但是由于碳粉的局限性导致很多材料无法附着，预涂布在这方面也没有较好的处理方法，同时高温也限制了材料的使用，目前用于办公室文件（纸张材质）处理最多。二是目前最为广泛的电子油墨，即HP Indigo系列，采用HP公司自己研发的电子油墨，是公认的最为接近传统胶印效果的数字印刷机，速度每分钟40米以上（卷装）2000～4000张以上（平张），已经基本可以满足工业化要求。三是较为新型的喷墨模式，用喷头将UV或水性墨水喷于材料表面，由于是液体油墨方式所以色浓度较高色域比较宽广，主要用于广告行业，不足在于墨水必须经一定时间干燥速度上不来，同时喷头由于长时间运转容易堵塞、耗损，而喷头价格不菲导致成本较高。水性油墨可以复制出的色域几乎是所有油墨系统中最大的，因而水性油墨在色彩表现上具有天然的优势。但是由于水性油墨一般都基于染料和颜料配方，故其使用寿命在数日到一个月之间，并且需要与专门的涂布喷墨承印物的配合使用，这就制约了水性油墨的推广。不过最新的惠普Latex水性油墨的推出，可能会解决这个难题。HP Latex墨水色域广、色彩明艳浓烈、墨层轻薄，可保持介质原有的色泽与质感，提升墨水在硬质承印物上的印刷效果。选用HP Latex原裝墨水，可大幅延长HP打印头的使用寿命。Latex水性油墨能提供经久耐用、品质优异的印刷效果，适用于多种惠普生产或非惠普生产的介质，即使是没有覆膜的制品，在室外的展示持久性也可达3年。从成本上来说，由于目前有机溶剂价格的不断上涨，溶剂型油墨的使用成本日益增高，而水性油墨的溶剂和洗网主要使用自来水，无疑使用成本将比溶剂型油墨低得多。另外，惠普Latex油墨被用来改善医院环境。

水性不干胶

不干胶广泛应用在食品、酒类、饮料和医药产品的包装上，其中胶黏剂是其重要成分。在数字印刷中水性不干胶的种类有PET不干胶、PVC不干胶、BOPP不干胶等。

数码PET不干胶具有柔软度高、阻隔效果好、耐温性好、渗透率低的特点。其胶带坚牢度可达7级，适合大曲面贴标，例如：电子电器标签、机械产品标签、化工产品。

数码PVC不干胶具有柔软度高、良好的机能性。适合较大曲面贴标且防水防油，抗化学腐蚀。其胶带坚牢度也可达7级，一般用于家具用品标签、化妆品标签、电器产品标签等。

从安全无公害考虑，水性胶黏剂是发展的必然趋势。水性胶黏剂的成分为水和树脂，是一种环境友好型胶黏剂，可分为水溶型和水分散型。水性胶黏剂就是以水为高聚物的分散介质，当高聚物溶于水，称为水溶性胶黏剂，而当高聚物借助乳化剂的作用，分散于水中，则称为水乳型胶黏剂。水性胶黏剂的优点有：黏度大、耐热和剪切强度高等特点;对环境友好、无毒、不可燃、固含量高、可用現有的应用设备和设备较易清洗。

水性上光油

水性上光油的成分一般为水、水性树脂和改善性能的助剂，一般用来涂在印刷品表面使其具有耐磨性、耐水性、耐玷污性并且可以提高印刷品光泽度。水性上光油（或称分散型上光剂Dispersion Coating）具有无色，无味，无有机挥发物（VOCs）、成本低、材料来源广，有良好的光泽性、耐折性、耐磨性和耐化学药品性，经济卫生等特点。例如水性环保数字光油，其特点为：干燥快不结皮，适用于Indigo印刷品面涂，与电子油墨亲和力强，可任意涂布。水性环保数字光油普遍应用于日用品、电子产品、化妆品等包装领域。水性环保数字光油优点可以大致归纳为如下几点：

①透明度高，光泽度好，对印刷品颜色无影响，被印物光亮，在长期强烈日光的照射下，水性上光油不易泛黄。

②耐磨性强，抗划痕，被印物表面耐磨、不掉色、斥水、斥油，深受用户的欢迎和信赖，尤其是烟盒，在速度高达300～500包/分的高速运转中，烟标要承受很大的机械负荷，为此印刷品不仅需要上光，而且要有很强的耐磨性，水性上光油不仅能完全满足这一要求，而且无论是凹印还是胶印均无发现烟包掉色的现象。

③结膜速度快，干燥迅速。

④使用、运输、贮藏方便、安全，水性上光油有利于安全生产和改善职工劳动条件。

水性清洁剂

水性清洁剂是油水混合物，起表面活性剂的作用，用来清洗印刷机中残留的油墨。水性清洁剂可用于清洗硅橡胶和塑料件，也可用于塑料的清洗。具有很好的清洗和防锈效果。在使用中安全隐患小，对人体危害小，环保性较好，但是其干燥速度要比汽油慢，所以未能得到广泛应用。

日本、美国等一些发达国家早已经开始使用水性材料，而我国水性材料的起步较晚。水性材料作为一种绿色材料，给印刷行业注入了新的力量，从根源上减少了VOCs的排放。任何一种水性材料都存在着诸多不足之处，例如成本高、设备要求高等，只有不断完善水性材料在数字印刷上的应用才能推动绿色印刷的可持续发展。

作者单位：中国人民解放军第一二〇五工厂

责任编辑：薛金萍 xjp@cprint.cn