水性调墨油配方
水性环保油墨的配方和印刷适性
关键词： 水性油墨,水性环保油墨,环保油墨,环保油墨配方,印刷适性
与传统溶剂型油墨相比，水性油墨环保性能良好，但是光泽度较差，亮度不够，抗磨擦性能差，因此需要在油墨膜层表面印刷一层光油保护油墨层，从而致使印刷成本的增加，对水性油墨的推广造成了一定的困难。
在凹版印刷中，由于水性油墨的干燥速度比较慢，目前的凹印设备不适应水性油墨的印刷。水性油墨以水作为溶剂，干燥速度比溶剂型油墨慢，特别是在一些以挥发为主的承印物的印刷中，对水性油墨的干燥速度要求甚高。制版是水性油墨在凹版印刷中的又一障碍，水性油墨用的版材上的网穴深度比传统溶剂型油墨的浅，但是耐印力量少，一般是溶剂型油墨用的十分之一左右。
水性油墨的干燥速度的控制不仅与助剂有关，而且与调墨油、颜料在油墨中的比例、油墨颗粒半径及颜料本身都有关。一般要求水性油墨的黏度在15″~25″（3#Zahn杯）左右，过低的黏度容易造成糊版及油墨在承印物表面的收缩和分布不均匀，而过高的黏度则造成网穴的堵塞、干版的情况，因为黏度的变化受到PH值的影响，水性油墨的PH值一般控制在8.0~9.0之间，而水性油墨的树脂一般采用丙烯酸树脂，要采用调节剂氨水调节油墨的PH值，氨水在储存以及使用过程用容易挥发造成PH值的降低，从而增加黏度。对于干燥速度的控制，通常可以采取加入少量乙醇、异丙醇或甲醇等进行调节，提高其初干的速度。（3）
对于目前凹印水性油墨初干时间长，干燥速度过慢的问题，有人提出通过改变印刷设备，加长烘道的长度来避免油墨干燥慢的问题，但是这会造成成本的提高。本实验针对以上问题，通过改善油墨的配方，改进调墨油的性能来提高水性油墨与凹版印刷设备的适应性。
制作油墨配方
1）变色颜料的制备
实验采用无机类钴胺盐变色材料，其在60℃左右变色，冷却后在5S内恢复到原来的颜色，是一种可逆的化学反应，而且变色温度低，可以用于产品的防伪印刷，也可以起到装饰作用。
按1：2：20的比例依次加入氧氯化碳、C6H12N4、水混合搅拌，置45℃恒温干燥箱中干燥3小时。
2） 配方的确定
成分
比例
变色颜料
20%
水性丙烯酸树脂1
34%
水性丙烯酸树脂2
30%
去离子水
10%
分散剂
1%
润湿剂
0.7%
消泡剂
0.3%
异丙醇
3%
流平剂
1%
合计
100%
印刷适性
1)色变能力
本实验采用钴胺盐变色材料，相比其他无机类变色材料温度低，其变色温度在60℃,
因此变色敏感度高，变色条件简单容易，而且化学稳定性能好，颜料研磨颗粒小于1微米，适合凹版印刷的要求，发生化学反应后可以在温度降低的情况下5S内恢复颜色，时间较短。
2)附着性能
墨膜附着力是指墨膜与被附着物体表面之间，通过物理、化学作用相互黏结的能力，丙烯酸树脂对油墨附着力的影响主要依靠分子量的大小，一般来说，分子量越大油墨的附着力越好。由于水性油墨是以水为溶剂的，水的表面张力比很多承印物的表面张力大，造成油墨附着不好，油墨墨膜收缩等现象，为了提高承印物表面的表面张力，本实验加入了润湿剂来改善油墨与承印物表面张力的匹配性。此外，分散机的加入不仅可以有助于增大润湿剂的润湿能力，也可以使得油墨分布均匀。
3）黏度
本实验将油墨黏度稀释到18″（±3″，3#Zahn杯）左右，这是目前凹版印刷油墨最适宜的黏度。如果黏度太高，会造成油墨无法填满凹版网穴、油墨转移不好、印品表面不均匀等问题，而如果黏度太低，会造成油墨层太薄、色密度低、光泽度不够、墨膜在承印物表面收缩造成表面呈现网状结构等问题。对于油墨在储存过程中发生氨水挥发造成黏度增大的问题，本实验在油墨生产成品后密封保存，并在使用前加入PH调节剂对油墨进行调节，从而降低油墨的黏度。（4）
4）光泽度
光泽度是水性油墨一直被人诟病的一个问题，本实验采用两种不同性质的丙烯酸树脂来保证油墨的光泽度和成膜性。实验中丙烯酸树脂1号Tg值（玻璃化温度）比丙烯酸树脂2号低，因此1号有助于油墨成膜，耐水耐油、柔韧性好、对基材的附着力好，而2号则可以提高油墨的光泽度、硬度、干燥速度和耐热性，这样两种树脂的混合不仅提高了水性油墨的光泽度而且还使得墨膜均匀。（4）在油墨成膜后，表面印刷一层保护光油，不仅有助于提高油墨的抗磨擦性能，而且也可以提高油墨的光泽度，本实验采用的油墨在印刷光油后可以使光泽度达到60以上。
5）干燥性能
干燥性能是水性油墨在凹版印刷中应用的前提，干燥过快容易造成干版，而干燥过慢也会造成印刷品表面墨膜收缩的现象，选择油墨干燥速度的一般原则是：在印刷机现有的条件下，油墨在进入下一印刷色组之前以及进行复卷之前应该能够充分干燥，但是在印版上却不能干燥，凹印油墨对初干性的要求为20-40微米，对彻干性的要求为不超过100秒。（5）
凹版印刷水性油墨的承印物一般是塑料薄膜，油墨干燥主要靠溶剂的挥发，而影响油墨的挥发速度的因素很多。本实验中采用的
丙烯酸树脂2号可以提高油墨的干燥速度；采用氧化锆珠对颜料粒子进行分散，使得颜料的颗粒大小达到0.75微米，其次颜料在油墨中的比例为20%，从而可以加大挥发速度。
三、结论
本文在分析目前水性油墨以及变色油墨概况的基础上，介绍了一种新型的在60℃发生可逆反应的适用于在凹版印刷领域的水性变色油墨，不仅有利于减少油墨对于人体健康的危害，而且还可以起到装饰效果，并且可以用于防伪领域保证产品的安全性和可靠性，并通过实验得出油墨的配方。凹版印刷领域中水性油墨普遍存在着干燥性能差的问题，目前有两种解决方案，一种是加长凹版印刷机的烘道长度，另一种就是改善油墨的配方。本文采用后者，通过改善油墨的配方以及油墨配方中原料的性能，从而提高油墨的干燥性能，探寻解决水性油墨在凹版印刷中问题的途径。