水性絲網印刷油墨應用技術探究

文 孫加振

作為印刷行業“十二五”發展主攻方向，綠色印刷被提升到國家發展戰略高度。油墨在印刷材料中扮演著重要角色，具有絕對綠色環保、節約資源的水性油墨毫無疑問應成為綠色印刷材料中印刷油墨的代言者。作為四大印刷方式之一的絲網印刷以其可控的油墨墨層來實現圖像原稿的再現，墨層厚度范圍可從1μm到300μm，且承印尺寸范圍可在幾微米到幾平方米之間，承印物范圍廣泛，甚至承印材料呈液體或懸浮于液體中。隨著綠色印刷技術的不斷提出，絲網印刷的綠色化也就將面臨跨越式大發展的機遇和挑戰，因此水性油墨技術高效的應用到絲網印刷領域將會越來越成為一個研究焦點。本文對水性油墨在絲網印中的應用技術進行了研究，描述了水性油墨在絲網印刷應用中的特殊技術要點。希望能夠為印刷行業從業者提供一些絲網印刷水性油墨制備和應用的基本技術資料，同時方便業內人士更好的認識水性油墨在絲網印刷中的應用。

水性絲網印刷油墨技術特點

絲網印刷應用水性油墨、稀釋油墨、清洗網版等可以直接使用水，因此給絲網印刷操作帶來方便。水性油墨較好的印刷適性，能夠滿足絲網印刷中多色套印及專色印刷要求。水性油墨較好的通用性特點可對織物、無紡布、塑料硬膜、鋁箔、真空鍍鋁膜等多種承印材料進行轉印印刷，從而符合絲網印刷承印物廣泛的特點需求。另外，對于絲網印刷高網目精細印刷品需求的提高，水性油墨顆粒更細，透過性更好，與傳統油墨相比更適合完成精細絲網印刷。目前，超微粒水性油墨可以用500目或更高網印進行印刷，顏色可印8色，用電腦可配出6000色。而且，水性油墨的耗墨量低，每平方米滿版印刷的用墨量大約只有溶劑型油墨的50%，每公斤水性油墨大約可印刷50m2的圖文。在進行表印、里印、復合印刷等方面，與溶劑型油墨需要多種油墨和相配套溶劑的特點相比，水性油墨也具有很大優勢。

水性絲網印刷油墨流變性要求

絲網印刷是一種借助網版通過外力驅動實現油墨可控形變轉移的印刷方式，在轉印時不像凹印、柔印油墨在凹凸結構中儲存或黏附，再進行可控轉印，因此，在實際印刷中絲網印刷呈現自己獨特的油墨流變性特點。絲網印刷要注意控制油墨流動性，流動性大，印跡容易擴大；流動性小，印跡易結網（網點交織的結點），出現結墨現象（亦稱網紋），一般以30～50mm為宜。流動性即流平性，是油墨在外力作用下向四周展開的程度，與油墨的塑性和觸變性都有關系，塑性和觸變性大，流動性就小；反之流動性則大。觸變性是油墨溶膠和凝膠的互換現象，油墨靜止一定時間后變稠，粘度變大，攪動后變稀，粘度又變小，有利于保證其保真性。可塑性是指油墨受外力作用發生變形后，仍保持其變形前的性質。油墨的可塑性有利于提高印刷精度。另外，粘度直接影響著油墨轉移性和印品質量，水性油墨粘度過低會造成色淺、網點擴大、傳墨不均勻等弊病；粘度過高，油墨轉移性能較差，易出現臟版、糊版等弊病。在印刷過程中對油墨粘度的控制是非常重要的。實際制備中油墨流變性與連接料、顏料用量、分散狀態及印刷溫濕度等有關。

水性絲網印刷油墨分散性要求

油墨分散性是顏料顆粒大小及連結料與顏料顆粒作用的一個關鍵性能指標。油墨分散性不僅會對油墨著色力、色相等性能產生一定影響，還會影響到油墨流變性。油墨顆粒太粗，容易引起網點邊緣發毛、印刷圖文不清晰、糊版等弊病；但是，如果油墨顆粒太細，則油墨的流動性太大，易造成網點擴大，影響印品質量。水性油墨在絲網印刷應用過程中，由于體系溶劑、顏料、樹脂均有別于傳統油墨，因此，絲網油墨中水性油墨的性能要求有其特殊性。水性體系顏料需經耐水性處理且水表面能較大，所以分散要求較高。高品質水性絲網印刷油墨需要優化組合分散樹脂和顏料、研磨分散設備及介質、分散消泡等表面活性劑，從而才可制備出分散性最優的水性油墨來適應印刷中的設備和承印物特點。

水性絲網印刷油墨PH值要求

水性油墨樹脂連接料多呈堿溶性，PH值與其他油墨不同，整個體系為堿性分散體系。在實際生產使用中，水性油墨PH值變化對油墨性能的影響一直是一個比較令人頭疼的問題。一般水性油墨PH值控制在8.0～9.5（呈堿性，主要靠胺類物質來維持）。當水性油墨中堿性物質量過多時，體系中會形成較多正離子（如NH4+），水性聚合物在離子化時產生再壓效應，一些樹脂鏈發生重新纏結，會導致油墨粘度降低，樹脂對溶劑釋放性變差。因此，PH值太高，會影響油墨的干燥速度；PH值太低，則油墨的粘度升高，干燥速度變快，容易造成印版堵塞，引起臟版。另外，PH值變化所引起的樹脂部分重新纏結，會使原本分散穩定的體系發生顏料聚集，導致油墨粒徑變大、分布變寬。變大、變寬的粒徑分布會對油墨印刷時的墨厚、流動性、光澤度產生不利影響，因此，在制備高品質水性絲網印刷油墨時，一定要控制好油墨的PH值。

水性絲網印刷油墨干燥性要求

水的蒸發潛熱能較傳統溶劑高很多，從而在水性油墨的使用中干燥性要求是影響油墨應用效果的關鍵因素。油墨干燥主要是揮發型干燥、滲透型干燥，一般選擇油墨干燥速度的原則是：在現有印刷機下，油墨進入下一色組及復卷或堆疊前應充分干燥，但不能干燥在印版上。如果油墨干燥太快，會導致油墨干燥在印版表面并逐步堆積，造成半色調網點丟失或破壞，實地部分漏白；如果油墨干燥速度過慢，會出現印刷品異味現象，或多色疊印時背面粘臟。水性油墨粘度和PH值對油墨干燥速度也會產生一定影響，比如粘度過高會使油墨的干燥速度降低，PH值過低則會使油墨干燥過快。水性油墨印刷中首先調整控制好粘度和PH值，然后再根據實際印刷速度調節水性油墨干燥設備風力及溫度等。另外，干燥溫度應視不同承印物以及印刷面積而定，如鋁箔酒標印刷，烘干溫度在100℃以上；塑料薄膜印刷，烘干溫度則以50～60℃為宜，風力亦應比使用溶劑型油墨強。

水性絲網印刷油墨實際應用中的注意事項

由于水性油墨為純水性體系，使用中要注意不要與醇溶等其他溶劑型油墨混合使用或在油墨中加入有機溶劑，以免出現印刷質量問題。使用水性油墨時，應將其攪拌均勻，測量粘度合適后倒入墨槽，若粘度不合適，可用稀釋劑或增稠劑進行調節，并注意控制油墨的PH值。印刷過程中，由于水的揮發，水墨粘度會升高，PH值下降，所以要經常觀察油墨使用情況，發現油墨粘度升高或PH值超出控制范圍時，應及時采用稀釋劑和PH穩定劑進行調節，以保證粘度和PH值穩定。印刷完畢后應將剩余水墨收集回相應原裝桶或將墨槽蓋子蓋嚴，以備下次再用，防止水墨表面結膜、變稠甚至變干。水性油墨宜存放在通風陰涼的室內，室溫控制在5～45℃左右。印刷后殘留在印刷設備上的油墨在其未完全干燥時可用清水沖洗，無法用清水洗凈的墨可用清洗劑進行清洗。水墨印刷適性往往還會受印刷條件、承印物表面特性、環境溫濕度、存放時間等條件影響，因此使用時需要用一些助劑對水墨做細微調整以獲得最佳印刷效果。