水性油墨的現(xiàn)狀以及發(fā)展研究

摘 要：文章主要針對當(dāng)前所使用的水性油墨進(jìn)行了分析，詳細(xì)介紹了水性油墨的發(fā)展現(xiàn)狀及其未來的發(fā)展?fàn)顩r，同時詳細(xì)針對水性油墨中連接料、顏料以及助劑等組成物質(zhì)的研究發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了論述，并結(jié)合實際問題對水性油墨今后的研究進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：水性油墨；助劑；連接料；顏料；研究；發(fā)展

1 發(fā)展分析

1.1 國外的發(fā)展研究

水性油墨在國際上研究時間相對較早，在上世紀(jì)六十年代國外就開展了水性油墨的研究，其研究主要包括了兩個階段：最初水性油墨的連接料主要是使用馬來酸改性樹脂作為第一代連接料，即使用松香的水墨產(chǎn)品是水性油墨研究第一代產(chǎn)品。隨著材料的發(fā)展，第二代水性油墨產(chǎn)品開始使用溶劑型苯乙烯丙烯酸共聚樹脂作為油墨的連接料。而現(xiàn)代水性油墨主要使用了聚合乳液樹脂，該種水性油墨已經(jīng)逐步的占據(jù)市場。在最初的研究中水性連接料的開發(fā)設(shè)計是水性油墨研究的關(guān)鍵。而隨著聚合乳液樹脂在油墨中的應(yīng)用，使得水性油墨的干燥性以及光澤性都有了巨大的改善，另外進(jìn)一步促進(jìn)了油墨技術(shù)的發(fā)展，從而使得水性油墨具備了同溶劑型油墨爭奪市場份額的資本，水性油墨的發(fā)展進(jìn)入了嶄新的階段。

但是隨著人們環(huán)保意識的增強，國外一些發(fā)達(dá)國家都對含苯溶劑油墨進(jìn)行了限制，綠色環(huán)保型油墨開始被廣泛推廣開來。目前在美國塑料印刷品中40%以上的產(chǎn)品都使用了水性油墨，并且其銷售額還在不斷升高。因此在未來，水性油墨具有更加廣闊的發(fā)展空間。而在其他國家中，水性油墨也開始成為塑料印刷品用墨的主流材料，尤其在英國，已經(jīng)明確禁止使用溶劑型油墨作為食品包裝印刷用墨。

1.2 國內(nèi)的發(fā)展研究

同國外先進(jìn)的水性油墨發(fā)展進(jìn)程相比，我國的水性油墨研究相對較為落后，由于起步較晚，很多技術(shù)都還尚未成熟。大致可以將我國的水性油墨發(fā)展分為四個階段。首先是引進(jìn)自新加坡的水性油墨，這是第一代產(chǎn)品；其次則是在上一階段產(chǎn)品基礎(chǔ)上開發(fā)出的第二代水性油墨；第三階段則是直接引進(jìn)自國外的水性油墨；而水性油墨使用和發(fā)展的最新階段，即第四階段，便是目前所使用的最高到的水性油墨。而目前我國自行研發(fā)的水性油墨則是由天津油墨廠自行研發(fā)生產(chǎn)的，其油墨中所使用的樹脂為該廠自行研發(fā)或者直接進(jìn)口。

加入WTO后，我國的水性油墨在研發(fā)和技術(shù)方面取得了很大的進(jìn)展，生產(chǎn)的四色墨、網(wǎng)點、疊印和高速印刷紙箱水性油墨基本上已能夠滿足大多數(shù)紙箱廠的要求。近年來，隨著對包裝審美意識和環(huán)保意識的不斷提高，我國引進(jìn)組合式柔印生產(chǎn)線的數(shù)量每年都在不斷地增加，其中有不少用于瓦楞紙彩色印刷的進(jìn)口高檔三色：四色水性油墨印刷開槽機等。

2 研究現(xiàn)狀分析

2.1 連接料

在水性油墨的制備中連接料是最基礎(chǔ)的材料，對油墨的印刷效果以及使用性能具有至關(guān)重要的作用，而連接料的研究會直接影響油墨技術(shù)的發(fā)展，因此得到了廣泛的關(guān)注。國際上對于水性油墨連接料的研究較多，但是我國的研究投入?yún)s還具有一定的差距。連接料的研究內(nèi)容主要包括：主要有改性松香水溶性樹酯、聚丙烯酸水溶性樹脂及乳液型水溶性樹脂。

2.1.1 改性松香。該樹脂用于配制水性油墨的量約占70%，具有價格便宜、制作工藝簡單、油墨光澤度高等優(yōu)點，缺點是用于印刷后其抗水性差、印刷過程不穩(wěn)定及達(dá)不到中、高檔包裝印刷所要求的光澤和耐水性要求。

2.1.2 聚丙烯酸。聚丙烯酸的應(yīng)用范圍主要是制備高檔水墨，這是由于其耐候性、粘接性以及耐光和成模型相對較高所致。在不斷的實驗研究中聚丙烯酸的改性進(jìn)展相對較大。雖然如此，其缺陷仍舊十分明顯，尤其是耐沾污性以及耐水性，仍舊是該種材料無法完全克服的缺陷，還需要進(jìn)一步研究。另外聚丙烯酸在非吸收材料上的附著力較小，且干燥速度慢，所以對其進(jìn)行改性以提高其附著力和耐水性仍是主要的研究方向。

2.1.3 乳液。乳業(yè)已經(jīng)成為現(xiàn)代水性油墨連接料中使用最為廣泛的材料，尤其是復(fù)合型乳液的使用，促進(jìn)了水性油墨性能的進(jìn)一步優(yōu)化。而在乳液丙烯酸樹脂中可以加入改性添加劑（在松香買來酸酐反應(yīng)體系中嫁入聚酰胺后反應(yīng)得到的產(chǎn)物），待改性完成后加入少量丙醇，從而得復(fù)合型乳液。在水性油墨中使用該種連接料可以提高油墨的耐水性以及適應(yīng)性。因而近些年乳液型水溶樹脂的研究相對較為火熱，但是該種材料應(yīng)用在連接料中仍舊存在無法攻克的難題，乳液型水溶樹脂的復(fù)溶性相對較差，所以在今后的發(fā)展中還需要針對性的研究開發(fā)新型的符合乳液水溶樹脂，從而獲得性能更佳的水性油墨。

2.2 助劑

助劑作為改變水性油墨性能的重要原料，近年來對它的研究逐漸興盛起來。據(jù)光澤度實驗分析知，水性墨的光澤度隨添加的消泡劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而變小，這表明當(dāng)水墨中加入消泡劑時，會對水性油墨的分散性產(chǎn)生不良的影響，從而使得油墨的光澤度變差；增稠劑在一定用量范圍內(nèi)可提高水墨的光澤度，但超過一定的用量后，光澤度反而下降；另外，由于亮光漿型的撒淡劑本身光澤度很好，所以用其來調(diào)配水性油墨，得到的產(chǎn)品其墨色淺且有透明感，同時也使墨膜的效果和光澤度得到了一定的提高。

2.3 顏料

在進(jìn)行顏料的選擇過程中，首先應(yīng)當(dāng)確定顏料的色相，選擇色相良好的顏料，同時還要保證顏料具備易分散性、同其他材料之間的相容性以及耐化學(xué)溶劑性等。另外在選擇顏料的過程中還需要確保顏料能夠同水溶性樹脂相溶，從而保證體系分散性達(dá)到設(shè)計需要。

在水性油墨的制備中通常不會選擇色淀類顏料，這是因為該類顏料在儲存過程中水性油墨穩(wěn)定性會由于色淀類顏料的使用而變差，或者在堿性環(huán)境中增加油墨粘度，從而增加墨膜厚度。有機顏料是水性油墨制備中常用的顏料之一，一般會使用雙偶氮系或者偶氮系顏料，而在高級水性油墨制備中則會選用酞青系顏料，從而保證水性油墨的制備能夠滿足設(shè)計需要。而印刷中通常會選擇體系相對較為穩(wěn)定且粘度低、顏色亮麗的顏料作為水性油墨用料。而隨著材料技術(shù)的不斷進(jìn)步，新型材料的不斷涌現(xiàn)，性能更加優(yōu)良的水墨顏料還需要進(jìn)一步的開發(fā)，這也是未來水性油墨技術(shù)研發(fā)的重點和熱點。

3 研究方向分析

目前，不管是進(jìn)口還是國產(chǎn)水墨都存在不抗堿，不抗乙醇和水，干燥慢，光澤度差，易造成紙張收縮等弊端，有文獻(xiàn)報道采用UV油墨可以解決上述弊端，但這樣既增加了印刷工序又提高了印刷成本，得不到一個好的經(jīng)濟(jì)效益。然而水性UV油墨因具有很好的發(fā)展和應(yīng)用前景將成為今后研究的一個熱點。另外，隨著納米材料及納米技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，對納米水墨的研發(fā)也會逐漸興盛起來。

黏度作為水墨的重要技術(shù)指標(biāo)，對其控制相當(dāng)重要，有實驗研究發(fā)現(xiàn)，胺化試劑對水墨體系的黏度變化及其黏度的穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用，這一發(fā)現(xiàn)為今后高固低黏水墨配方體系的設(shè)計和獲得理想的水墨應(yīng)用黏度提供了重要的理論依據(jù)。

干燥時間，起泡及干燥后顏色不光澤和不均勻仍是水墨應(yīng)用中急需解決的最主要問題，這直接影響了水性油墨取代溶劑型油墨的進(jìn)程速度，使水性油墨的廣泛應(yīng)用受到了限制。所以開發(fā)新型水墨用助劑和顏料，以改善水墨性能，降低成本仍是我們今后研究的方向。

4 結(jié)束語

通過上述分析可以看出，水性油墨是一種環(huán)保型油墨，符合現(xiàn)代社會的發(fā)展宗旨，其不會產(chǎn)生溶劑揮發(fā)，也不會存在溶劑殘留，因而在一些衛(wèi)生條件要求相對較為嚴(yán)格的包裝印刷中相對較為適合。而隨著人們環(huán)保意識以及健康意識的不斷提高，水性油墨的使用是符合市場發(fā)展規(guī)律的，在未來必將成為主流產(chǎn)品。雖然水性油墨具有傳統(tǒng)溶劑型油墨無法比擬的優(yōu)勢，但是仍舊存在毋容忽視的缺陷：干燥能耗相對較高、干燥速度慢并且成本相對較高，生產(chǎn)率低。因此在未來這些缺陷都將成為水性油墨研發(fā)的這個難點課題。研究人員也將研究中放在了對原料的改進(jìn)以及對性能的提高和成本的降低中。

參考文獻(xiàn)

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