水溶性油墨附着力在印刷中的特性

   【集萃网观察】水溶性油墨不一定都是环保型油墨，水可溶的油墨在用水溶解时情况是多样的。不仅仅是多相平衡的乳液体系可以和水相溶，混合表面活性剂形成胶团的均相平衡体系也可以相溶，混入大量某些有机溶剂的油墨也能和水相混溶。这些有机化合物挥发之后自然会污染生态环境和危害人体健康。曾经看到有些水溶性油墨并不是环保型水墨，其中含有过多的有机挥发物，甚至还是对环境污染严重的，危害生产者，操作者和消费者健康的(苯类等)有机溶剂。人们青睐环保型油墨是基于一种共识：人类要长期美好地生存发展，必须珍惜和保护地球生态环境，水墨这一绿色产品也正是适应了这种高涨的环保呼声要求，日益得到重视而开发应用的。   

  随着简捷高效的柔版印刷技术和加工生产线的迅速发展，水墨的制造和水墨印刷都将会有更广阔的发展市场。例如瓦楞纸箱印刷，纸袋、纸杯、纸盒印刷，报纸印刷、装饰印刷等等。但就目前水墨印品数量上看，水性上光油远远大于水性色墨的用量，这和水性色墨价格偏高有关。紫外线上光油价格虽然也高于水性上光油，但其印品光泽度高，优良的物化力学性能和装饰效果使它占有一定的市场份额，水性色墨价格略高也在合情理之中，因为色墨颜料的浓度高，选用新材料价格略高。而开发设计产品需要投入人力和时间，消耗较多的科研经费，也应得到补偿。从油墨制造厂商来说，始终把客户印刷品的质量放在第一位是研发制造水墨责无旁贷的光荣使命，通常质量好的环保型水墨应当满足以下使用要求：   
1、对基材的附着性要牢靠。

2、低气味或无味。

3、流动性良好、PH值和粘度稳定，适于印刷。
  
4、水墨膜抗水，划伤等的耐性高，其色泽鲜艳手感好，装饰性美。
   
  笔者也曾看到进口水墨印刷的塑袋文图很容易脱落，认为解决水墨对基材的良好附着性仍是水墨印刷的基本要求。我们选择了不同的高分子聚合物树脂连接料和专用助剂，对纸张、烟包纸盒、铝箔和塑膜不同基材，使用山东济南兰光机电技术发展中心制造的电子剥离试验机和透明塑胶带做对照试验，较好地解决了纸印水墨、人造大理石工艺品彩绘附着力增强的问题。提高了水性荧光防伪油墨和水性温变防伪油墨在非吸收性材料上的应用。
  承印基材具有不同的表面，纸张材料具有无数纤维毛细管孔穴结构，这些未经特殊处理过的纸材表面有大量孔穴，能够吸收油墨。印刷后渗透到纤维中的水墨和表层墨膜形成一种嵌式的机械铆合力，相对于塑膜基材较难发生脱落现象。这类机械铆合力和孔穴内径有关，随着纸材品种不同所形成的附着界面的面积也就不同，直接影响最终渗入的速度和深度，导致附着力的差异和表层墨膜光泽度的差异，以及某些纸张的曲挠变形性。

  如果纸材的表面经过特殊封闭处理，毛细管孔穴全部堵塞，水墨无法渗入，也就无铆合力可以利用，像聚烯烃薄膜材料一样，表面十分光滑不能吸收水墨，原来牌号的水墨很可能会产生严重脱落现象。这时，通过试验，选用合适专用的助剂(包括颜料分散剂、偶联剂、消泡剂)，它们所表现出的强有力的表面活性作用，大大地降低了水的表面自由能，使油墨整体的表面张力，低于承印基材的临界表面张力，水墨就比较容易润湿基材，然后是扩散，进而形成界面力。按路易斯酸碱理论，界面力包括范德华力和化学键力，化学键的形成对附着力贡献最大，一般共价键作用力是100～1000KJ／mol，而范德华相互作用力和氢键一般不超过50KJ／mol。使用偶联剂利于化学键的形成，而且改善了适应环境的能力。人人都讲苯类有机溶剂有害，但从来没有听到某个人说苯类有机溶剂无用，所以目前低VOC排放量的醇溶性油墨代替苯溶剂油墨，也利于环境保护，在塑膜凹印过程中会有相当广泛应用。因此，我们研究水墨就是在无苯类溶剂和其它有机溶剂存在的条件下，设法降低水墨的表面张力，只有润湿性好，才能浸润承印物表面，表现出良好的附着性、流平性和干燥性。既就是对于纸材也仍然是先有浸润表层而后才随之扩散到内部，方可形成机械铆合力或化学键作用力，留在外表形成平整光爽亮丽的墨层。   

  实践表明，水墨的色浓度高和无腐蚀性扩大了它的应用途径，使水性温变防伪油墨的印品温变色效果更明显更突出，使其在镀铝塑料膜上的附着强度胜过溶剂油墨。往往是先用水墨做底涂，然后再印溶剂性油墨，避免了后者咬伤镀层附着不牢的缺陷。

  水墨连结料对附着力至关重要，而且影响着水墨的粘度、光泽和印刷适性。选配水墨高分子连结料时，不是不能选用松香改性马来酸树脂、聚乙烯醇树脂，关键是看用途和使用场合。为了提高附着力，可以选用扩散型丙烯酸乳、液苯丙乳液和碱熔性丙烯酸树脂为连结料，通常大分子和玻璃化温度较低的乳液附着力较好。当然，我们研究提高油墨附着力的特性时也不能忽视印刷适性。
 
    来源：中国油墨网