要想了解什麼是柔版水性油墨,那就先要了解什麼叫水性油墨。水性油墨是由水性高分子樹脂和乳液、有機顏料、溶劑(主要是水)和相關助劑經物理化學過程混合而成。水性油墨具有不含揮發性有機溶劑,不易燃,不會損害油墨製造者和印刷操作者的健康,對大氣環境無污染等特性。水性油墨作為一種新型印刷油墨,沒有溶劑性油墨中某些有毒、有害物質在印刷品中殘留和對包裝商品的污染,改善了總體環境質量。柔版水性油墨,是根據油墨按印版版型的分類方法並與油墨的乾燥機制相結合命名而得。
柔版水性油墨專業配方原理:
1.水性連結料的中和成鹽機制
水性油墨採用水性連結料。水性連線料基本分為三類:膠態分散體、乳液聚合物、水稀釋型聚合物。目前油墨行業主要採用的還是稀釋型連線料。許多高分子(水溶性)原來並不溶於水或僅部分溶於水,只有添加一種酸或鹼,才因電離作用而溶於水。典型的例子是聚丙烯酸和聚醯胺分別是陰離子和陽離子型電解質。這些物質水溶液的pH值與它的粘度、絮凝效果、穩定性、分散性等密切相關。故在水溶性聚合物的分子鏈上含有一定數量的強親水性基團,如羧基、羥基、胺基等,但這些極性基團與水混合時多數只能形成乳濁液。而羧酸鹽能溶於水,因此水溶性連結料的製造往往是使用高酸態的合成樹脂,再以胺中和成鹽。
2.柔版水性油墨揮發、滲透、固化反應或三者兼有的乾燥成膜機制
一般來說,印刷工藝以及相應的乾燥方式決定所用的油墨配方體系。為滿足柔性版印刷的工藝要求及水性油墨自身的特點,根據不同的印刷基材,水基柔性版油墨的乾燥方式有揮發、滲透、固化反應或三者兼有。
(1)揮發乾燥機制對於承印物為非吸收性基材的柔性版印刷,其乾燥方式主要以揮發乾燥為主,即採用樹脂/溶劑的油墨體系。因為:
①柔印機速度很快,80m/min到200m/min以上都有,一般來說第一色印完到第二色印刷,其間隔僅幾秒到零點幾秒。對於非吸收性基材,在所有的乾燥類型中,僅揮發乾燥可滿足這一要求。
②只有墨膜中的液體儘快脫出墨膜,例如利用沸點不高的溶劑有瞬間揮發的特性,才能使油墨迅速乾燥。快乾性也要求油墨為低粘度而且烯薄的液體。
③對於膠印油墨、鉛印油墨而言,可以通過墨輥之間的調和,使油墨均勻地塗布在印版上,而柔印油墨僅靠本身的流動性、粘附性填充在網紋輥網眼中並傳墨到印版上,只有較低的粘度即較烯薄的液體才能賦予這樣的性質。而且油墨必須在很短的時間內填滿凹眼,如果粘度太大則難以填入凹眼中,同時刮刀也難以圓滑地颳去網牆部分的油墨。所以柔性版油墨一般為粘度較低的流體形式,大量的溶劑或水只有通過揮發或滲透的方式進行。當然粘度太低也不行,否則壓印會造成網點中的油墨易變形,使圖文再現性變差。
油墨的乾燥速度首先取決於油墨中溶劑的揮發速度。油墨中溶劑的揮發,主要存在如下影響因素:
①不同的樹脂對溶劑揮發速度的減緩程度不同。溶解度越大的樹脂,溶劑越難以脫出,揮發速度越低。
②顏料在油墨中所占的比例越大,溶劑的揮發速度越低;顏料粒子的半徑越小,比表面積越大,溶劑的揮發速度越低;不同種類的顏料對溶劑的脫出性不相同。
(2)滲透吸收乾燥對於吸收性基材的柔印,其乾燥方式以滲透吸收乾燥為主。吸收性基材如紙張對油墨具有吸收性。油墨中的連線料是液體成膜物質,同時能粘結色料粒子並使之粘著在紙張表面上。連結料轉移到紙張後,就向紙張內部滲透,直到油墨中的色料粒子之間變得足夠緊密,粒子間的間隙不斷縮小所產生的顏料顆粒間毛細管拉力與紙張內吸收連結力相等時完成吸收滲透過程。連線料向紙張內部滲透的程度與紙張內毛細管拉力成正比,即紙張的吸墨性取決於其內部的疏鬆程度,也就是紙張的緊度和組織勻度。實際印刷時,還應考慮印刷壓力、壓印時間、油墨粘度的影響。油墨對吸收性基材的滲透吸收對油墨固化和乾燥過程很重要。滲透量太少或太淺,油墨粘著不牢,也不易乾燥。但是,滲透量太大或太深,就會造成透印問題,也會降低油墨光澤。另外,對於吸收性基材,還同時存在揮發乾燥機制。故對吸收性承印物的柔印,乾燥方式是揮發和滲透雙重成膜機制。在某些特殊要求的油墨配製中,還引入一些反應基團進一步改進其成膜性能。