水墨即水性涂料,亦称水基颜料。典型的重彩与特色的溶剂型油墨的根本差别是运用水(或水与极少的助溶剂——醇类物质)替代溶制剂油墨中的有机醇类配制水性连接料,该连接料与釉料(油漆或颜料)及特定溶剂复配制成的涂料可称为水墨。今天,专业的软包装生产商顺兴源包装就来为你解析下哪些是金属包装袋的水墨印刷。
一、水性油墨的优势
较之传统的胶印油墨,水墨的连接料中需要只带有水分,不含挥发性有机化合物,因此水墨与特色的溶剂型油墨相比,表现出一系列的特点,主要可归纳为如下几个方面:
1、环保性好
印刷过程中,水墨只排放水蒸汽,不排放任何挥发性有机化合物,印刷场地及周围环境不受有毒有害有机醇类的污染,环境保护性能优越;
2、卫生安全性佳
水墨连接料中唯有水而没有有毒有害的有机溶剂,在印刷产品中,不会存在残留的有机溶剂,因此水墨的印刷品,较之传统的溶剂型油墨,具有更好的卫生安全性;
3、生产安全性增强
水墨连接料中唯有水而没有易燃易爆的有机溶剂,储存水墨的库房及制造工厂,均不会由于易燃易爆的有机溶剂的存在,导致燃烧、爆炸等事件的出现。
4、节约资源
水墨印刷,和溶剂型涂料不同,在印刷的干燥过程中,向大气中排放的只是是来源丰富、价格便宜的水蒸汽,而不是工业中来源短缺的宝贵资源——有机溶剂,因此从节省资源,有促使人类可大幅发展的视角看,采用水墨印刷替代溶剂型涂料印刷也是非常有利的。
典型示例:
一台宽度1m、印刷速度300m/min的凹印机,印刷塑料薄膜,每天有效运转时间为20h,印刷薄膜为立方米;以凹印工艺的平均耗墨量7gsm计算(湿墨),耗用油墨,即2.52t;凹印过程中必须加入碱液调节油墨黏度,常规加入比例为油墨的1.5~2.0(即1kg油墨需要加入1.5-2.0kg溶剂)。
如果我们按管理水准偏上企业的标准(即加入油墨1.5倍的溶剂)来计算,在印刷过程中,也必须加入3.78t溶剂,加上油漆本身带有的、占油墨70%左右的溶剂(1.764t),1台凹印机1天排放的溶剂量高达5.544t。
溶剂的长期排放,不仅耗费了宝贵资源,而且对环境带来了很大的弊端,已被教授专家认为是产生我国雾霾天气的重要因素之一。因此我国政府已对挥发性有机物质的排放,采取强行性收费制度。另外,对于肉类、药品用包装材料,若印刷过程中印刷包装材料,有机醇类挥发不完善,残留的有机溶剂还会使卫生安全性降低,危害身体健康。因此溶制剂油墨印刷,不符合绿色包装的观念,不便于人类的可大幅发展,而且随着包装工业的演进,产量的提高,这种消极影响也愈发越大。
二、水墨印刷的两大难点
1、面临水的表层张力大、不易在承印物表层铺展的问题
油墨在承印物的表层铺展,是推动印刷加工和确保印刷品质的基础。众所周知,水的表面张力很高(高达70mN/m以上),对低表面张力的塑胶薄膜之类的基体(表面张力仅40mN/m左右或更低)的润湿性很差,须大力度减弱水墨体系的表层张力,以利水墨在承印物表层铺展。为此必须采用特定的助剂,对水墨体系进行改性,使水墨体系的表层张力大力度减弱印刷包装材料,降低到超过基材的表层张力的水准,以便于水墨在印刷涂层表面上的描绘,为取得精美的印刷效果创造条件。
大量优质表面活性剂的诞生,为水墨厂家降低水墨体系的研究工作,创造了良好的条件;研发水墨的广大科技工作者,为谋求增加水墨表面张力的方式,进行了大量的艰辛卓绝工作,终于获得了丰硕的成果,较好地缓解了增加水墨体系的表面张力问题,为笔墨的精美印刷,奠定了良好的基础。
2、面临水分潜热大、不易挥发干燥的问题
在水的蒸发潜热很大的状况下,面临能否提升水墨的印刷速度问题。工业化生产中,生产速率直接影响制造费用,因此生产速度的高低,常常是决定一种工艺是否具备行业竞争能力的决定性原因之一。
水与个别有机醇类沸点及蒸发热的比较
由表列数据,我们不难看出,水的蒸发潜热,明显地超过有机溶剂的蒸发盐度,是溶剂、酯类等有机醇类蒸发潜热的3~8倍。由于水的蒸发盐度高,水墨的干燥,自然就较之溶剂型油墨的干燥要困难得多,要推动高速印刷,面临着很大的挑战。
实践表明,仅仅依靠水墨生产商改进水墨的配方,来提升水墨的干燥速度,其效果是非常有限的,提高水墨印刷速度的弊端,需要印刷设施、版辊单位或者印刷企业等诸多单位的通力合作。目前提高水墨印刷速度方面的工作,虽然尚未获得了长足的进展,要取得理想的疗效,还需做长期的工作。
三、水墨的开发应用现状
从上世纪六、七十年代开始,一个别关注环境保护、节约物质资源的有识之士,就开始专注于研发水墨的探究,经过多年的艰难努力,水墨印刷取得了长足的进展:许多水墨研发、生产企业的水墨,其VOCs的含量已降到5%以下,有水准较高的水墨生产单位,所制造的水墨VOCs实际成分,甚至可超过1%、接近于零的水平;水墨中的苯类物质及重金属成分接近零,达到能够检出的水准。同时水墨产品在金属软包装的制造实践中,逐步受到了顺利的应用。
现在,国外工业发达国家,水墨印刷的包装食品,据称已超过印刷包装食品的80%以上;相比之下,国内水墨应用还比较有限,尤其是金属薄膜之类的水墨印刷,尚处于起步阶段,推进水墨印刷的工作,可谓任重而道远。