食品包裝印刷油墨直接關(guān)系到食品安全和人們的健康，因此越來越受到重視。柔印水性油墨憑借其無毒無害、綠色環(huán)保的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于食品包裝領(lǐng)域。本文，筆者就根據(jù)我公司多年來應(yīng)用柔印水性油墨的經(jīng)驗(yàn)，就其優(yōu)勢和印刷適性進(jìn)行探討。 

01柔印水性油墨的優(yōu)勢

1.減少VOCs排放，有利于環(huán)境保護(hù)

VOCs被公認(rèn)為是當(dāng)今全球大氣污染的主要污染源之一。相對(duì)于溶劑型油墨會(huì)散發(fā)出大量的低濃度VOCs，水性油墨用水作溶解載體，在印刷過程中釋放出來的物質(zhì)主要為水和少量的醇類物質(zhì)，幾乎不會(huì)向大氣散發(fā)VOCs，這個(gè)優(yōu)勢是溶劑型油墨所無法比擬的。

在印刷過程中，水性油墨的黏度和pH值是印刷技術(shù)人員的關(guān)注重點(diǎn)。經(jīng)過多年的測試和運(yùn)用，現(xiàn)在的水性油墨可以根據(jù)要求，將pH值保持在一個(gè)恒定的參數(shù)，減少印刷過程中對(duì)pH值的調(diào)節(jié)，就減少了氨類物質(zhì)的使用，從而使得水性油墨的使用便捷性更具優(yōu)勢。

2.減少墨層殘留毒物，保證食品衛(wèi)生安全

在人類越發(fā)重視食品安全的當(dāng)下，使用溶劑型油墨的印刷品要達(dá)到食品衛(wèi)生安全的要求相當(dāng)困難，而對(duì)于使用水性油墨的印刷品，卻是輕而易舉的事。水性油墨完全解決了溶劑型油墨、膠印油墨的毒性問題。其不含有機(jī)溶劑，使得印刷品表面殘留的有毒物質(zhì)大大減少。這一特性使得食品、飲料、藥品、兒童玩具等對(duì)衛(wèi)生安全條件要求嚴(yán)格的包裝印刷品，具有良好的衛(wèi)生安全性。

針對(duì)食品包裝要求的水性油墨，國家還強(qiáng)制要求水性油墨中的主、輔材料都需要符合GB9685-2016《食品容器、包裝材料用添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中的要求。同時(shí)，印刷品還需要具有很多耐抗適性，比如耐醇、耐正己烷、耐異辛烷等。

3.減少能源消耗，降低生產(chǎn)成本

在紙品包裝印刷過程中，水性油墨的干燥形式主要有3種：印刷涂布類紙張時(shí)，以揮發(fā)干燥為主；印刷非涂布紙張時(shí)，以滲透干燥為主；印刷輕涂紙張時(shí)，以揮發(fā)和滲透干燥兼顧的方式。所以，相對(duì)于溶劑型油墨以揮發(fā)干燥、UV油墨需要高能耗的UVA光固化印刷墨層來說，水性油墨的干燥過程可以根據(jù)材質(zhì)表面的特性和印刷速度，適時(shí)調(diào)整干燥端的能量，甚至在印刷非涂布紙張時(shí)，采用滲透干燥為主的油墨，可以不動(dòng)用熱風(fēng)系統(tǒng)就實(shí)現(xiàn)高速印刷，減少印刷中的電能消耗。

另外，清洗水性油墨時(shí)，只使用水或者少量堿性溶液就可以將印版、色組清洗干凈，且清洗過程中產(chǎn)生的廢液，還可以使用廢水處理設(shè)備過濾，過濾出來的水還可以重復(fù)使用，減少了印刷企業(yè)的工業(yè)用水量，大大節(jié)約了生產(chǎn)物料。而使用膠印油墨、溶劑型油墨、UV油墨，在清潔保養(yǎng)過程中，除了產(chǎn)生大量廢液之外，還會(huì)不可避免地產(chǎn)生大量固體垃圾。

02柔印水性油墨的印刷適性

水性油墨雖然有很多直觀的優(yōu)勢，但其在柔印、凹印的實(shí)際應(yīng)用中還存在一些印刷適性方面的問題，這便制約了水性油墨的應(yīng)用，使其叫好不叫座。目前，柔印水性油墨主要用于瓦楞紙箱、環(huán)保袋等簡易包裝的印刷，在業(yè)內(nèi)，應(yīng)用水性油墨印刷，就是低端包裝印刷的代名詞?；仡櫸夜緫?yīng)用柔印水性油墨的過程，隨著柔印技術(shù)的提升及水性油墨性能的改善，印刷品的品質(zhì)有了質(zhì)的飛躍。目前，我公司特別關(guān)注柔印水性油墨以下3點(diǎn)印刷適性：墨層的理化性能、與柔性版的匹配性、專色印刷適性。

1.墨層的理化性能

(1)物理性能

物理性能主要是指耐摩擦性，因?yàn)樵谟∷?、印后加工過程中印刷品難免會(huì)產(chǎn)生磨損，因此對(duì)柔印水性油墨的耐摩擦性有較高要求。

利用平面摩擦儀器對(duì)柔印水性油墨進(jìn)行摩擦實(shí)驗(yàn)，通過檢查印刷品墨層密度的變化，評(píng)價(jià)水性油墨的耐摩擦性。通過多年的測試數(shù)據(jù)采集，我們發(fā)現(xiàn)影響柔印水性油墨耐摩擦性的因素主要有印刷材料的表面平整性、墨層的厚度（顏色密度）、墨層表面是否做上光處理等。

為了提高柔印水性油墨的耐摩擦性，通常需要在油墨中加入一定比例的耐摩擦助劑、提高成膜樹脂乳液在油墨配方中比例，使得印刷品表面墨層具有良好的耐摩擦性。特別需要注意的一點(diǎn)是，油墨配方中成膜樹脂乳液的比例需做一定的印刷測試，一味的提高成膜樹脂乳液比例，印刷中會(huì)出現(xiàn)油墨轉(zhuǎn)移不良的情況，從而造成印刷顏色偏差、墨杠等質(zhì)量問題。

(2)化學(xué)性能

對(duì)于柔印水性油墨墨層化學(xué)方面的性能，如耐醇、耐正己烷、耐曬等，需要油墨公司選擇合適的原材料。特別是在顏料的化學(xué)性能方面，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的理化測試，從而選擇對(duì)應(yīng)的原材料，確保產(chǎn)出的油墨具有良好的化學(xué)性能。

2.與柔性版的匹配性

由于柔印過程中圖文載體是固體感光樹脂版，因此水性油墨與柔性版之間的匹配性，很大程度上決定了柔印過程中印刷品質(zhì)的穩(wěn)定性。而柔印水性油墨最大的問題就是容易造成堵版。

(1)堵版的原因

早期柔印產(chǎn)品對(duì)于四色網(wǎng)目調(diào)圖像的印刷，通常會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)點(diǎn)堵塞的情況。生產(chǎn)一線員工往往認(rèn)為這是由于油墨干燥太快、網(wǎng)紋輥選擇不合理、印刷墨層太厚等因素引起的，而很少考慮印版與油墨之間的匹配關(guān)系。2014年，我公司選購了專業(yè)的制版設(shè)備，為了保障印刷品質(zhì)，將印版送到專業(yè)公司，對(duì)印版的表面張力進(jìn)行了測試。測試印版表面張力，需用到液體與固體之間的接觸角，示意圖如圖1所示。通過多次測試，我們發(fā)現(xiàn)柔性版表面圖文區(qū)域（著墨區(qū)域）的表面張力為37～39mN/m，而非圖文區(qū)域的表面張力為39～41mN/m，比圖文區(qū)域的表面張力高出2～3mN/m。兩個(gè)區(qū)域的示意圖如圖2所示。我們分析是洗版毛刷影響了印版表面非圖文區(qū)域的表面張力。而恰恰是這2～3mN/m的差異，導(dǎo)致印刷過程中非圖文區(qū)域相對(duì)于圖文區(qū)域更容易吸附油墨。

 為什么這樣講呢？因?yàn)閺挠湍霓D(zhuǎn)移過程來看，油墨對(duì)印版表面的充分潤濕，需要油墨的表面張力低于印版圖文區(qū)域的表面張力，由于非圖文區(qū)域的表面張力高于圖文區(qū)域的表面張力，油墨與非圖文區(qū)域的表面張力差值將更大，使得印版非圖文區(qū)域更容易吸附油墨。而當(dāng)油墨在非圖文區(qū)域堆積到一定程度時(shí)，就會(huì)造成印版網(wǎng)點(diǎn)之間產(chǎn)生搭接——堵版也就不可避免地產(chǎn)生了。

(2)堵版的解決方案

為了解決網(wǎng)線版印刷過程中堵版的情況，油墨公司通過檢測水性油墨的表面張力，并從樹脂連結(jié)料、助劑等中篩選出表面張力與印版非圖文區(qū)域表面張力相近的材料，最終制備出表面張力與非圖文區(qū)域相同的水性油墨。通過測試發(fā)現(xiàn)，該類型的油墨具有良好的印刷適性，基本上杜絕了網(wǎng)線版堵版的情況。對(duì)用于非網(wǎng)線版的水性油墨，需要油墨公司制備出表面張力小于圖文區(qū)域表面張力的油墨，使其能在印版上充分潤濕，具有良好的轉(zhuǎn)移性能，同時(shí)使得油墨在紙張表面的墨層具有良好的平整性，減少“水波紋”現(xiàn)象。

通過不斷摸索柔性版與水性油墨表面張力之間的匹配關(guān)系，我公司柔印產(chǎn)品的品質(zhì)不斷提升，精度從早期的120lpi，逐步達(dá)到了175lpi，基本可以和膠印、凹印產(chǎn)品相媲美。

3.專色印刷適性

柔印水性油墨印刷適性的改善，提升了印刷品的精度，降低了印刷企業(yè)的廢品損耗。近年來，我公司柔印產(chǎn)品除了印刷品精度提高之外，很多產(chǎn)品還使用專色印刷，特別是高色強(qiáng)度的專色，對(duì)于柔印水性油墨提出了較高要求。柔印水性油墨的墨層厚度取決于網(wǎng)紋輥的儲(chǔ)墨量，一味通過改變網(wǎng)紋輥的儲(chǔ)墨量來提高墨層厚度，往往會(huì)使得印刷品表面墨層出現(xiàn)明顯的水波紋現(xiàn)象。對(duì)于這種情況，我們可以在印版和印前制作方面多做文章，這樣就可以獲得飽滿、均勻的專色墨層。

(1)印版

我公司2016年嘗試了柯達(dá)公司的實(shí)地微孔方案。通過測試不同的微孔方案與網(wǎng)紋輥的配置，在不調(diào)換網(wǎng)紋輥的情況下，實(shí)地密度能提高0.1～0.2。

(2)印前制作

當(dāng)然，實(shí)地微孔還是不能徹底改善印刷墨層密度不夠的問題，這就需要通過印前制作將個(gè)別專色版做兩色疊印，或在專色版下疊印四色油墨。如圖3所示，在3種專色藍(lán)下方，鋪墊一層60%的藍(lán)網(wǎng)。通過圖文的分色處理，在不特意調(diào)節(jié)油墨密度的情況下，使得印刷品的顏色密度達(dá)到同膠印產(chǎn)品一致的印刷效果。