水性油墨：绿色环保(一)

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水性油墨发展

　　早在上世纪60年代，人们就开始了水性油墨的研究和应用。由于环保的要求和石油原材料的紧张，一些发达国家逐渐限制使用石油产品制造印刷油墨。于是，人们开始着手研究非有机溶剂型油墨，这使水性油墨取得了较大的进步和发展。最初水性油墨主要使用糊精、虫胶、酪素、木质酸钠等物质为水性油墨的连接料，制备的水性油墨主要用于一些低档产品的印刷。

　　到了60年代末期，随着材料科学的发展，松香、马来酸改性树脂的合成技术成功，取代了酪素、虫胶等材料，成为水性油墨的主要材料，基本能够满足当时的印刷需要。但是这些初级产品依然存在一些弊端，如光泽度差、抗水性不佳、附着力差容易起泡、存放稳定性差等。后来，人们把此阶段生产的水性油墨称之为第一代产品。

　　到了70年代，由于石油危机，导致油墨用原材料再度十分紧张，同时各发达国家立法控制空气品质，限制有机挥发物（VOC）向大气中排放，对食品、饮料、药品等卫生条件要求严格的包装印刷制品其重金属含量、残留溶剂等进行限制。各国油墨研发人员继续深入研究，制出了溶液型苯乙烯—、丙烯酸共聚树脂为连接料的第二代水性油墨。该产品弥补了第一代水性油墨抗水性和存放稳定性差的不足，但是在光泽度和印刷适性方面与溶剂型油墨仍有差距。为此，油墨研发人员在第二代水性油墨的基础上，引进丙烯酸类单体与苯乙烯聚合，研制出一种具有核壳结构和网状结构的聚合物乳液树脂。该系列树脂大大改善了油墨的光泽度和干燥性，促进了水性油墨的发展，使水性油墨不断拓宽与溶剂型油墨的竞争领域。水性油墨进入了一个新的发展时期。

　　我国水性油墨最早的是主要为凹版印刷服务。因当时凹版印刷油墨由苯类溶剂改进为汽油基溶剂后，虽在毒性上比苯型油墨有所降低，但易燃性并未改进。因此，就有人提出了将凹版印刷油墨再改进为无毒不燃的水性油墨，当时叫水凹油墨。由于该墨是以松香酸胺盐为主连接料，而该连接料在水介质中存放不稳定，因此使油墨在存放中易失光、变烯，干燥性、抗水性变差，易造成纸张收缩等弊端。这使我国的凹版印刷及柔版印刷受到了限制，不得不采用进口的高档水性油墨。由于进口油墨价格昂贵，致使无形中增加了印刷成本，限制了我国印刷业的发展。

　　后来研制出的水性油墨系列产品，具有无毒、无刺激性气味、无腐蚀性、不易燃、不爆、使用安全性好等特点。该油墨系列可广泛应用于金、银卡纸、铜版纸、白板纸、瓦楞纸、不干胶纸、纸箱、纸品包装袋及书刊杂志的印刷等。

水性油墨的研发

　　水性油墨简称为水墨，柔性版水性墨也称液体油墨，它主要由水溶性树脂、有机颜料、溶剂及相关助剂经复合研磨加工而成。水性油墨特别适用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品。

　　1.水溶性树脂

　　水溶性树脂或水分散性树脂皆为水性墨的连接料，它对油墨的粘度、附着力、光泽、干燥及印刷适应性都有很大的影响。在国内，常采用松香改性马来酸树脂作连接料来制作油墨，但此种油墨仅能用于印刷一般纸箱，满足不了中、高档包装印刷所要求的光泽和耐水性的要求。氨基甲酸乙酯树脂的稳定性较好，但印刷适应性和可溶性略差一些，其他还有用苯乙烯改性马来酸树脂、水性氨基树脂以及聚乙烯醇和羧甲基纤维素等，这些高分子树脂一般均含有－COOH（羧基）、－OH（羟基）、－NH2（胺基）等亲水基团，经过特定的工艺处理，成为完全溶于水的树脂，可以作为水性油墨的连接料。但是，依然明显地存在一些不尽人意的地方，且对水性油墨的印刷适应性、光泽度、耐水性等都有不同的影响（见表1）。

马来酸树脂

氨基甲酸乙酯树脂

水性氨基树脂 羧甲基纤维素 水溶性丙烯酸树脂 颜料分散性 中 中 良 良 优 印刷适应性 中 中 中 良 优 耐湿摩擦性 中 中 良 中 优 耐干摩擦性 差 中 差 中 优 油墨稳定性 中 良 中 中 优 耐热性 差 差 中 中 极优 耐水性 差 差 中 差 优 着色性 中 中 差 中 良 光泽 差 差 中