柔印中水性油墨的控制及应注意的问题

在柔性版印刷的过程中,对水性油墨进行控制是非常重要的一个环节。若水性油墨控制得好,则印刷品颜色鲜艳、图案清晰;反之,则容易引起脏版、糊版等印刷问题,印刷图案模糊。因此,水性油墨在实际应用中的控制显得尤为重要。本文将着重介绍水性油墨的储存、在实际应用中黏度与PH值的控制以及在柔性版印刷中应如何合理利用水性油墨等。

一、水性油墨的储存
1. 储存条件和储存期限
水性油墨一般存放在密闭的墨桶中,最好存放于室内,不可露天保存,严禁暴晒,储存的环境温度在5℃~30℃为宜。水性油墨的保质期限一般为一年,超过保质期,只要不出现凝固现象,只是表面分层或沉淀,经充分均匀搅拌后,可继续使用,在印刷使用时还要经常对油墨槽中的油墨进行搅拌,防止由于油墨颜料的沉淀,而造成印刷品颜色和标准有一定的差异。

2. 剩墨的回收利用及储存
纸箱厂不可避免地面临着剩墨回收的问题,剩墨的回收利用对于纸箱厂的成本控制非常重要。剩墨回收后应存放在墨桶中,并用桶盖及时盖紧,保持密闭状态,置于阴凉处保存。由于水性油墨具有一定的触变性(油墨在外力作用下而引起流动性能变化的性质),因此,在印刷过程中,应尽量先使用回收的剩墨。使用前,最好用100目以上的过滤网过滤一下,以去除剩墨中的杂质。如果剩墨较长时间无法重新使用,可考虑将颜色较浅的剩墨调入颜色较深的墨中(如黑色墨),以充分利用。

二、水性油墨的黏度及PH值的控制
在柔性版印刷过程中,水性油墨的控制是非常重要的一个方面。印刷过程中,对于水性油墨的控制包括黏度、PH值、干燥速度、细度、色相、耐水性、抗磨性等几个方面,其中黏度和PH值的控制尤为重要。

1. 黏度的控制
黏度是油墨内聚力大小的表现,是指油墨流体分子间相互吸引而产生阻碍分子运动的能力,是水性油墨应用中最主要的控制指标。在印刷过程中,水性油墨具有一定的黏度,这是保证其正常传递、转移的必要条件:油墨的黏度过低,会造成颜色偏浅、网点扩大量增大、高光处网点变形、传墨不均等问题;油墨的黏度过高,会影响网纹辊的传墨性能,造成墨色不匀,同时容易造成脏版、糊版、起泡、干燥不良等问题。因此,水性油墨的黏度控制是否恰当,非常重要。下面介绍一下水性油墨黏度的测定以及如何确定适当粘度的油墨。
(1)水性油墨黏度的测定
黏度的测量工具是黏度杯和秒表( 如图1所示),其检测方法是用规定容量和漏孔孔径的黏度杯,在黏度杯中盛满水墨,检测所流出的水墨直至断线时所需要的时间(用秒表计算)。因为目前应用的黏度杯规格不尽相同,种类繁多,所以不同规格的黏度杯所测出的结果都不一样。目前,油墨厂所提供的黏度杯一般是“浸入式3#黏度杯”,也有的公司采用的是日本的“RI GOSHA CUP4#”杯和国内的“涂4#杯”等。

图1 测量水墨粘度用的黏度杯和秒表

(2)水性油墨黏度的控制范围
用于普通机型实地印刷的水墨黏度一般控制在14秒~20秒(浸入式3#黏度杯,下同)之间,文字、线条印刷控制在10秒~15秒之间。在此范围内的水墨流平性好,实地印刷效果好。若黏度过高,油墨容易脏版,使印品产生毛边;若黏度过低,会影响载体带动色料的能力,实地印刷有水纹漏白或色强度不够等现象。
用于网点印刷或细小文字印刷的水墨黏度应控制在9秒~15秒之间,如果瓦楞纸板的面纸是涂布白纸板则应控制在9秒~12秒之间为好,如果瓦楞纸板的面纸是普通白纸板或牛卡纸则控制在10秒~15秒之间为好。在此范围内的水墨流平性好,对网点的再现能力强,印刷出的产品网点清晰,层次分明,网点变形小,不易脏版黏版。

(3)影响水性油墨黏度的因素
影响水性油墨黏度的因素很多,主要有以下几个方面:
连结料的黏度。水性油墨的黏度与连结料的黏度有很大关系,一般情况下,连结料的黏度越大,水性油墨的黏度也越大。
颜料颗粒的大小(即细度)、用量以及分散状况。对于同一种连结料来说,如果颜料用量相同,则颜料颗粒越大,油墨黏度越小,颗粒越小,油墨黏度越大;颜料用量比例越大,则黏度越大,用量比例越小,则黏度越小;颜料分散得越好,油墨的黏度越小,反之,则油墨的黏度越大。图2所示是测量水墨细度的细度计和刮板。

图2 测量水墨细度的细度计和刮板

温度的变化。温度越高时,油墨内部分子相对移动能力增强,黏度下降;温度低时,油墨分子内聚力增强,黏度上升。
综上所述,水性油墨黏度的控制对于印刷品的质量至关重要。但由于印刷条件不尽相同,比如油墨连结料的不同、承印物表面的平滑度不同、金属网纹辊和陶瓷网纹辊的不同等等,都会对水性油墨黏度的控制产生影响,因此,为了更准确地控制好水性油墨的上机黏度,纸箱厂应在印刷过程中定时检测其黏度,做好记录并总结生产经验。
2. 水性油墨PH值的控制
水性油墨PH值的控制在柔性版印刷过程中也很重要。水性油墨一般呈弱碱性,PH值正常范围为8. 2~9. 5之间。这时水性油墨的印刷性能较好,印品质量稳定。PH值对水性油墨印刷适性的影响主要表现在油墨的黏度和干燥速度两个方面。当PH值高于9. 5时,碱性太强,水性油墨的黏度降低,干燥速度变慢,耐水性能变差;当PH值低于8. 2时,碱性太弱,水性油墨的黏度升高,干燥速度变快,油墨易于干涸在印版上和网纹辊的网穴中,造成网纹辊储墨量降低,同时易引起脏版,并产生气泡。水性油墨的PH值主要依靠氨类化合物来控制,由于印刷过程中氨类物质易挥发,引起PH值下降,使油墨黏度上升,转移性变差,同时油墨的干燥速度加快,容易导致网纹辊堵塞,出现糊版等印刷质量问题。因此,在印刷过程中要定时、定量地向水性油墨中加入稳定剂。

三、使用水性油墨应注意的问题
在瓦楞纸箱的制造成本中,水性油墨所占比重虽然不高,一般仅占2%以下,但统计数据显示,由于水性油墨使用不当而出现的印刷问题占了70%以上。因此,如何合理地使用水性油墨就显得尤为重要。
1. 合理使用水性油墨
水性油墨使用时应注意以下几个问题:
(1)选择稳定、优质的供应商。一个稳定、优质的供应商不仅能提供品质稳定的产品,而且能为纸箱厂提供专业的技术支持与及时的服务,帮助纸箱厂提高印刷质量。
(2)选择合适的供墨方式。油墨厂供墨一般有以下几种形式:提供成品墨;驻厂配墨;提供半成品(色浆、树脂、助剂),纸箱厂自行配墨。
第一种形式由于供墨时间长,供墨量不容易控制,易造成纸箱厂交货不及时,且生产成本高;第二种形式虽然供墨及时,供墨量可根据实际生产需要配置,但企业的信息安全存在一定隐患;如果条件许可,建议采用第三种供墨形式。由于水性油墨是一种化工原料,长期以来,其制作工艺及技术指标鲜示于人,表面蒙上一层神秘面纱,但现在随着柔性版印刷的发展,已有越来越多的水性油墨制造商愿意给客户提供更多的技术支持,他们提供半成品(色浆、树脂、助剂)给纸箱厂,并提供技术支持,以帮助纸箱生产企业提高产品质量,因此,只要纸箱厂能够与油墨厂保持顺畅的沟通,自行配墨,不但能使自己企业内部用墨最省,而且最及时,可以做到随要随配,要多少配多少,大大节约生产成本,同时也不必担心企业内部的信息安全问题。
(3)油墨上机之前,应用搅拌枪(如图3所示)充分搅拌均匀,使油墨中原来沉淀或凝结的色料均匀地分散开来,并用100目以上的过滤网过滤,以防止杂质损伤网纹辊。

图3 搅拌枪

(4)油墨上机之前,应测量并保证合适的黏度和PH值,一般情况下,油墨上机生产后,黏度会有所下降,因此,在配墨时可适当提高油墨黏度或上机后应及时调整。
(5)印刷过程中,除了要注意控制水性油墨的黏度和PH值外,还应注意控制油墨的色相,保证所有印刷品颜色保持一致。
(6)对于网点印刷,应选择细度较细的水性油墨,用高档透明树脂(丙烯酸树脂)作连结料,要求色泽鲜艳,色浓度高,着色力强。
(7)印刷过程中,要注意对水墨其他性能的控制,如干燥速度、起泡等。
(8)印刷结束后,对回收的剩墨应及时加盖封好,以防尘埃掉落及表面结皮,要注意对回收水墨的储存。

2. 水性油墨的选择
水性油墨虽然在纸箱制造中所占的成本不高,但由于其在纸箱生产中的特殊作用,因此,对于水性油墨的选择是非常重要的。印刷中若因水性油墨的问题而影响到印刷质量,往往会造成产品整批退货和报废,因此选用优质的水性油墨,合理地调节其性能,才能印刷出优良的产品。
目前,市场上水性油墨的质量参差不齐,价格上也差别很大,但价格低的水性油墨对于纸箱印刷来说并不一定意味着成本较低。首先使用劣质油墨印刷可能导致客户抱怨、投诉等问题,而对于水性油墨在印刷中所占的成本,准确的计算应是相同色相、相同重量的油墨在相同印刷条件下(网纹辊线数、印刷速度、供墨方式、承印物等)所能印刷的面积的大小。
简单的测试方法就是用同一块印版、使用同一台印刷机、在相同的印刷条件下,印刷一定数量(比如10000印数)的印品所消耗油墨的重量。比如:对以下两种相同色相油墨进行印刷油墨成本测试:
油墨A:20元/ 公斤;
油墨B:15元/ 公斤。
印刷条件:
使用同一台印刷机的同一个色组(保证网纹辊和供墨方式相同)。
使用同一块印版(保证每一张印品的印刷面积相同)。
印刷速度为100片/ 分钟。
使用同一批纸板(保证承印物相同)。
相同的印刷环境(保证印刷时候、温、湿度相同)。
相同的印刷参数设置(保证印刷压力相同)。
用两种油墨各印刷10000片。
测量的结果是油墨A共耗墨20公斤,而油墨B共耗墨30公斤。这样可以得出结果:用油墨A印刷,每片印品耗墨量为:2克/ 片,印刷油墨成本为:0. 040元/ 片;用油墨B印刷,每片印品耗墨量为:3克/ 片,印刷油墨成本为:0. 045元/片。从分析中可以很直观的看到:虽然油墨B的价格比油墨A的价格更低,但其印刷成本反而更高。因此对于油墨的价格,不能简单的从其单价来进行判断。

四、结束语
综上所述,在柔印生产过程中,必须要对水性油墨进行严格控制,否则将影响到最终印刷品的质量,各印刷厂家应根据自身的实际工艺条件、环境以及印刷产品的要求,对水性油墨进行合理的选择和使用,并在印刷的过程中对其进行合理的调整,将黏度和PH值控制到恰当的使用范围,这样才能达到预期的印刷效果,获得最佳的印刷质量和最高的生产效率。

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