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水性油墨为什么离不开溶剂?

添加时间:2018-11-20  发布在:行业资讯    阅读:237

低溶剂含量薄膜水墨,是指应用在薄膜上的、总溶剂含量不超过5%的水墨,在设计、制造与印刷实际应用等方面已引起业界的极大关注,是近年来油墨制造业与印刷业的热点。

水墨配方中目前还离不开溶剂,比如表面活性剂、防腐剂、消泡剂等。树脂胺化过程需要添加有机胺,也属于溶剂。目前国内印刷界在使用纸张凹印水墨时,因为水墨干燥过慢,在水墨中还添加了大量酒精,希望随着酒精的挥发能带走水分,用溶剂挥发帮助干燥,看来更是离不开溶剂。

水墨中添加溶剂本身无可厚非,因为目前条件下的水墨,是由水性乳液树脂承担成膜作用的水墨,确实离不开溶剂。在水墨的术语中,成膜助剂、助溶剂、真溶剂等一系列表述,指的就是水墨中为解决水墨成膜质量故障而添加的溶剂。

水溶性树脂构成色浆,水性乳液成为成膜树脂,这是水性树脂在水墨中的分工。构成色浆的水溶性树脂同溶剂墨连结料一样,属均相体系。承担成膜作用的乳液树脂则明显不同,属非均相体系。属于均相体系的溶剂墨成膜过程比较简单,转移到承印材料上的含有大量溶剂的墨膜,随着溶剂的挥发,留下的树脂堆积成墨膜,树脂在承印材料上堆积成膜的过程包含了很重要的交联过程。随着树脂中的溶剂逸出,墨膜由液态转变成固态。这种成膜过程含有两个阶段,即挥发与交联。由乳液构成的水性墨膜则不同,首先也是挥发,随着水分挥发,处于悬浮状的乳液产生颗粒堆积,紧密排列,尔后树脂颗粒变形,互相交联,最后才逐渐形成墨膜。这个过程蕴含了3个阶段,即挥发、堆积变形和交联,原本相邻而不相连的乳液树脂,经这3个阶段的过程,才可能形成均匀墨膜。

水性油墨

非均相体系连结料形成墨膜,在印刷质量上有瑕疵,即实地流平不足。用印刷时的测试条观察,原本在90%网点处的印刷还原得好好的,但进入100%网点即实地处,墨膜流平明显不足,实地起花,颜色密度下降。理论上100%实地处的颜色密度应该高于90%网点处,但实际上却正相反。

乳液颗粒间残存的水分与乳化剂,无法与色浆相容,颜色密度出现瑕疵很难避免。解决措施是添加助溶剂,在助溶剂的作用下,连接相邻乳液颗粒,塑化乳液树脂,帮助成膜。

水墨中助溶剂的特点是极性相近、溶解度参数δ相近,以及生成新氢键的可能。助溶剂在水墨成膜过程中承担溶解与增塑作用,因此墨膜会稍软,墨膜的耐抗性也会下降。助溶剂能改善水墨成膜过程存在的缺陷,但也会降低墨膜的硬度。比较油墨在干燥后实际需要的硬度,如果还处于可控范围,这种让步还是值得的。当然必须要严格控制助溶剂的添加量,不能超过5%,不仅在设计制造中,还是在印刷应用中,这条底线不能逾越。

水墨溶剂含量不超过5%,这是水墨能否真正达到环保要求的底线。助溶剂的作用仅在帮助成膜树脂成膜,帮助改善水性墨膜的质量。若不加限制地使用,水性墨膜的设计强度被破坏,水墨从环保产品变成了还需要增加大气排污处理装置的有问题产品,得不偿失了。

当然采用分子量在水溶性树脂与水分散性树脂中间段的水溶胶树脂(水分散体树脂),来作为水性树脂连结料,或用较低分子量的水溶胶树脂与较高分子量的水性乳液树脂复配,来改善水性油墨成膜,助溶剂是可能退出历史舞台的。但凡事均有利弊,涂料行业可行的方案,在印刷行业很可能受挫,尤其是应用在短墨路的凹印工艺时,必须要十分警惕是否存在形成刀丝的可能。不同印刷墨路的特点,对水性油墨的适应性将是严峻的考验。

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