隨著人類(lèi)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷提高，綠色環(huán)保成為21 世紀(jì)的發(fā)展主題。近年來(lái)，很多國(guó)家已在包裝印刷方面增加了許多衛(wèi)生、環(huán)保方面的要求和制約條件，尤其是對(duì)食品包裝印刷，由于使用有機(jī)溶劑油墨和上光油，會(huì)排放碳?xì)浠�合物，污染空氣，并有損健康，所以目前發(fā)達(dá)國(guó)家的食品包裝印刷已基本上不再使用溶劑型的印刷材料。研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用公害小、污染少，以至無(wú)公害的綠色包裝印刷材料成為綠色包裝發(fā)展的必然要求，有利于環(huán)境的綠色包裝印刷材料必將更加受到重視和發(fā)展。

一、水性油墨的組成

水性油墨是由特定的水性高分子樹(shù)脂、顏料、水，并添加助溶劑經(jīng)物理化學(xué)過(guò)程組合而制備的油墨，簡(jiǎn)稱(chēng)水墨。溶劑的不同是水性油墨與溶劑油墨的最大區(qū)別，水性油墨是以水作為溶劑的，油墨轉(zhuǎn)印到承印物后，水分揮發(fā)到環(huán)境中或者滲入承印物中，油墨隨水分的揮發(fā)而干燥。水性高分子樹(shù)脂是水性油墨最主要的組成部分，它在水墨中主要起連結(jié)料的作用，它使顏料可以均勻分散，使油墨具有一定的流動(dòng)性，并提供與承印物材料的黏附力，使油墨能在印刷后形成均勻的墨層。目前研制與開(kāi)發(fā)使用較多的是堿溶性樹(shù)脂，這類(lèi)樹(shù)脂可以被水溶解，制成水性連結(jié)料，印刷干燥后變成不溶于水的物質(zhì)。水墨的色相主要取決于顏料，顏料以微粒狀態(tài)均勻的分布在連結(jié)料中，顏料顆粒能夠?qū)�光線產(chǎn)生吸收、反射、折射和透射作用，因此能夠呈現(xiàn)一定的顏色。一般要求顏料具有鮮艷的色澤，適合的著色力和遮蓋力，以及較高的分散度。此外，根據(jù)使用目的不同，還可以選擇具體不同耐抗性的溶劑。溶劑的作用是溶解樹(shù)脂，使油墨具有一定的流動(dòng)性，在印刷過(guò)程中能夠順利的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移，并對(duì)油墨的黏度和干燥性能進(jìn)行調(diào)整。助劑對(duì)水墨性能的影響很大，是水墨不可缺少的重要組成部分。水墨中常用的助劑有pH值穩(wěn)定劑、慢干劑、消泡劑、沖淡劑等。

二、水性油墨的特點(diǎn)

1、環(huán)境特性

水性油墨作為一種新型包裝印刷材料，其最大的優(yōu)點(diǎn)是不含有揮發(fā)性有機(jī)溶劑，它的使用降低了有機(jī)揮發(fā)物（VOC）的量，不會(huì)損害油墨制造者和印刷操作者的健康，改善了環(huán)境質(zhì)量，因而號(hào)稱(chēng)環(huán)保油墨。水性油墨的最大特點(diǎn)是對(duì)環(huán)境無(wú)污染，對(duì)人體健康無(wú)影響，不易燃燒，安全性好。它不僅可以減少印刷品表面殘留的毒性，使印刷設(shè)備清洗方便，而且可以降低由于靜電和易燃溶劑引起的失火危險(xiǎn)，因此從這個(gè)意義上講，水性油墨是一種新型的“綠色”包裝印刷材料。

2、印刷特性

水性油墨除了環(huán)境特性的優(yōu)勢(shì)外，印刷特性也較好。墨性穩(wěn)定，不腐蝕版材，操作簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，印后附著力好，抗水性強(qiáng)，干燥也較迅速（印刷速度可達(dá)150～200 米/ 分鐘）。水性油墨除運(yùn)用于凹印外，也適用于發(fā)展?jié)摿�很大的柔印和網(wǎng)印。但因水性油墨中水的沸點(diǎn)高，蒸發(fā)熱大，印刷品干燥慢，需熱風(fēng)干燥裝置，而且有些油墨的印刷品還可以因環(huán)境濕度過(guò)大而吸濕反粘，另外印刷品的光澤相對(duì)來(lái)說(shuō)差一點(diǎn)。

總之，目前水性油墨還存在工藝和材料上的一些問(wèn)題需要解決。比如：干燥性、光澤度、承印物對(duì)水的吸收引起的印品變形的問(wèn)題，以及印后覆膜時(shí)出現(xiàn)的氣泡問(wèn)題等，特別是干燥問(wèn)題成為水性油墨在應(yīng)用推廣上的最大問(wèn)題。

三、水性油墨的應(yīng)用概況

從印刷方式上看，水性油墨目前對(duì)膠印還不適用，其最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是柔性版印刷與凹版印刷。

1、在柔印領(lǐng)域的應(yīng)用

我們知道，柔印與凹印產(chǎn)品大多數(shù)是包裝產(chǎn)品，其中食品包裝、煙酒包裝、兒童玩具等衛(wèi)生條件要求嚴(yán)格的包裝印刷品占相當(dāng)大的比例，因此，迫切需要“綠色”印刷材料，而水性油墨無(wú)疑成為最佳的選擇之一。在全世界掀起的“綠色革命”浪潮的沖擊下，柔印發(fā)展很快，最主要的原因是柔印絕大多數(shù)都采用水性油墨，具有優(yōu)良的環(huán)保性能，符合現(xiàn)代包裝印刷的發(fā)展趨勢(shì)。在美國(guó)有95% 的柔印產(chǎn)品采用水性油墨，在日本，70% 柔性版用于瓦楞紙板的印刷，其中95% 都已使用水性油墨。在我國(guó)，柔印占的比例與日俱增，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有窄幅柔版印刷生產(chǎn)線近200條，年需水性油墨10多萬(wàn)噸。

2、在凹印領(lǐng)域的應(yīng)用

水性凹印油墨于20世紀(jì)70年代就廣泛應(yīng)用于包裝紙、厚紙板紙盒的印刷中，由于紙印刷中蒸發(fā)干燥與吸收干燥較好，因此水性油墨的干燥問(wèn)題比較好解決，普及的也較早，在美國(guó)有80% 的凹版印刷品采用水性油墨。另外，從整體上看，水性凹印油墨遲遲得不到進(jìn)一步普及的一個(gè)重要原因是凹印速度和印刷質(zhì)量與凹印干燥機(jī)的性能之間的矛盾沒(méi)能得到解決。

3 、在網(wǎng)印領(lǐng)域的應(yīng)用

目前已經(jīng)大量使用水性網(wǎng)印油墨的國(guó)家有瑞典、德國(guó)和美國(guó)。自20 世紀(jì)80 年代以來(lái)，國(guó)際上已開(kāi)發(fā)出織物、紙、PVC、PS、鋁箔及金屬上網(wǎng)印的有光和無(wú)光水性油墨。我國(guó)的網(wǎng)版印刷發(fā)展速度很快，而網(wǎng)印水性油墨的研制開(kāi)發(fā)及普及的進(jìn)展速度卻較緩慢。值得欣慰的是，我國(guó)在網(wǎng)印水性油墨研發(fā)上已引起人們的關(guān)注，經(jīng)過(guò)幾年的努力已取得一些成果。據(jù)報(bào)道，我國(guó)在紙張和塑料等承印材料上已經(jīng)應(yīng)用了網(wǎng)印水性油墨。

四、水性油墨的使用問(wèn)題

在水性油墨的使用中，通常會(huì)出現(xiàn)色相不準(zhǔn)、黏度不穩(wěn)、干燥過(guò)快或過(guò)慢、輪廓模糊、難以套準(zhǔn)、油墨氣泡、糊版粘臟、印跡脫落等問(wèn)題，總的來(lái)看，其主要原因有以下幾個(gè)方面：

1、pH值的控制

pH值是決定水性油墨制造及其印刷適性技術(shù)的成敗關(guān)鍵。在使用水性油墨時(shí)，需要精確控制其黏度和pH值。它的pH值應(yīng)該控制在8.0～9.5 之間為好，如果水性油墨的pH值太高，堿性太強(qiáng)會(huì)影響油墨的干燥速度，出現(xiàn)背面粘臟，耐水性差；如果pH值過(guò)低，堿性太弱會(huì)使油墨的黏度升高，干燥速度變快，容易造成臟版、糊版和氣泡等缺陷。

水性油墨的pH值主要依靠胺類(lèi)化合物維持，在印刷過(guò)程中，由于連結(jié)料中的胺不斷揮發(fā)，pH值會(huì)下降，影響印刷質(zhì)量。在實(shí)際控制中，一方面要盡可能避免胺類(lèi)物質(zhì)外泄，如蓋好油墨槽的上蓋；另一方面要定時(shí)、定量的向墨槽中添加穩(wěn)定劑。pH值偏低時(shí)，可加入pH值穩(wěn)定劑或少量的堿性物質(zhì)；pH值偏高時(shí)，可加入溶劑或稀釋劑進(jìn)行稀釋。

2 、溫、濕度的控制

印刷車(chē)間的溫、濕度與水性油墨印刷產(chǎn)品的干燥和色澤關(guān)系密切。相對(duì)濕度達(dá)到95%與65%相比，干燥時(shí)間幾乎相差2 倍以上。同時(shí)，承印物本身的干濕度也會(huì)直接影響印刷品的干燥時(shí)間。

3 、通風(fēng)程度與印件堆放方式

由于氧氣或吹風(fēng)是促進(jìn)水性油墨氧化聚合和揮發(fā)堅(jiān)固墨膜形成的一個(gè)因素，所以印刷車(chē)間的通風(fēng)程度及印件堆放方式也會(huì)影響油墨的干燥速度。

4、承印材料

承印材料的pH值對(duì)水性油墨的干燥、光澤也有影響。水性油墨印刷到紙表面時(shí)會(huì)受到承印紙張pH值的影響。紙酸性高時(shí)，水性油墨中作為催干劑的偶聯(lián)劑不起作用，水性油墨中堿被中和，使干性提前；紙堿性高時(shí)，水性油墨干燥慢，有時(shí)又限制了水性油墨達(dá)到完全抗水。

五、水性油墨的發(fā)展

由于水性油墨所具有的優(yōu)良環(huán)保特性，目前發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)都在努力開(kāi)發(fā)和使用水性油墨，以逐步取代溶劑型油墨。以水性印刷為主要發(fā)展對(duì)象的包裝印刷在國(guó)際上已經(jīng)形成一種趨勢(shì)。從國(guó)際包裝印刷的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，水性油墨已從單一的紙箱墨向各種基材、多色套印方面發(fā)展。

在美國(guó)和一些歐洲國(guó)家已禁止使用含苯的溶劑型油墨，取而代之的是綠色環(huán)保型油墨。目前，美國(guó)塑料印刷中有40% 采用水性油墨。其他發(fā)達(dá)國(guó)家，如日本、德國(guó)、法國(guó)等，在塑料薄膜印刷中也越來(lái)越多的使用水性油墨，英國(guó)已立法禁止使用溶劑型油墨印刷包裝食品用的薄膜。

近年來(lái)，我國(guó)對(duì)食品的包裝也做出了一些規(guī)定, 水性印刷的地位在我國(guó)正得到不斷的提高，目前我國(guó)軟包裝方面的水性油墨以35% 的用量排在其它印刷油墨之首。