水溶性油墨在柔性版印刷和凹版印刷中的应用

水溶性油墨在柔性版印刷和凹版印刷中的应用

张志银

新疆乌鲁木齐石化公司化工部 新疆乌鲁木齐830019

摘要：本文围绕水溶性油墨在柔性版印刷和凹版印刷中的应用展开研究。针对两种印刷工艺的特点，详细探讨了水溶性油墨在版材适应性、印刷速度匹配、承印材料附着等方面的性能要求与适性表现。研究表明，水溶性油墨凭借其环保、安全、性能优良的特性，可有效满足柔性版印刷与凹版印刷的不同工艺需求。凹版印刷中，油墨应具有优异的填充性、抗剪切稳定性、化学键合能力和耐候性，以适应金属版材、大范围承印物类型及严格环保标准。通过对比分析，揭示了水溶性油墨在两种印刷工艺中的应用优势与潜在优化空间，为推动印刷行业的绿色转型提供了实践依据。

关键词：水溶性油墨；柔性版印刷；凹版印刷

随着全球对环境保护意识的提升以及印刷行业绿色化转型的迫切需求，水溶性油墨作为替代传统溶剂型油墨的重要选择，其在各类印刷工艺中的应用研究日益受到关注。柔性版印刷与凹版印刷作为包装印刷领域的主流技术，对油墨的性能要求各有侧重。柔性版印刷以其非接触式、适应性强的特点广泛应用于标签、包装等领域，而凹版印刷则以高精度、大面积覆盖的优势在软包装、装饰纸等领域占据主导地位。水溶性油墨能否成功应用于这两种印刷工艺，不仅关乎印刷质量、生产效率的提升，更关系到印刷业整体环保水平的提高。

1水溶性油墨在柔性版印刷中的应用

1.1柔性版印刷工艺特性对油墨要求

柔性版印刷采用的是具有弹性的感光树脂版材，其表面具有一定的柔软度和微孔结构。这种版材特性要求水溶性油墨具备良好的流动性以确保油墨能够顺利渗透至版材的微孔内，实现均匀、充分的上墨。同时，油墨应具有适度的黏度，既能在刮刀压力下顺畅脱墨，避免糊版现象，又能在印刷过程中保持良好的边缘清晰度。此外，由于柔性版材易受溶剂侵蚀，水溶性油墨需保证低溶剂残留或无溶剂残留，以保护版材免受损害，延长其使用寿命。

柔性版印刷通常应用于高速连续生产线上，印刷速度较快。这就要求水溶性油墨具备快速干燥的能力，以防止在高线速度下油墨在承印物间发生蹭脏或背面沾污。油墨的干燥速度必须与印刷速度相匹配，既能保证印刷过程中的瞬间固着，避免拖尾或飞墨现象，又能避免过快干燥导致的堵版问题。此外，油墨需具备良好的初期干燥与完全干燥之间的平衡，确保在后续加工（如覆膜、烫金等）前已形成足够的表干，同时在堆叠存放时不会因内部未干透而发生粘连。

1.2水溶性油墨在柔性版印刷中的适性研究

转移性是指油墨从印版转移到承印材料上的能力。水溶性油墨在柔性版印刷中的转移性主要取决于其流变性、黏度、表面张力以及与印版和承印物间的润湿性。理想的水溶性油墨应具备适当的黏度和较低的表面张力，以便在刮刀压力作用下均匀、完整地脱离印版，并能迅速、均匀地铺展在承印材料表面。同时，油墨与承印物表面的良好润湿性有助于提高油墨的附着力，确保印刷图像清晰、饱满。通过对油墨配方的优化以及印刷参数的精细调控，可以有效提升水溶性油墨在柔性版印刷中的转移性能。

干燥性是水溶性油墨能否适应高速柔性版印刷的关键因素之一。水溶性油墨的干燥过程通常包括蒸发干燥（水分挥发）和化学交联固化两个阶段。在实际应用中，需要考察油墨的干燥速度是否与印刷速度、印刷环境（如温度、湿度）以及承印材料的吸湿性相匹配。理想的水溶性油墨应能在短时间内实现初步表干，防止印品间的相互污染，同时在后续工序前达到完全固化，确保印刷品的耐磨、耐刮擦及耐溶剂性。此外，良好的干燥性还体现在油墨干燥过程中无明显收缩、无气泡或针孔等缺陷产生，以保证印刷品质的稳定性。

网点再现性则是评价水溶性油墨在复制细微层次和色彩过渡时的表现。优质的水溶性油墨应能在柔性版印刷条件下保持良好的网点清晰度、边缘锐利度以及高光与暗调区域的细节还原。这要求油墨具有优异的色浓度、良好的透明度以及适宜的颜料粒子大小与分布，以减少网点扩大、避免糊版，并确保色彩的准确再现。通过实验测试和印刷样张分析，可以评估水溶性油墨在不同线数和网点形状下的网点再现性能，进而指导油墨配方的改进与印刷工艺的优化。

2水溶性油墨在凹版印刷中的应用

2.1凹版印刷工艺特性对油墨要求

凹版印刷采用的印版为金属材质，其图文部分通过腐蚀或雕刻工艺形成深浅不一的凹坑。这样的印版特性要求水溶性油墨具有良好的填充性能，即油墨必须能够在较高的刮刀压力下深入并充满凹版的图文坑穴，同时在非图文区能够被有效刮净，确保印刷图像的清晰度和精细度。因此，水溶性油墨应具备适宜的黏度和触变性，能够在高剪切力下易于流动并迅速恢复原状，以保证良好的上墨与脱墨效果。此外，鉴于凹版印刷对油墨的机械剪切力较大，油墨还需具备良好的抗剪切稳定性，以防止在印刷过程中出现黏度变化、颜色分离或絮凝现象。

凹版印刷广泛应用于包装印刷，尤其适用于大面积实地色块和精细线条的印刷。针对不同的承印材料（如塑料薄膜、纸张、金属箔等），水溶性油墨需展现出良好的附着力和耐候性。对于塑料薄膜等非吸收性承印物，油墨需具有优异的化学键合能力，通过与承印物表面的极性或反应性基团形成牢固的化学键，确保印刷图像的长期耐刮擦、耐磨损、耐溶剂和耐热封性能。对于纸张等吸收性承印物，油墨则需具备良好的渗透性和干燥性，既能快速渗透到纸张纤维中形成稳定的墨层，又能迅速干燥以避免蹭脏和背面渗透。此外，考虑到环保要求，水溶性油墨在凹版印刷中应尽可能降低或消除VOCs排放，符合严格的环保法规标准。

2.2水溶性油墨在凹版印刷中的适性研究

转移性是评价水溶性油墨在凹版印刷中能否有效填充并释放到承印物上的关键指标。理想的水溶性油墨应能在刮刀压力作用下迅速、充分地填充凹版的图文坑穴，同时在非图文区能够被有效刮除，确保印刷图像的饱和度和清晰度。此外，油墨在凹版上的转移还应具有良好的重复性，即在连续印刷过程中，油墨的填充和释放性能应保持稳定，以避免印刷密度的波动和网点扩大。通过实验室测试和实际印刷试验，可以评估水溶性油墨在不同凹版深度、线数和印刷速度下的转移性能，以及对刮刀角度、压力等印刷参数的敏感性。

干燥性是水溶性油墨在凹版印刷中能否适应高速生产、保证印刷质量的重要因素。水溶性油墨的干燥方式通常包括蒸发干燥、渗透干燥和化学反应固化。在凹版印刷中，尤其是对于塑料薄膜等非吸收性承印物，通常采用热风或红外干燥方式加速油墨的干燥进程。水溶性油墨应具备适宜的干燥速度，既能满足高速印刷的需求，避免印品间的蹭脏，又不会因干燥过快导致油墨在凹版上过早固化而引发堵版问题。此外，干燥后的油墨层应具有良好的硬度、光泽度和耐磨性，以确保印刷品的外观质量和耐久性。通过调整油墨配方、印刷参数以及干燥条件，可以优化水溶性油墨在凹版印刷中的干燥性能，并结合印刷效果评估其干燥适性。

3结语

综上所述，水溶性油墨在柔性版印刷与凹版印刷中的应用研究显示了其显著的环保优势和良好的工艺适应性。在柔性版印刷中，水溶性油墨凭借其良好的流动性、适度黏度以及快速干燥能力，成功应对弹性版材、高速印刷和多样承印材料的挑战，展现出优异的印刷适性。而在凹版印刷中，水溶性油墨通过优化填充性、抗剪切稳定性、化学键合能力和耐候性，成功适应金属版材、大范围承印物类型及严格环保标准，实现了高质量、高效率的印刷效果。

参考文献：

[1]刘美华,李艳,袁英才,等. 柔性版印刷油墨转移率特性实验研究[J]. 北京印刷学院学报,2021,29(3):151-154.

[2]冯致远,郑步昊,吴族慧,等. CL-20基高固含量炸药油墨的喷墨打印及性能研究[J]. 火炸药学报,2023,46(11):984-989.