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專家解讀：為什么薄膜凹印水墨仍需要使用有機(jī)溶劑？

2017-04-25 13:15 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò) 責(zé)編：H&

摘要：: 懂行的人，都知道，這個(gè)問(wèn)題是當(dāng)前薄膜凹印水墨應(yīng)用過(guò)程中最受關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)槲覀兡壳八^的水墨，并非達(dá)到純水，而是加入一定量的乙醇作為助溶劑，那么到底加入有機(jī)溶劑是否能解決質(zhì)量缺陷呢？看看蔡成基老師怎么說(shuō)。

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【CPP114】訊：懂行的人，都知道，這個(gè)問(wèn)題是當(dāng)前薄膜凹印水墨應(yīng)用過(guò)程中最受關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)槲覀兡壳八^的水墨，并非達(dá)到純水，而是加入一定量的乙醇作為助溶劑，那么到底加入有機(jī)溶劑是否能解決質(zhì)量缺陷呢？看看蔡成基老師怎么說(shuō)。

水墨中添加有機(jī)溶劑，主要作用是解決水墨的助溶問(wèn)題，解決水墨印刷的實(shí)地流平缺陷；其次是用水墨中溶劑的揮發(fā)來(lái)幫助水墨干燥，提高印刷速度；再次則是作為必要的助劑使用，如表面活性劑、防腐劑、消泡劑等微調(diào)水墨性能的必不可少的助劑。所謂全水基水墨，這種說(shuō)法是有漏洞的，沸點(diǎn)低于260℃的所有溶劑都屬于存在VOCs風(fēng)險(xiǎn)的有機(jī)溶劑，現(xiàn)在真有不使用任何助劑的水墨嗎？

用有機(jī)溶劑作為助溶劑來(lái)解決水墨中水性乳液在成膜方面的不足，這是水墨設(shè)計(jì)技術(shù)最基本的原理。多年前，當(dāng)水墨還是以柔印紙張水墨為主體時(shí)，業(yè)界對(duì)這個(gè)問(wèn)題的重要性認(rèn)識(shí)并不足。因?yàn)槿嵊〖垙埶?dāng)年主要用于瓦楞紙板直接印刷，紙張涂層較薄，紙纖維凸出，吸水性很好。因此即使柔印紙張水墨在成膜質(zhì)量方面已經(jīng)暴露了不足，實(shí)地很不均勻，但印刷企業(yè)在應(yīng)用時(shí)不會(huì)責(zé)之于水墨質(zhì)量，而是歸咎于紙纖維的不均勻造成了實(shí)地印刷的不均勻。當(dāng)瓦楞紙箱柔印從后印發(fā)展到預(yù)印以后，承印材料不再是粗糙的牛皮紙，而是涂層質(zhì)量很好的灰底白卡紙，因水性乳液的不足造成的實(shí)地印刷流平不足被嚴(yán)重地暴露出來(lái)。解決問(wèn)題的關(guān)鍵在于選擇合適的助溶劑，這一點(diǎn)在水墨制造業(yè)已經(jīng)形成共識(shí)。但添加什么溶劑作為助溶劑，要溶解什么，對(duì)這些細(xì)節(jié)問(wèn)題，大多數(shù)水墨供應(yīng)商并不清楚或無(wú)暇顧及。

筆者曾同一紙張水墨供應(yīng)商討論過(guò)這個(gè)問(wèn)題，他們?cè)诩垙埶刑砑恿舜碱惾軇靡越鉀Q卡紙印刷時(shí)的實(shí)地不足。但為什么是價(jià)格較高的異丙醇而不是價(jià)格較低的乙醇，他們并不清楚。是揮發(fā)快慢的問(wèn)題嗎？異丙醇的蒸發(fā)速率是205（相對(duì)于醋酸正丁酯是100），乙醇的蒸發(fā)速率是203，二者相近；那么，是作為表面活性劑使用時(shí)各自的表面張力特性嗎？異丙醇表面張力21.1mN/m，乙醇表面張力22.0mN/m，也基本相等。而這兩種溶劑都屬于極性溶劑。但二者的溶解度卻存在差異：異丙醇的溶解度參數(shù)δ是11.5，乙醇的溶解度參數(shù)δ是12.7，相差10%。不要小看這10%，當(dāng)水墨選用樹脂的溶解度參數(shù)與助溶劑相差過(guò)大時(shí)，助溶作用將很差，在印刷過(guò)程中有可能顯現(xiàn)不出來(lái)。該紙張水墨供應(yīng)商采用添加異丙醇來(lái)解決印刷時(shí)的不足，針對(duì)性很強(qiáng)，筆者希望這種針對(duì)性是通過(guò)仔細(xì)計(jì)算得到的，而不是僅通過(guò)實(shí)驗(yàn)，湊巧碰上而得到的。因?yàn)檫@非常有助于用有限含量的溶劑來(lái)解決薄膜水墨的類似問(wèn)題。

有必要指出，水墨中的助溶劑在解決水性乳液成膜缺陷時(shí)，起到的是溶解作用和增塑作用。明白這一點(diǎn)，將對(duì)我們選擇什么溶劑作為水墨的助溶劑很有幫助。

用有機(jī)溶劑來(lái)助干，這個(gè)經(jīng)驗(yàn)是筆者十多年前使用英國(guó)水墨在銅版紙上印刷啤酒標(biāo)簽時(shí)學(xué)到的。銅版紙平滑度極好，表面涂層厚，吸水性較差，因此通過(guò)滲透吸收的方法助干，效果不明顯。筆者當(dāng)年使用的是衛(wèi)星式柔印機(jī)，色組間干燥裝置的烘干條件有限，因此若底色未干，后幾個(gè)色組將不敢疊印上去。該英國(guó)油墨供應(yīng)商的中國(guó)代理告訴我們，可以在水墨中添加乙醇來(lái)助干。確實(shí)，乙醇溶于水，隨著乙醇的揮發(fā)水分也被帶走，效果很明顯。看來(lái)用溶劑助干的辦法并不是我們首創(chuàng)，老外就是這么用的。

至于利用相關(guān)溶劑的表面活性作用來(lái)微調(diào)水墨的印刷性能，這點(diǎn)大家都能理解，在此就沒(méi)必要展開(kāi)了。

總之，目前的結(jié)論是：用添加有機(jī)溶劑來(lái)解決薄膜水墨的質(zhì)量缺陷，似乎是很難避免的。但是當(dāng)環(huán)保要求減少水墨在VOCs上的風(fēng)險(xiǎn)，從而降低水墨中有機(jī)溶劑含量時(shí)，這個(gè)結(jié)論將有必要重新考慮。