水墨在塑料薄膜上应用
使用水墨首先要了解何为水墨,水墨的性能,如何使用水墨,使用水墨将为企业带来那些经济效益,环保型的塑料水墨作为印刷业的新材料,在国家相关政策的推动下和人民的环保意识的提高,得到了快速的发展。
一、 何为水墨
一般是指采用水性树脂、助剂、颜料、水等材料混合生产而成的印刷墨称为水墨。主要分为柔版水墨及凹版水墨,承印物为纸张,所有的塑料薄膜及金属铝箔等,如柔版的纸箱水墨→柔版印纸水墨→柔版印塑水墨→凹版印纸水墨→凹版印塑水墨等,越往后的产品,对于原材料的选用、生产配方、生产工艺就越严格,技术的要求更高,难度也会更大,目前由于我国相关部门未能制定出印纸、印塑水墨的行业标准,所以在市场销售的各种水墨产品的质量,只能是参照各自生产厂商所制定的企业标准,由于各油墨生产企业采用的原材料、配方、工艺的不同,所以在使用其产品的时候,也有不同的要求,如稀释剂方面,有用醚类+胺类+水、有异丙醇+乙醇+水、有胺类+水、有乙醇加水、有单独加水,有些水墨产品在印刷过程中还要不断检测PH值的变化及调整,印塑的水墨应该是一墨多用,也即是一种水墨可以在多种不同的塑料薄膜、镀铝膜、金属铝箔上印刷,并且在使用前只加水作释剂调整印刷粘度,在印刷过程中,粘度不能出现变化,更不需要调整PH值,这样的水墨才能让印刷企业更容易掌握使用技术,减少废品率。
二、 水墨性能
1、 印刷速度
水墨在研磨及配墨过程均用水作溶剂,它自身的干燥速度是特定的。使用水墨印刷,要达到一定的印刷速度,完全是视其印刷机械上的烘干设备而定。油墨与水墨在同样的烘干条件,同一台机上印刷,油墨可以依靠调整溶剂的挥发速度来达到所需的印刷速度,但要超过一定的速度,还是要靠改良烘干设备,水墨是靠浅版,也即控制上墨量,使墨层变薄,这样它的印刷速度完全达到或超过溶剂型油墨的印刷速度,同样的水墨,在不同干燥设备的凹版印刷机上,它可以以每分钟40米—150米或更高的印刷速度来进行印刷,不存在高、中、低速印刷水墨之分。
2、附着力
使用塑料水墨印刷,除纸张、PVC、镀铝膜、金属铝箔等之外,其余的塑料承印物均需进行表面处理,最理想的表面处理在40达因以上,这是由于水墨是采用水作溶剂,水的表面张力在72达因左右,所以生产出来的水墨的表面张力比油墨的表面张力稍高一点,但只要承印物的表面处理达到规定的达因数,在柔性版印刷上,在印刷中途停机检测,其附着力比油墨的附着力还好。凹版印刷,要视乎印刷机上的烘干设备,如烘干设备良好,印刷完以后马上检测,水墨的附着力与油墨的附着力是一致的,但烘干设备稍微差一些的,水墨的附着力与油墨相比会差一点,这是因为水的挥发在同等的干燥条件下比溶剂慢干,也称为未彻干,油墨的彻干时间在16-18小时左右,水墨的彻干时间在24小时左右。
3、光泽度、亮度、耐磨性
亮度问题,无论是油墨还是水墨均与生产工艺、墨种的不同没有任何的关系,但在日常工作中,经常被问到,是否水墨的颜色亮度不及油墨,其实这是颜料本身明亮度的原因。油墨生产厂家在选择颜料时,都会将这项的检验列入常规检测,如大多数印刷厂家认为偏黄相的红色较偏玫相的红色鲜艳、明亮,每个地区每个印刷厂都有自己喜欢或流行的颜色,每个油墨生产厂都备有各种不同亮度、透明或半透明的颜色任你选择,所以,水墨的亮度与油墨的亮度无任何的差别。
光泽度,耐磨性,一般是指采用凹版表面印刷时对油墨或水墨的基本要求,水墨在这方面的性能远远胜于油墨。如表印油墨的光泽度,在60度角70度左右时,在一定的温度、压力下就会出现反粘现象,而水墨的光泽度在60度角90度时,在同等条件下都不会出现反粘,水墨的耐磨性能更高出表印油墨(双组份的例外)。普通表印油墨的耐磨性与水性表印墨在同一条件下进行仪器的检测,油墨在进行第二次磨擦就会出现痕迹(完全脱色),水墨在进行第九次磨擦才会出现轻微的痕迹(以十次为标准)。所以,环保水墨的光泽度、耐磨性能是较油墨优胜。
4、水墨的印刷适性
对于不同的承印物,只要达到表面处理的要求,如PE、PET、PA、BOPP、CPP、镀铝膜、金属铝箔、珠光膜等等,只需采用同一种水墨印刷便可。而油墨的针对性很强,要进行印刷这么多种的承印物,需要五种不同的油墨才能应付,而溶剂的种类更是在七种以上,这样不但占用了大量的资金,增大库存量,而且增加了由于溶剂的大量库存而存在的危险性。
5、水墨的其他特性
5/1水性塑料复合墨与溶剂型复合油墨不同之处,在于溶剂型复合油墨分为普通复合油墨、耐高温复合油墨,而水性复合墨只采用一种便可以满足其基本要求。
5/2采用水性复合墨印刷后,对于采用何种复合胶水,何种复合工艺均无特殊要求。软包企业可根据使用习惯进行后工序的工作。
5/3水墨高固含量,高色浓度,低粘度,其固含量在38%-58%之间,色浓度高出同类油墨20%-40%,印刷粘度在9”-13”的范围内,适合高速印刷。
三、 如何使用水墨
目前,部分的印刷企业由于未使用过塑料水墨,对如何使用水墨,使用水墨印刷应具备那些条件缺乏了解,对于一些出口的印刷订单及有特别要求的订单仍然采用油墨印刷,以致印刷品溶剂残留量超标、气味大等问题蒙受经济损失。掌握好水墨的使用技术并采用水墨印刷,是印刷企业最终要走的路,也是一件对环境保护对企业自身有利的事。
首先印刷机应具备良好的烘干设备,使吹到承印物的表面温度达到60℃-80℃之间,较强的风力。因为每一种印刷机的烘干设备都不同,传感器的位置也不同。如烘箱长度不够、薄膜在走动的时候,烘箱前半部的温度是达不到温度表所示的温度,也就是说,温度表所显示的温度不等承印物表面的烘干温度,这与风力等有很大关系。所以,同样是80度的烘干温度,不同的厂就出现不同的印刷速度。另外还有烘箱的出风位置,不能有向下吹的情况,以免造成塞版等现象。
浅版。使用水墨为什么要用浅版。这主要是为了提高印刷速度,避免出现水波纹。印版越浅,承印物上的墨层就越薄。这样对水墨的色浓度要求就越高,另外,墨层薄就可以提高印刷速度。
根据每天印刷量所需的水墨,最好用一个大桶来进行统一稀释(加入清水)。使水墨的粘度保持一致,在印刷途中只加入新墨,这样可避免出现色差及废品。每个印刷企业可根据印刷经验,印刷速度,印版的深浅来进行稀释。印版越浅墨的粘度就要越低,印刷速度就可以越快。反之,印版越深,墨的粘度越高,印刷速度就越慢,任何的印刷粘度应该是多少的说法,如果脱离印刷企业的实际情况。那就是毫无根据的,也是不科学的。
水墨倒在墨槽后,要转动印版2-3分钟,目的是起搅拌及润版作用,这时不要放下刮刀。部分印刷企业还存在着停机牵引薄膜,印版停止转动时间过长造成塞版。因为水墨与油墨不同,油墨塞版后再转动印版,可使油墨复溶,消除塞版现象。但水墨不复溶,如果塞版了就要重新洗版,影响工作效率。
印刷途中,停机观察效果,可将压辊升起,继续转动印版,尽量缩短印版的停止时间。中途休息,可掀起刮刀,保持印版的转动。
印完以后要将水墨倒回桶里,密封好,留待以后再用。用清水清洗印版,动作要快。如水墨还未干,可以完全用清水便可清洗干净。如出现塞版可用肥皂粉开水清洗,也可以用溶剂清洗,所有的洗机水及洗手水,最好建立几个水池来进行沉淀过滤,以免污染地下水源。
四、 使用水墨印刷将为企业带来那些经济效益
1、 环保效益
塑料水墨由于用水作为溶剂,在印刷过程中无有机溶剂(VOC)挥发,没有气味。对环境、对印刷操作人员的身体均无任何的污染及损害。水墨产品自身不会燃烧,更不会由于静电及电线短路等原因所引起的火灾,采用水墨印刷,印品无任何的溶剂残留,符合世界上任何国家与地区对食品包装及其它包装的环保要求。
2、 经济效益
使用水墨印刷,首先它不需要用任何的有机溶剂稀释,只用清水便可。印刷行业常说的可加入多少的溶剂,如加入油墨量的30%-50%,并错误地认为加入溶剂越多越好,这样的成本就越低。其实不然,所加入的30%-50%溶剂是在整个印刷过程中加入的,这是由于溶剂的挥发引起油墨粘度变化而加入的。印刷速度越快所需调配的稀释剂的挥发性就要越快,加入溶剂的次数就越多,这就等于不断地增加印刷成本,所以并不是10KG油墨加入5KG溶剂后才开始印刷,以油墨行业的标准来看,油墨的色浓度高,粘度低(除丝网等)才是好油墨。这关系着油墨生产厂商所选的原材料,如树脂的分子量的大小、配方、生产工艺等。印刷过程中溶剂的添加量除了封闭式的印刷车间外,其余的均会因温度、风力等的因素而产生变化,油墨中加入稀释剂只作为降低油墨的粘度,使其适宜印刷,如过量地加入,油墨的色浓度会降低,连接料的份量同时降低,这样便印不出好产品。所以,水墨只加纯净水,而且是一次性加入(印前)。在印刷过程中,它不会因为粘度的变化而引起颜色的变化,更不会像油墨那样,因印刷途中需加入稀释剂时所产生的废品,这就大大提高了印品的合格率,节省了溶剂的成本,减少了废品的出现这便是水墨成本优势之一。
目前印刷行业采购油墨,部分的企业只单一看表面价,不会考虑其他方面。如白墨,看其表面单价较为便宜,但在印刷中需采用40μ深或以上的印版来印刷,有些甚至采用60μ深的印版,这主要是因为采用35μ或以下的印版印刷后,印品的遮盖力不够,白度不够,所以只能在印版上做文章,印版深就必定墨层厚、印速慢,这不单产量上不去,还会成倍地增加成本,如每KG油墨的印刷面积就大为减少,以印刷面积来算,18元/KG白墨加上稀释剂由于其印刷面积少,所以它的成本就会成倍地增加,采用深版印刷,只适宜印品论重量交货的企业。
采用水墨印刷首先硬件要好,如良好的烘干设备,浅版等。水墨使用浅版来印刷,避免了水波纹的现象,提高了印刷速度,更为重要的是增加了印刷面积,如白墨采用25μ深的印版,印刷面积可达180-200平米。而用油墨印刷需用40μ或以上的印版印刷,其印刷面积只在100平米左右。一个中型的印刷企业,如每月用墨量10吨,完成同样的印刷量,采用水墨来印刷只需用5.5-6.5吨便可。例如用中档的复合油墨来比较,5原色平均单价为25元/KG,每月10吨墨便是25万元,加上配套30%的溶剂,平均价为8元/KG,也即3吨溶剂2.4万元,等于要用27.4万元的材料来完成印刷量,而同样的印刷量使用水墨印刷,只需6吨,水墨的平均价为30元/KG,也即是用18万元的材料完成同等印刷量,印刷企业一年便可节约100万元的材料款,这便是人们常说的耗墨量,从以上的比较不难看出耗墨量的大小才是至关重要。综合的计算成品,才能使企业创造更大的经济效益。
水墨的生产与油墨不同,所以它的销售方式也有所不同,油墨销售的是成品墨,如果油墨的颜色饱和度不够,只能制深版来适应,这不单费时,还增大了耗墨量,而水墨的销售,除了成品墨外,印刷企业还可以向水墨生产厂商购买色浆,同时由水墨厂提供树脂供应商及后工序的工艺,实行自己配墨,这样的做法不单可大大降低成品墨的成本,还可以根据印刷订单随时调整印刷墨的类别,如里印复合后,可将剩余的水墨调整为表印墨,也可以将凹版表印调整为柔版印塑、印纸等。实行一墨多用,减少墨的库存量,减少资金的占用,这种模式以其灵活性和低成本在国外大行其道,我国有相当部分企业已采用这种做法,用这种方法配成的墨单价比购买成本墨低20%左右,按耗墨量的计算方式,只用15万元左右的水性印刷墨便能完成27.4万元油墨的印刷量。