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丝印刷油墨现状及市场发展趋势(二)

3．印水基油墨和电子束辐射固化油墨的巨大市场潜力<管理咨询/p>

印水基油墨又称印水性油墨，英文名称是water base screen printing ink。顾名思义，水基油墨是以水为基础的油墨体系。它与溶剂型油墨相比，不含溶剂、无毒、无味、无污染，符合环保的要求。目前印的溶剂型油墨均含有50％～60％挥发性成份，如果把调配油墨粘度所需的稀释剂也计算在内的话，那么在印品干燥时，油墨所散发出来的挥发性成份的总含量为70％～80％。这些有机溶剂的挥发会对环境产生不良影响，而且对人体健康也有一定的危害性。德国早在1982年就颁布了《化学制品法》，其对在车间内人体的保护、一般健康的保护及环境的保护3项内容作了规定。德国有机溶剂型涂料(含亮油及油墨)年用量均为35万吨，这是一个庞大的数字。德国工业联合会根而原来的3D打印结构会在几年内被人体渐渐分解吸收据政府的规定，提出5年内把溶剂型涂料总产量减少20％～25％，这样可以减少7万～9万吨溶剂对空气的污染。欧洲经济共同体1992年实施的严格的环境保护法将成为世界各国环境保护法的基准。1996年，奥地利也正式颁布法令，严格限制某些溶剂加入及油墨某些溶剂成分不得高于5％，如芳香族的碳氢化合物。对奥地利的印加工厂具体实验步骤以下：来说，溶剂型油墨改为水基油墨或紫外线光固化油墨成为必然。欧美国家在环保法的压力下，迫使研究机构和一些印油墨厂家研究开发无溶剂或溶剂含量低的油墨。无疑印水基油墨将会得到大力发展和不断推广。目前，使用水基油墨取得较好效果的国家有瑞典、德国和美国。已经开始采用水基油墨的印厂无疑将在市场竞争中占到绝对优势。

(1)印水基油墨

①印水基油墨的成份结构特点

水基油墨的连接料是由含水的胶质或半胶质溶剂以及乳剂组成。将丙烯酸酯和共聚物以精确配比溶于水中，再添加其它溶剂后便得到稳定的连接料。将这种连接料附加以颜料及辅助材料便可产生印水基油墨。合成物的颗粒具有这种特性，即在形成墨加载性能安稳层薄膜过程中能够相当迅速地将水份挥发释放出来，因此形成干燥的墨膜。印水基油墨在印刷时所需粘度可高度尺以用水来调节。用过的版可以用水清洗，残留在版上的油墨干迹可以用清洁剂加以排除，回收利用。但是采用水基油墨要求丝印版必须具有耐水性，因此须用耐水性感光胶来制版。

②印水基油墨的干燥性能

如前所述，印水基油墨由于在油墨中含有合成物的保温货车颗粒，当其水份相当快地挥发、释放掉时，墨膜的表面才能迅速干燥。故在20℃～22℃标准室温及55％～60％的相对湿度下，最好采用热风，以促使水份加快挥发，特别是非吸收性的承印物。软质或硬质的聚氯乙烯以及涂有不干胶的箔片等应采用连续式的干燥装置，入口的对流空气温度应保持在70℃～80℃，使堆叠输入的印品的干燥温度接近35℃～40℃。对于不同材质的承印物应对干燥温度作相应调整，以取得比溶剂型油墨更优良的油墨粘附性。此外，改进印水基油墨干燥性能的另一种措施是，在印刷加工之前，附加以少量的交联剂来改进这种含水份体系的抗稀释剂、抗碱和抗酸的性能。

③内地印水基油墨的开发应用情况

我国内地对印水基油墨的开发应用已引起研究部门及印器材生产厂商的高度重视。现在印水基油墨已在包装印刷取得较好成果。例如，湖北黄岗地区印刷材料厂研制成功一种挥发干燥型的水基油墨。该产品是利用当地生产的一种天然矿石和水溶性树脂，通过研 磨、调合、配置等生产工艺精制而成。它适用于印包装纸盒、纸箱及纸桶等纸制包装品。该种水基油墨与常用的溶剂油墨相比具有以下的特点：①印品色泽鲜艳，图文清晰，立体感强。②油墨遮盖力强，墨膜无丝迹、针孔、斑点。③油墨粘附性良好，且耐水、耐光、耐摩 擦。④无毒、无味、不污染环境。⑤版易清洗、换色迅速，不会粘版、堵，可延长版使用寿命，同时也减轻劳动强度，节省作业时间。⑥价格低于溶剂油墨，只相当于常用涂料价格的85％。除上述纸制品印水基油墨外，还有河南长葛县第一塑料厂研制成功的印塑料水基油墨。该种油墨主要用于聚丙烯和聚丁烯等塑料制品的商标印刷。该油墨经化工产品质量监督检测所检测，质量符合要求。油墨特点是：附着力强，牢固度好，印刷图文清晰，色泽艳丽，干燥时间短，无毒、无味、无污染。内地印水基油墨的研制工作刚开始不久，产量很小，应用范围也不大，但预计政府有关部门即将颁布关于限制使用有机溶剂的法规。在严格的环保压力下，以及印产品进入国际市场的需要，印业必将改变油墨体系，积极开发生产"绿色"油墨，因此印水基油墨无疑存在巨大市场潜力的发展空间。

(2)电子束固化油墨

电子束固化油墨同UV油墨一样，在印中也是最有发展前途的"绿色"油墨之一。由于电子束辐射的能量强于紫外线的辐射，因此电子束固化油墨不受墨层厚度的限制，操作起来也比紫外线光固化油墨更为安全。美国芝加哥家电印制公司已利用这种油墨加工生产薄膜开关。将厚膜丝印刷后的印品放入电子束辐射干燥装置，油墨在电子束的辐射下只需几毫秒时间即完全干燥，印品光泽好，薄膜触感强，又耐摩擦，效果令人十分满意。但是这种油墨及其辐射干燥装置的售价十分昂贵。目前推广起来尚有困难，但由于它能节省干燥时间，确保产品质量，不污染环境，因此具有发展前途。

4、紫外线光固油墨及光固干燥技术创造印的未来

印紫外线光固油墨(简称UV油墨)英文名称是Ultraviolet screen printing ink。发明UV油墨，距今已有50多年的历史。世界最早的一项UV油墨专利发表于1946年。UV油墨最早是用于胶印，卷筒纸四色胶印使用过一段时间，但没有得到普及。然而从1970年开始，将UV油墨引至丝印刷中却显示出引入注目的前景。

(1)印紫外线光固油墨的成份结构

印UV油墨是通过紫外线辐射引起变化十分迅速的游离基光聚物激发反应，并由此产生聚合作用。这种特性要求油墨具有这种反应方式相适应的特殊结构，UV油墨与普通油墨的成份对比如下：

UV油墨的成份 普通油墨成份

颜料 颜料

预聚合物或齐聚合物 树脂

单体 干性油、矿物油

光敏剂 催干剂

添加剂 添加剂

紫外线光固化油墨虽然其成份、外观及其流变性方面与普通油墨有相似之处，但是其成份要含有同紫外线光固化干燥条件相适应的材料。比如颜料，它的化学成份及表面处理方式影响紫外线的辐射能力及油墨的固化干燥。欧洲色标所采用的4种颜料的紫外线透射光谱波长范围为200～400毫米。根据光谱的曲线分析，能够确定每种颜料都保持其固定的光谱范围。但只有炭黑颜料是例外的，它几乎吸收全部紫外线光谱。光谱的测试方法是通过在深层厚度为10毫米的水性颜料的色散片上完成测试的。

(2)印UV油墨的光固化干燥特点

如前所述UV油墨是由连接料：预聚合物和单体，以及光敏剂和一定成分的颜料组成。光敏剂是一种在紫外线作用下能发生变化而形成原子团的化合物，这种化合物能促使单体和预聚的反应基团产生聚合作用，同时使油墨固化干燥。固化干燥的速度取决于对颜料的正确选择和选择能使油墨在紫外线条件下产生理想光固化的光敏剂。同溶剂型油墨不同的是采用UV固体干燥油墨不会因为干燥而丢失印刷图像的细微层次。因为油墨不用紫外线照射时，一直保持稳定状态，没有干燥的特性，当印品通过紫外线照射装置后，大约1～2秒钟，油墨即固化干燥，并使印品可直接叠放在一起。紫外线油墨在固化时，实际上墨量没有损失，它所得到的墨膜比溶剂型油墨厚得多。溶剂型油墨在干燥时，通过溶剂的挥发，墨膜厚度的损失约为60％。目前，紫外线油墨固化干燥装置对太厚的墨层无法透射，墨层只能表面固化，因此影响油墨对承印物的附着力和耐久性。

(3)印UV油墨的特性与印刷质量

印UV油墨使用至今已取得良好印刷适性和印刷质量薄膜电容。①稳定性：UV油墨只有在受到紫外线辐射时，才会固化干燥。它在空气中不会结皮。因此在丝版上绝对稳定，完全符合印的要求。②光泽问题：UV油墨在紫外线辐射下墨层能瞬间干燥，所以同传统油墨相比，无需依赖于承印材料的性质就能得到更好的油墨光泽。在使用传统油墨时最常发生的是：在干燥后，油墨光泽出现减退现象，而在使用UV油墨时这一现象已被消除。③耐磨强度和抗化学药品的性能：通过紫外线对油墨结构单元的光聚合作用所产生的三维光交联体促使油墨具有符合专业要求的耐磨性，以及抗酸、碱和抗化学药品的性能。UV印品在任何情况下，无需再加印光油。④版清洗和臭氧问题：UV油墨要采用与普通油墨不同的版清洗