標簽印刷業(yè)采用UV油墨,似乎已是業(yè)內(nèi)共識。不論是柔印標簽,還是凸印標簽,在油墨選擇上均采用了UV油墨。而且當承印材料從銅版紙擴展到塑料薄膜,由于墨膜在非吸收性材料上的附著力問題,似乎除了采用UV油墨就別無他選。甚至如剛在標簽印刷業(yè)中嶄露頭角的輪轉(zhuǎn)膠印,選擇的也是UV油墨。
UV油墨確實是個好東西,它利用光譜的輻射能量實現(xiàn)油墨的干燥,VOC排放低,對環(huán)境污染;油墨固含量高,色濃度也高;只要未經(jīng)過UV燈照射,墨膜基本不干,因此結(jié)束生產(chǎn)任務(wù)時不必清洗墨路,油墨的合理損耗小。但UV油墨價格偏高,是溶劑型油墨和水性油墨價格的幾倍,而且由于UV油墨的光引發(fā)劑感光頻率同UV燈具的發(fā)光頻率往往無法完全配合,無法達到共振,因此UV油墨的能量利用率較低,能耗巨大。從理論上講,UV干燥應(yīng)該利用UV燈具的頻譜,但實際上用到的大多是UV燈具發(fā)出的熱能,目前常用的印刷機UV干燥裝置的金屬抽風管往往燙到連手都不能直接放上,因此必須格外注意熱量的排放。近年來,歐美市場上推出的LEDUV技術(shù)就是想解決這一問題,用LED冷光源作為照射源,將紫外光波長調(diào)整到365nm,提高UV能量的利用率,降低能耗?上В@種技術(shù)目前尚處于初始階段,價格很高,國內(nèi)標簽印刷市場較難接受。
水性油墨是印刷業(yè)可以接受、也愿意接受的一種環(huán)保型油墨。水性油墨中除了極少量的助劑外,很少含有機溶劑,因此水性油墨也沒有VOC排放問題。但是,要想在高檔標簽,尤其是薄膜不干膠標簽上,用柔印水性油墨來取代柔印UV油墨,業(yè)界同仁的疑惑不小。因此,柔印水性油墨作為一種在成本和環(huán)境友好性上都具有無可比擬優(yōu)勢的環(huán)保油墨,要想能夠取代柔印UV油墨,其在印刷性能上必須要達到哪些市場需求呢?
穩(wěn)定的pH值
眾所周知,水性油墨中的水溶性樹脂,必須經(jīng)過胺化后才能溶解于水,因此,水性油墨中的水同我們生活中用的自來水是有很大區(qū)別的。水性油墨是偏堿性的,其pH值一般在8.5~9.5。有些水性油墨的堿性很強,pH值甚至會達到或超過10.0。水性油墨的pH值會隨著周圍環(huán)境溫度的變化而改變,因此,在水性油墨應(yīng)用中,就像溶劑型油墨每隔15~20分鐘要用黏度杯測量黏度一樣,水性油墨也必須要定時監(jiān)測pH值。當水性油墨的pH值下降到規(guī)定值的下限之外時,其黏度會增高,干燥速度會增快,轉(zhuǎn)移性能會變差。因此,必須及時添加油墨供應(yīng)商提供的穩(wěn)定劑(其實就是氨水一類的堿性添加劑),使水性油墨的pH值恢復到原有水平。目前,水性油墨應(yīng)用中在控制pH值方面就像是一組鋸齒波曲線,以時間t為軸線,pH值隨t軸的延伸而逐步下降,而一旦添加了穩(wěn)定劑,pH值又會即刻回升,如此循環(huán)往復,一直處于波動之中。水性油墨的pH值實際上就像鋸齒波曲線一樣不穩(wěn)定,若要穩(wěn)定,必須縮短測定pH值與添加穩(wěn)定劑的時間,即提高測定pH值與添加穩(wěn)定劑的頻次。因此,國外標簽印刷企業(yè)在水性油墨應(yīng)用中常采用pH值實時控制裝置,隨時測定pH值,隨時添加穩(wěn)定劑,以維持水性油墨性能的穩(wěn)定。
水性油墨要及時測定pH值,并及時調(diào)整pH值,這同水性油墨制造過程中的樹脂胺化技術(shù)有關(guān)。根據(jù)目前掌握的技術(shù),丙烯酸樹脂胺化一般采用3種工藝:一是有機胺工藝,二是氨水工藝,三是NaOH或NaHCO3工藝。這3種工藝在性能上相差很大,成本上相差也很大,而且樹脂胺化后穩(wěn)定性方面的差距也很大。有機胺揮發(fā)慢,因此穩(wěn)定性好,但價格貴;氨水價格便宜,但揮發(fā)快,必須及時補充;無機堿溶液價格便宜,也不揮發(fā),但性能差。目前業(yè)內(nèi)應(yīng)用的水性油墨,基本上采用的是前兩種工藝中的一種,或?qū)⑦@兩種工藝結(jié)合起來,既用有機胺,也用氨水,為的是兼顧性能與成本。目前質(zhì)量要求高的水性油墨,基本上不用定時去監(jiān)測其pH值,也不用經(jīng)常添加穩(wěn)定劑。
pH值穩(wěn)定的水性油墨,其pH值在8.25~8.5之間,波動很小。這樣的水性油墨轉(zhuǎn)移性穩(wěn)定,黏度穩(wěn)定(由于水的蒸發(fā)潛熱大,水性油墨中因為水的蒸發(fā)而引起油墨黏度變大的概率極低,水性油墨黏度增高往往是氨的揮發(fā)使pH值下降所致),因此色濃度穩(wěn)定。