水性油墨由有机颜料、连接剂、溶剂等相关添加剂组成,具有两个显著的特点:一个粘度低、流动性好;另一个有利于环保。随着人类环境意识的提高,水性油墨在国内外的包装印刷和商业印刷中得到了广泛的应用。
干燥与附着机理
1. 干燥机理
水性油墨从液体到固体固定在基材上,这个干燥过程分两个阶段完成:第一,初始干燥阶段,用初始干燥来表示,是指水性油墨从液体到半固体,不再流动转移;第二,完全干燥阶段,用干燥来表示,半固体水性油墨粘合剂反应完全干燥,形成固体膜。 初始干燥和干燥统称为水基油墨定影干燥。 根据印刷基材的不同,水性油墨的干燥可分为挥发性、渗透性等。 (1)蒸汽干燥。 水基油墨含有挥发性溶剂,印刷在基材表面上,溶剂挥发性,水基油墨和剩余的树脂颜料,同时形成固定在基材表面上的固体油墨膜。 如果基材是非吸收性材料,则干燥模式主要是挥发性干燥,且干燥速度首先取决于水基油墨中溶剂挥发性速度。 溶剂在水性油墨中的挥发受以下因素的影响:① 粘合剂和颜料分子。 由于水性油墨中的溶剂分子被粘合剂和颜料分子吸引,蒸发速率减慢。② 树脂。 树脂溶解度越高,溶剂挥发速率越低。③ 颜料颗粒。 加入颜料后,溶剂的挥发速率大大降低,颜料颗粒越细,表面积越大,溶剂的挥发速率越慢。④ 环境温度和湿度。 室温越高,溶剂挥发越快,溶剂挥发越慢。 室内空气流通,溶剂挥发快,否则溶剂挥发慢,所以柔性版印刷车间设有加热排气系统,促进油墨干燥。 (2)渗透干燥。 渗透干燥主要取决于纸张对水性油墨的渗透吸收和固定干燥。 当水基油墨与纸接触时,一部分粘合剂渗入纸中,颜料保留在基材表面上以完成干燥过程。 渗透干燥水基油墨只能打印吸收性材料,如纸张,粘合剂渗入纸张的程度与纸张中的毛细吸收成正比,即与纸张的紧密度和组织均匀性有关。 在实际印刷中,还应考虑印刷压力、压印时间和油墨粘度的影响。 在油墨定影和干燥过程中,油墨对吸收性材料渗透性有很大关系,渗透量太小或太浅,油墨固定不牢固,油墨不易干燥;渗透量太大或太深,也影响印刷品的光泽度。 当印刷吸收性基材材料时,通常存在挥发性干燥和渗透干燥的组合。