根據上文提到的情況，來(lái)關(guān)注一下應對措施

印刷研究開(kāi)發(fā)的新方向

    在油墨的生產(chǎn)和研制工作中，為了符合voc 法律的要求，西方國家目前在油墨配方和干燥系統中做了很大的改進(jìn)，目前使用得比較多的油墨有以下品種—也是筆者認為印刷研究開(kāi)發(fā)的新方向：

一、輻射固化油墨

    實(shí)際上UV 固化油墨早在40年代就已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)，但是直到最近20 年才得到較大發(fā)展。由于油墨中不含溶劑，不存在VOC 問(wèn)題，印刷過(guò)程對環(huán)境是友好的。80年代后，隨著(zhù)西方國家VOC法律的實(shí)施，應該說(shuō)人們對 UV 固化油墨有了進(jìn)一步的認識。

    紫外線(xiàn)固化油墨不同于其它類(lèi)型的油墨，是依靠紫外線(xiàn)的能量來(lái)干燥的。這種油墨的連結料中含有一定數量的不飽和雙鍵，在有少量光引發(fā)劑存在的情況下，一經(jīng)紫外線(xiàn)輻射即產(chǎn)生游離基，然后迅速引發(fā)乙烯基發(fā)生聚合作用。因此，在紫外線(xiàn)能量的作用下，使高分子物質(zhì)在瞬間形成網(wǎng)狀交聯(lián)，油墨迅速固化，這種反應是在幾秒鐘甚至更短的時(shí)間內完成的。

    但是UV 固化油墨成本較高，使用過(guò)程較常規油墨復雜。UV固化油墨特點(diǎn)是環(huán)保和快速，這是由于采用了活性稀釋劑（單體）調節油墨黏度，在活性稀釋劑中揮發(fā)性的有機化合物組分非常低，與普通油墨相比環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)很突出；與水基墨相比，水基墨主要是采用水作為稀釋劑，干燥速度比較慢，而UV固化油墨的干燥速度非�？�。由于不包含揮發(fā)性的成分，如溶劑或水，不會(huì )使色彩和印刷特性產(chǎn)生變化。在印刷過(guò)程中UV油墨層表面具有極高的耐磨性和化學(xué)穩定性，且具有很高的遮蓋力和光澤度。UV技術(shù)能帶來(lái)較高的經(jīng)濟效益，如提高產(chǎn)量、交貨期縮短、節省空間、印刷品色彩鮮艷、圖像清晰度高等，無(wú)論從環(huán)保的角度還是技術(shù)發(fā)展的角度考慮，UV 油墨都有其較廣闊的應用前景。

　 與普通油墨的成分相比，UV油墨也是由顏料、連結料和助劑組成的。不過(guò)UV油墨連結料是由光引發(fā)劑（和光敏劑）、預聚物和活性單體及油墨助劑（流平劑、消泡劑、表面活性劑、填料）等組成的。 光引發(fā)劑是紫外線(xiàn)固化油墨的關(guān)鍵組分，關(guān)系到配方體系在光輻照時(shí)，預聚物及活性稀釋劑能否迅速交聯(lián)固化。

　 預聚物樹(shù)脂是 UV光固化產(chǎn)品中占質(zhì)量百分比最大的組分之一，它和稀釋劑單體一起往往占到整個(gè)配方質(zhì)量的 70%以上，它是 UV固化油墨的連結料樹(shù)脂部分。油墨被印刷在承印物材料上后，經(jīng)過(guò)UV固化，墨膜的基本性能（包括柔軟性、附著(zhù)力、耐老化性等）就主要由預聚物決定，當然這些性能也與光反應的轉換率有關(guān)。

　 在紫外線(xiàn)固化油墨體系中，由于預聚物的黏度通常較高，需加入稀釋劑以調節黏度。光固化體系中的稀釋劑一般是可以參加固化反應的，因此稱(chēng)之為活性稀釋劑。從化學(xué)結構來(lái)說(shuō)，這些活性稀釋劑一般是含有可聚合官能團的小分子，因而習慣上也稱(chēng)之為單體。實(shí)際上，個(gè)別在光固化體系采用的單體在室溫下為黏稠液體甚至是固體，沒(méi)有稀釋的作用，這時(shí)稱(chēng)為單體（而不是活性稀釋劑）更貼切。在光固化體系中由于用了活性稀釋劑，大大減少了固化過(guò)程中進(jìn)入空氣的有機揮發(fā)物，這賦予了光固化體系的環(huán)保特性。 

    常用于uv油墨的預聚體主要有丙烯酸酯型，根據結構組成可分為環(huán)氧丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯丙烯酸樹(shù)脂、聚酯丙烯酸樹(shù)脂、聚醚丙烯酸樹(shù)脂、丙烯酸化聚丙烯酸酯。 

    活性稀釋劑（單體）按其每個(gè)分子所含反應性基團的多少，可以分為單官能團活性稀釋劑和多官能團活性稀釋劑。按官能團的種類(lèi)，可以把活性稀釋劑分為（甲基）丙烯酸酯類(lèi)、乙烯基類(lèi)、乙烯基醚類(lèi)、環(huán)氧類(lèi)等。由于含有丙烯酸基的數量不同，可分為單官能度、雙官能度和多官能度三類(lèi)。官能度不同的活性稀釋劑，稀釋效果和固化速度都不同。一般來(lái)說(shuō)，官能度愈多固化速度愈快，但稀釋效果愈差�；钚詥误w不僅可以調節體系黏度，還可調節固化后墨膜的性能和固化速度。稀釋劑官能度對體系黏度，固化速度，固化墨膜均有影響。 

    從生產(chǎn)的角度來(lái)講， 目前在國內真正能夠大量提供UV固化油墨的廠(chǎng)家不多，特別是高檔的UV固化油墨更是稀缺，很多高檔用戶(hù)都選擇采用進(jìn)口油墨用于高檔印刷作業(yè)，如果國內有廠(chǎng)家可以在這方面有所研究和生產(chǎn)， 填補這方面的空白， 應該是國內油墨廠(chǎng)家發(fā)展的一個(gè)新的方向，也具有很大的市場(chǎng)潛力。UV固化油墨的研發(fā)過(guò)程不是很容易，它綜合了數方面的知識：對各種原材料的性能作用要有比較深入的了解；對各種原材料的合理搭配要有一定的了解；對反應機理要有所了解；對實(shí)驗步驟要非常清楚；對承印物材料與UV油墨的關(guān)系要非常清楚。 

    現有的 UV油墨還需要繼續改進(jìn)，這也是開(kāi)發(fā)商面臨的挑戰之一。這些問(wèn)題包括：如何提高固化速度；如何解決好附著(zhù)力；如何解決墨膜的硬度和柔性的矛盾；如何滿(mǎn)足各種印刷過(guò)程的印刷適性等問(wèn)題。這一切都需要通過(guò)實(shí)驗來(lái)解決，要有耐心、恒心， 堅持下去才可能開(kāi)發(fā)出高質(zhì)量的UV 固化油墨。

    水基UV固化油墨更是目前這一領(lǐng)域的前沿，國內涉足這一領(lǐng)域的廠(chǎng)家非常少。

二、水基油墨

    水基油墨是以水溶性樹(shù)脂為連結料，主要以水為溶劑制得的印刷油墨。早已被柔性版、凹版印刷、絲網(wǎng)印刷采用，最近也開(kāi)始應用在無(wú)水膠印上。水基柔性版油墨已經(jīng)大量用于報刊印刷，水基凹版油墨也開(kāi)始取代溶劑型油墨，但是目前這種趨勢有減慢的跡象，估計會(huì )持續到更加嚴厲的法律出臺。

    水墨的環(huán)保性能是無(wú)可置疑的，一些國際大公司的印刷品皆要求采用水墨作為印刷油墨。對于水墨來(lái)講，研究其各種配方以達到最佳的印刷適性。滿(mǎn)足最終印刷品的各種耐抗性的要求，盡量減少油墨的生產(chǎn)成本，研發(fā)新的水性樹(shù)脂連結料，甚至研發(fā)一種新的助劑等等，便成為國外水墨研發(fā)的一個(gè)又一個(gè)新的課題。

    水基墨連結料大體有兩種類(lèi)型，一類(lèi)是水稀釋型連結料（堿溶性連結料），另外一類(lèi)是水分散型連結料（水包油乳液型）。水稀釋型連結料所用過(guò)的樹(shù)脂種類(lèi)很多，如蟲(chóng)膠、馬來(lái)酸樹(shù)脂、馬來(lái)酸樹(shù)脂改性蟲(chóng)膠、氨基甲酸乙酯樹(shù)脂、水性氨基樹(shù)脂和水溶性丙烯酸樹(shù)脂等。水分散型連結料（水包油乳液型），其中油相是作為顆粒狀分散于水相中，是一種兩相體系，油相顆粒不能夠溶解于水，但是可以用水進(jìn)行稀釋。這種連結料是通過(guò)在水中乳化的單體進(jìn)行聚合反應得到的，這些單體有：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、丁二烯、氯乙烯及其他乙烯酯等。

１．水稀釋型連結料也叫做堿溶性連結料。

    水稀釋型連結料之所以能采用水稀釋?zhuān)�是因為連結料中的高分子樹(shù)脂含有 －ＣＯＯＨ（羧基）、－ＯＨ（羥基）、－ＮＨ２（氨基）等基團，這些基團是親水的。對這些親水的基團，可用低分子量的胺來(lái)部分中和帶有羧酸基團的樹(shù)脂，也可以用低分子量的酸來(lái)部分中和帶有氨基的樹(shù)脂，而形成有機胺鹽。胺鹽因電離作用能溶于水，所以能用水來(lái)進(jìn)行稀釋?zhuān)�因此叫做水稀釋型連結料。又因為目前主要是用低分子量胺來(lái)中和羧酸基團，因此也叫做堿溶性連結料。這類(lèi)連結料樹(shù)脂用得比較多的是改性的松香樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂、苯乙烯或其他單體改性的丙烯酸樹(shù)脂和乳液。丙烯酸樹(shù)脂溶液系分子量相當低的聚合物，其分子量范圍在１０００～１５０００ 左右，當這種樹(shù)脂溶于水或水胺的混合液中時(shí)，其性能與其他溶劑型樹(shù)脂相類(lèi)似，這種樹(shù)脂溶液是透明的液體，黏度性質(zhì)接近牛頓流體，能夠自動(dòng)固化，易于溶解。

    丙烯酸樹(shù)脂溶液廣泛使用在顏料的研磨分散過(guò)程中，它是高效能的潤濕劑和研磨劑，采用它作為研磨劑，可以在配方中減少有機顏料的用量，而顏料是水基型油墨中占成本最大的一部分，因此選擇好丙烯酸樹(shù)脂溶液就成為這類(lèi)水墨配方設計時(shí)要考慮的關(guān)鍵問(wèn)題。在這類(lèi)配方中，如果采用分子量在１０００～４０００ 的低分子量樹(shù)脂時(shí)，其用量要比較高才能保證墨膜具有比較高的光澤。但是這類(lèi)樹(shù)脂也具有一些不可克服的缺點(diǎn)，例如其干燥后墨膜的性能比較差；印刷適性不好；成膜后抗水性很差；且不能形成連續的膜，所以很少采用丙烯酸樹(shù)脂溶液?jiǎn)为氈谱饔湍�，一般應該與丙烯酸乳液體系連結料混合使用，再加入合適的添加劑、助劑，這樣制出的油墨才能保證有良好的印刷適性。丙烯酸樹(shù)脂溶液目前被廣泛應用于水基墨體系中，是因為丙烯酸聚合物原材料的價(jià)格優(yōu)勢，特別是引入苯乙烯制成的共聚物更提高了成膜物的耐堿性、抗污性、抗粉化性、高光澤和硬度。

    用水溶性丙烯酸樹(shù)脂制作的水墨品質(zhì)最優(yōu)。但國內目前多數采用價(jià)格低廉的松香改性馬來(lái)酸樹(shù)脂做連結料來(lái)制造水墨，采用這種連結料生產(chǎn)的水墨的光澤和耐水性較差，滿(mǎn)足不了高品質(zhì)的包裝印刷的要求，只適合于低檔的紙箱印刷。氨基甲酸乙酯樹(shù)脂、水性氨基樹(shù)脂的穩定性較好，但印刷適性和可溶性略差。所以目前使用最廣泛的樹(shù)脂是帶有羧酸及羥基官能團的丙烯酸樹(shù)脂。

２．水分散型連結料

    乳液是聚合物顆粒在水中的分散體，所以乳液型連結料可叫做水分散型連結料。大多數乳液的制造是用自由基引發(fā)的鏈增長(cháng)工藝。開(kāi)始時(shí)單體是在表面活性劑存在下乳化于水中，通過(guò)在水中乳化的單體進(jìn)行聚合反應而得到的，因而稱(chēng)為乳液聚合，所制得的聚合物稱(chēng)為乳液。其合成原料和工藝在很多著(zhù)作中皆有介紹，讀者可以選擇參考。

    在水墨中使用最多的是丙烯酸乳液，與丙烯酸溶液相比，丙烯酸乳液有較多的品種，乳液其組成不同，粒子大小的差異，不同的粒子分布，使得它具有各種各樣的物化特性。

    丙烯酸乳液使用在油墨中，可以為其提供關(guān)鍵的應用性能。在油墨配方設計中，應該優(yōu)先選用小顆粒膠體的丙烯酸乳液，以便保持具有良好印刷性能的樹(shù)脂乳液，這種樹(shù)脂乳液在高剪切的印刷條件下仍然能夠保持黏度的穩定。

    乳液型連結料比丙烯酸樹(shù)脂溶液有較快的水釋放性，因此可以大大改進(jìn)油墨的干燥速度，而且與純溶液相比，干燥后的墨膜是完全不溶于水的，這就大大改進(jìn)了墨膜的抗水性能。小顆粒乳液的顆粒約是0.08 微米，這種乳液是透明的，滿(mǎn)足油墨需要的透明度和光澤度高的要求；與普通乳液比較，它還能夠減少產(chǎn)品中的泡沫。 

    由于結膜丙烯酸乳液具有良好的粘結性，柔軟性和防水性，所以被廣泛用于薄膜、金屬箔等非吸收性介質(zhì)印刷油墨中，通常結膜丙烯酸乳液與硬質(zhì)非結膜乳液按一定比例混合使用，做出的油墨既具有良好的印刷適性，又有優(yōu)良的粘著(zhù)性和光澤。這種形式現正在被油墨制造商廣泛的使用�？傊�高 Tg值聚合物能增加墨膜硬度、光澤度、干燥速度。低Tg值乳液有優(yōu)良的成膜性并能增加膜的耐性，如耐水、耐油脂、柔韌性以及對非吸收性承印物材料的附著(zhù)性，如聚乙烯、聚丙烯、聚酯和鋁箔。 

    乳液聚合的單體有丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、丁二烯、氯乙烯及其他乙烯酯等。除了這些單體的均聚之外，共聚也同樣重要。各種形式的乳液具有兩相結構：作為連續相的溶劑水和分散相的固體聚合單體。當固體顆粒的熱運動(dòng)能小于靜電排斥力與范德華吸引力的能量之和時(shí)，液體處于穩定狀態(tài)。為了保證水基墨系統不出現絮凝沉淀現象，必須非常注意保持這種穩定性。影響穩定性的重要因素有：①酸的存在，②系統中鹽的含量，③溶劑水及其蒸發(fā)，④帶有相反電荷的膠體，⑤溫度的變化，⑥在印刷過(guò)程中高剪切力或壓力的存在等。因此在水基墨的研制和加工過(guò)程中及使用時(shí)應考慮到以上諸多因素。無(wú)論如何，在所要求的質(zhì)量期內水基墨的穩定性是最重要的。對于現有水墨中的種種問(wèn)題，例如顏料的潤濕性能問(wèn)題，生產(chǎn)時(shí)對顏料的研磨分散問(wèn)題，水墨存儲穩定性（不分層、不沉淀、不絮凝）問(wèn)題，印刷過(guò)程中水墨在承印物材料（特別是非吸收性的塑料、金屬表面）上的迅速干燥問(wèn)題和附著(zhù)力問(wèn)題，水墨的稀釋問(wèn)題等等，尚在慢慢解決之中。

    水墨中還有一些助劑，其種類(lèi)較多，主要有以下幾種：偶聯(lián)劑、中和劑、溶劑（共溶劑）、增稠劑、防沉降劑、防霉劑、潤濕劑和分散劑、消泡劑等，這里不予以介紹。

    目前我國的現狀是，高檔的水墨基本被進(jìn)口油墨占領(lǐng)，我國的廠(chǎng)商只能生產(chǎn)一些低檔的水墨。也就是說(shuō)，水墨的研發(fā)和生產(chǎn)在我國剛剛處于起步階段，無(wú)論是開(kāi)發(fā)商還是生產(chǎn)商都是大有可為的，這里隱含了巨大的商機。

三、植物油基墨

    植物油基墨（主要是豆油基油墨在膠印印報油墨中獲得了成功）傳統油墨的研發(fā)方面，也有大量工作要做：例如傳統膠印油墨中樹(shù)脂連結料的進(jìn)一步改進(jìn)；亮光度的進(jìn)一步提高而不影響干燥 問(wèn)題；采用環(huán)保型的豆油基輪轉膠印油墨的進(jìn)一步改進(jìn)問(wèn)題；提高膠印油墨的色彩，使得墨膜更鮮艷的問(wèn)題（這一工作國內的研發(fā)正在進(jìn)行之中）。今年在我國的輪轉膠印油墨市場(chǎng)上可以見(jiàn)到這類(lèi)油墨。在這種油墨中，水已經(jīng)代替了植物油和礦物油為溶劑，即水基膠印油墨，這在國際上也處于起步研究階段。 

    還有各種特種油墨的研發(fā)，例如導電油墨、磁性油 墨、彩票覆蓋油墨、被動(dòng)發(fā)光油墨等等�？偠�言之，隨著(zhù)時(shí)代的進(jìn)步和科技的發(fā)展，印刷業(yè)和油墨生產(chǎn)行業(yè)面臨了一系列新的挑戰。因此在市場(chǎng)的競爭中，只有依靠科技的力量，依靠市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)，才能適應時(shí)代的需求。