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      專(zhuān)家解讀:為什么薄膜凹印水墨仍需要使用有機溶劑?

      2017-04-25 13:15 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 責編:H&

      摘要:
      懂行的人,都知道,這個(gè)問(wèn)題是當前薄膜凹印水墨應用過(guò)程中最受關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題,因為我們目前所謂的水墨,并非達到純水,而是加入一定量的乙醇作為助溶劑,那么到底加入有機溶劑是否能解決質(zhì)量缺陷呢?看看蔡成基老師怎么說(shuō)。

      【CPP114】訊:懂行的人,都知道,這個(gè)問(wèn)題是當前薄膜凹印水墨應用過(guò)程中最受關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題,因為我們目前所謂的水墨,并非達到純水,而是加入一定量的乙醇作為助溶劑,那么到底加入有機溶劑是否能解決質(zhì)量缺陷呢?看看蔡成基老師怎么說(shuō)。


        水墨中添加有機溶劑,主要作用是解決水墨的助溶問(wèn)題,解決水墨印刷的實(shí)地流平缺陷;其次是用水墨中溶劑的揮發(fā)來(lái)幫助水墨干燥,提高印刷速度;再次則是作為必要的助劑使用,如表面活性劑、防腐劑、消泡劑等微調水墨性能的必不可少的助劑。所謂全水基水墨,這種說(shuō)法是有漏洞的,沸點(diǎn)低于260℃的所有溶劑都屬于存在VOCs風(fēng)險的有機溶劑,現在真有不使用任何助劑的水墨嗎?


        用有機溶劑作為助溶劑來(lái)解決水墨中水性乳液在成膜方面的不足,這是水墨設計技術(shù)最基本的原理。多年前,當水墨還是以柔印紙張水墨為主體時(shí),業(yè)界對這個(gè)問(wèn)題的重要性認識并不足。因為柔印紙張水墨當年主要用于瓦楞紙板直接印刷,紙張涂層較薄,紙纖維凸出,吸水性很好。因此即使柔印紙張水墨在成膜質(zhì)量方面已經(jīng)暴露了不足,實(shí)地很不均勻,但印刷企業(yè)在應用時(shí)不會(huì )責之于水墨質(zhì)量,而是歸咎于紙纖維的不均勻造成了實(shí)地印刷的不均勻。當瓦楞紙箱柔印從后印發(fā)展到預印以后,承印材料不再是粗糙的牛皮紙,而是涂層質(zhì)量很好的灰底白卡紙,因水性乳液的不足造成的實(shí)地印刷流平不足被嚴重地暴露出來(lái)。解決問(wèn)題的關(guān)鍵在于選擇合適的助溶劑,這一點(diǎn)在水墨制造業(yè)已經(jīng)形成共識。但添加什么溶劑作為助溶劑,要溶解什么,對這些細節問(wèn)題,大多數水墨供應商并不清楚或無(wú)暇顧及。


        筆者曾同一紙張水墨供應商討論過(guò)這個(gè)問(wèn)題,他們在紙張水墨中添加了醇類(lèi)溶劑,用以解決卡紙印刷時(shí)的實(shí)地不足。但為什么是價(jià)格較高的異丙醇而不是價(jià)格較低的乙醇,他們并不清楚。是揮發(fā)快慢的問(wèn)題嗎?異丙醇的蒸發(fā)速率是205(相對于醋酸正丁酯是100),乙醇的蒸發(fā)速率是203,二者相近;那么,是作為表面活性劑使用時(shí)各自的表面張力特性嗎?異丙醇表面張力21.1mN/m,乙醇表面張力22.0mN/m,也基本相等。而這兩種溶劑都屬于極性溶劑。但二者的溶解度卻存在差異:異丙醇的溶解度參數δ是11.5,乙醇的溶解度參數δ是12.7,相差10%。不要小看這10%,當水墨選用樹(shù)脂的溶解度參數與助溶劑相差過(guò)大時(shí),助溶作用將很差,在印刷過(guò)程中有可能顯現不出來(lái)。該紙張水墨供應商采用添加異丙醇來(lái)解決印刷時(shí)的不足,針對性很強,筆者希望這種針對性是通過(guò)仔細計算得到的,而不是僅通過(guò)實(shí)驗,湊巧碰上而得到的。因為這非常有助于用有限含量的溶劑來(lái)解決薄膜水墨的類(lèi)似問(wèn)題。


        有必要指出,水墨中的助溶劑在解決水性乳液成膜缺陷時(shí),起到的是溶解作用和增塑作用。明白這一點(diǎn),將對我們選擇什么溶劑作為水墨的助溶劑很有幫助。


        用有機溶劑來(lái)助干,這個(gè)經(jīng)驗是筆者十多年前使用英國水墨在銅版紙上印刷啤酒標簽時(shí)學(xué)到的。銅版紙平滑度極好,表面涂層厚,吸水性較差,因此通過(guò)滲透吸收的方法助干,效果不明顯。筆者當年使用的是衛星式柔印機,色組間干燥裝置的烘干條件有限,因此若底色未干,后幾個(gè)色組將不敢疊印上去。該英國油墨供應商的中國代理告訴我們,可以在水墨中添加乙醇來(lái)助干。確實(shí),乙醇溶于水,隨著(zhù)乙醇的揮發(fā)水分也被帶走,效果很明顯?磥(lái)用溶劑助干的辦法并不是我們首創(chuàng ),老外就是這么用的。


        至于利用相關(guān)溶劑的表面活性作用來(lái)微調水墨的印刷性能,這點(diǎn)大家都能理解,在此就沒(méi)必要展開(kāi)了。


        總之,目前的結論是:用添加有機溶劑來(lái)解決薄膜水墨的質(zhì)量缺陷,似乎是很難避免的。但是當環(huán)保要求減少水墨在VOCs上的風(fēng)險,從而降低水墨中有機溶劑含量時(shí),這個(gè)結論將有必要重新考慮。


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