20世纪90年代，是柔性版印刷高速发展的时期，据美国柔性版印刷协会（FTA）提供的资料，20世纪末，在印刷工业中有33％、在包装印刷中有55％的产品是用柔性版印刷来完成的。从1995年以后，我国的包装装潢印刷产业中，柔性版印刷占的比重与日俱增，引进的柔性版生产线达100多条，分布在全国20多个省、市、自治区。主要印刷商标、折叠纸盒、烟盒、酒盒、化妆品盒、保健品盒、文具用品、液体包装、卫生纸、餐巾纸、纸杯、墙纸等印刷品。

　　一、柔性版印刷油墨转移的特点

　　现代柔性版印刷，是指使用高分辨率、高弹性、版材厚度约在1.7mm左右的柔性版，用网纹辊传输低黏度、溶剂挥发性干燥油墨的印刷方法。

图1 柔性版印刷机的输墨系统

　　目前，高速、高质量的柔性版印刷机，主要采用如图1所示的网纹辊、刮墨刀输墨系统进行油墨转移。刮墨刀的刃部指向与刮墨刀压触点处的表面线速度方向成钝角，为反向刮墨刀（凹版印刷机为正向刮墨刀）。柔性版印刷的油墨转移非常简单，低黏度高流动性的油墨，填充到网纹辊细小的着墨孔中，多余的油墨被刮墨刀刮除，留在网纹辊着墨孔中的油墨，随后转移到柔性版浮雕状的图文上，当印版上的油墨区和承印物接触时，便形成一个“吻印”，轻压吻印就完成了油墨的转移。

　　柔性版印刷的印刷机理虽然很简单，但是，网纹辊的材质、着墨孔形状以及油墨的黏度、干燥性都直接影响油墨的转移。

　　柔性版印刷中，环保型的水性油墨占有主导地位。水性油墨由着色剂、连结料、辅助剂等成分组成。

　　着色剂是水性油墨的呈色物质，给油墨一定颜色。在高水平的柔性版印刷中，使用高网线的网纹辊传输油墨，因而转移的油墨量较少，印刷品的墨层薄。为获得色彩艳丽的印迹，水性油墨的着色剂一般选用化学稳定性良好、具有高强度着色力的颜科。

　　连结料由水、树脂、胺类化合物及其他有机溶剂组成。树脂是水性油墨最重要的成分，直接影响油墨的附着性能、干燥速度、防粘脏性能及耐热性等，同时也影响光泽及传墨性，常用的有丙烯酸类树脂。胺类化合物的作用是使水性油墨的pH值维持碱性，因丙烯酸树脂在碱性介质中能提供更佳的印刷效果。水或其他有机溶剂的作用是溶解树脂、调节油墨黏度及干燥速度。柔性版印刷为高速印刷，网纹辊上分布着定量定型的微小着墨孔，只有使用低黏度的油墨，网纹辊对油墨的传输才能达到理想的效果。

　　辅助剂主要调节油墨的pH值、干燥性等。水性油墨常用的辅助剂有：稳定剂、阻滞剂、冲淡剂、消泡剂等。稳定剂可调节pH值，也可作稀释剂，降低油墨的黏度。阻滞剂用于抑制水性油墨的干燥速度，防止油墨在网纹辊上干固，减少糊版。冲淡剂用来减淡水性油墨的颜色，但对油墨的黏度和干燥速度无影响；冲淡剂也是一种亮光剂，可以提高水性油墨亮度。消泡剂可抑制和消除气泡，提高油墨的传递性能。

　　二、pH值对油墨黏度和干燥性的影响

　　水性油墨的最大特点是，油墨在干燥前可与水混合，一旦油墨干固后，则不能再溶于水和油墨，即油墨有抗水性。因此，印刷时要特别注意，切勿让油墨干固在网纹辊上，以免堵塞网纹辊的着墨孔，阻碍了油墨的定量传输造成印刷不良。另一方面，亦需注意印刷过程中柔性版始终要保持被油墨润湿，避免油墨干燥后堵塞印版上的文字图案。

　　油墨厂生产的水性油墨，一般的性能如表1所示。

　　表1 水性油墨的一般性能

颜色	黏度（s）	细度（μm）	黏着性（Tack）	pH值
黄	40	35	3.5	9
红	75	15	3.3	9.5
黑	80	10	3	9.5
金	62		4.6	9．1

　　从表1的数据中可以看出水性油墨为弱碱性的，pH值约在9左右。实际上pH值对水性油墨的印刷适性，主要与黏度和干燥性有直接的关系。

　　pH值和水性油墨的黏度关系如图2所示。



图2 水性油墨的pH值和黏度的关系

　　图2中的黏度值是用4＃涂料杯测试的。pH值是用WS型袖珍数字显示酸度计测试的。曲线表明，水性油墨的黏度随pH值的下降而下降。

　　水性油墨的干燥性和pH值的关系如图3所示。图中干燥性的测试方法是：将少许油墨放在刮板细度计100μm处，用刮板迅速刮下并同时打开秒表，经30s后用一纸张的下端对准刮板零刻度处，平贴凹槽处，用手掌速压一下，揭下纸张，测量未黏墨迹的长度，用毫米表示，即为初干性（图3中的干燥性），未黏墨迹愈短，干燥愈慢。图3中的曲线表明，随着pH值的逐渐升高，水性油墨的干燥性降低。



图3 水性油墨的pH值和干燥性的关系

　　水性油墨的pH值主要依靠胺类化合物来维持，但由于印刷过程中胺类物质的挥发，pH值下降，这将使油墨的黏度上升、转移性变差，同时油墨的干燥加快，堵塞网纹辊，出现糊版故障。若要保持油墨性能的稳定，一方面尽可能避免胺类物质外泄，例如盖好油墨槽的上盖。另一方面要定时、定量地向墨槽中添加稳定剂。据生产经验表明，一般水性油墨的pH值维持在8.0～9.5之间较好。pH值过高时，油墨的干燥缓慢，出现印品背面粘脏和抗水性差的问题。

　　三、水性油墨印刷适性的调整

　　柔性版印刷机，绝大部分是印刷卷筒承印材料的轮转印刷机。新型的柔性版印刷机结构紧凑，具有从卷筒送料到印刷、上光、轧齿线、纵切、横切以及出单张成品或制盒等多种联机印后加工的功能，形成了包装印刷加工一条龙的生产线。印刷过程中，哪一个部位出了问题都会造成大量的废品。

　　油墨的印刷适性是保证柔性版印刷机正常工作和印刷高质量产品的重要因素。油墨印刷适性中的黏度和干燥性更是至关重要的。

　　我国北方曾有一包装装潢印刷厂，1996年引进了一条柔性版印刷生产线，主要印制软纸的烟盒。当时，使用的是从美国进口的最好的水性油墨，在印刷金墨时，每隔5分钟就得停机，工人用毛刷清理网纹辊墨孔里干固的墨渣才能印刷，工作效率极低，当时美国的油墨专家也无能为力，这样的故障在美国从来没有发生过。后来，该厂的工人和中国的印刷工艺专家，共同寻找原因，发现此故障是由于油墨干燥太快引起的。原来从美国进口的金墨，干燥速度是按每分钟150转的印刷速度设计的，由于纸张的抗张强度低，模切刀的速度受到限制，引进的柔性版印刷生产线的机速只能达每分钟85转，从而使油墨干固在网纹辊上并堵塞了墨辊，加之金墨本身的颗粒粗以及印刷过程中，胺类物质外泄，pH值下降，干燥速度更加加快。

　　针对故障的原因，往水性金墨中加入了适量由水、乙二醇、丁醚、异丙醇和1830乳液组成的阻滞剂，并定时地往墨槽里添加由乙醇、乙二醇胺、水和1830乳液组成的稳定剂，使油墨的pH值始终维持在9.5左右，印刷过程中，油墨干固在网纹辊上的问题再也没有发生。

[时间：2001-07-31  作者：冯瑞乾  来源：印刷技术2001－4]