在包装印刷过程中，往往会因印刷图文的墨膜出现浮色和发花而令操作者大费周折，也使其印刷制品的质量大打折扣。这种故障主要是因印刷油墨里含有多颜料或填料造成的。由于印刷图文（油墨）墨膜发生浮色、发花的表现形式各有不同，为此，笔者根据多年的实践试谈以下各点，与包装印刷界同仁商榷。

　　一、 墨膜浮色与发花的表现形式
　　浮色是指油墨一经印刷，湿墨膜中的颜料呈水平方向层状的分离。即墨膜中多种颜料中的一种或几种浓度集中的表面而呈均一的分布，但却与刚刚从油墨厂生产出来时或与前一配方的颜色有明显的差别。

　　发花则是指包装印刷后的油墨墨膜中存在着多种颜色的不均匀分布，通常又呈条斑或蜂窝状。为此，人们常理解为颜料垂直方向的分离。

　　除了浮色或发花之外，网纹辊在泵循环输墨或喷印油墨后，包装印刷的墨膜表面能看见的条纹状的发花现象则被称为丝纹。

　　1.1浮色发花产生的原因。我们知道，在包装印刷油墨体系里含有两种颜料或填料的组成物都可能会产生浮色、发花，油墨制造者的生产工艺不当或包装印刷操作工的作业不当也同样会产生浮色和发花。

　　一是颜料的沉降和絮凝对浮色、发花的影响。我们在多年的实践中已经知道，浮色、发花是颜料在包装印刷后墨膜表面分布不均造成的（包括印版不平、压力不均等）。虽然涉及的原因是多方面的，但颜料分散的稳定性是非常重要的。例如在多种颜料分散组成的油墨体系里，往往会因某一种颜料的过度絮凝或沉降而造成颜料分散油墨体系的分离，也就是我们常讲的浮色、发花的原因。其次，我们从观察包装印刷油墨沉降全过程后获知，粒径的作用要比密度大、浮色更为严重，也就是通常称，是颜料的密度差造成的。从我国包装印刷油墨分散体系看，小粒径的颜料粒子吸附的树脂和溶剂相对要比大的颜料粒子大得多，往往表现为密度变小，大粒径的颜料粒子密度变大便会造成颜料粒子的下沉；而下粒径的颜料上浮而构成了印刷油墨的浮色现象。对此，人们在油墨配方设计上，针对轻微的控制絮凝以防止颜料浮色发花方面曾作为重点而进行调整，虽有效果，但过度地严重絮凝，就会产生沉淀而导致浮色发花的出现。为了生产上的简便，在20世纪90年代后，人们将分散剂尤其是偶联剂引入油墨体系则效果十分明显，分散剂的目的是在颜料的表面达到最佳的吸附状态，偶联剂的目的是在连结料与颜料之间架桥，借以增强颜料的贮存稳定性，并能够起到防止浮色发花作用。

　　二是溶剂对浮色、发花的影响。油墨专家杨海蛟教授认为：溶剂对树脂聚合物的溶解性和印刷油墨的流变性及对包装印刷工艺的适应性，特别是墨膜的形成是十分重要的。因此，为使溶剂充分发挥作用，一般采用多种溶剂（即混合溶剂）进行配伍，即真溶剂与稀释剂搭配组成。在设计包装印刷油墨配方时，应使溶剂与承印物的氢键相近（相近相粘）；溶剂的溶解度与油墨体系中树脂的溶解度相近（相近相溶）；溶剂的表面张力与油墨体系中树脂的表面张力相近（相近平整）；溶剂的密度与连结料（树脂）密度相近（相近稳定）；混合溶剂挥发的梯度间隙相近（相近干燥彻底）；真溶剂与稀释剂要保持包装印刷油墨需要的适应印刷比例的用量。如果我们达到了上述六基本条件，就不会因溶剂而造成印刷油墨墨膜的浮色和发花。

　　三是表面张力梯度对浮色发花的影响。长期以来，人们一直忽视表面张力梯度对墨膜发花的原因，孰不知包装印刷油墨墨膜的表面溶剂挥发后，其印刷图文墨膜上下表面张力差，往往使墨膜形成涡流而发花。湿墨膜表面受热或吹风不均而导致表面张力之差，更会造成墨膜产生平行移动（迁移），产生发花现象。

　　溶剂的溶解性过强会使包装印刷油墨的粘度急聚下降，从而会加速颜料粒子的沉降速度，其结果，由于颜料粒径不同而出现浮色发花创造了条件。

　　另外，在混合溶剂体系中，如果真溶剂挥发过快，不仅会产生表面张力差，而且还会破坏溶剂挥发梯度的平衡。其结果，油墨体系中的树脂也会因真溶剂的减少而带着吸附的颜料颗粒凝聚而影响墨膜表面平整度的提高。但溶剂挥发过慢，会造成印刷墨膜流动时间过长。其结果，墨膜涡流的出现就不可避免，产生发花、浮色以及流挂等问题。

　　四是油墨体系里树脂对浮色发花的影响。树脂种类繁多和不同，润湿的能力也不相同。而对于多个颜料配伍组成来说，由于各种颜料对树脂（连结料）的吸附能力不相同，因此未被润湿的颜料就极易出现凝聚现象，这也是产生浮色的一个重要原因。

　　在包装印刷油墨体系中，当树脂的分子量和分子量分布不同时，极性活性基团的大小和分布也不会相同，这些分布不同的差异造成对颜料润湿能力的不同。其次，各种颜料对连结料（树脂）的吸附能力不相同—吸附墨膜层薄的颜料就很容易出现絮凝—浮色发花。而在小分子量的松香或醇酸树脂油墨里，因极性大，吸附力强，形成的吸附墨层薄，分散稳定性差，极容易产生絮凝而出现色。从理论的角度去研究，包装印刷油墨絮凝时，更多地要针对不同颜料和连结料的性能去控制印刷油墨研磨过程中树脂的浓度，强制性地使高分子聚合物（连结料）吸附在颜料表面，其目的是防止颜料单一而产生絮凝故障。

　　包装印刷油墨体系中的聚合物（树脂连结料）溶解性不良也会造成浮色发花之弊。一般来说，使用几种树脂时互溶性差。其次是选用的溶剂溶解力达不到临界值，也就是人们常说的树脂混合性差，再加上对颜料的亲合力不够，往往在溶解挥发后，就会出现浮色、发花。即使是在溶剂的作用下消除了浑浊、浮色，也会在溶剂挥发过程中出现。因为溶剂和稀释剂的挥发破坏了树脂连结料的平衡关系，也就是人们常说的那样，相溶性不好的树脂连结料析出时会带出吸附的颜料，从而造成油墨墨膜的浮色及发花等。

　　五是包装印刷条件对浮色发花的影响。在我国黄河以北缺水干燥和长江以南梅雨潮湿地区，也会造成印刷图文成膜后的浮色发花。无论是干燥环境还是湿度高的车间（温湿度控制的车间例外），由于在印刷过程中溶剂的蒸发、墨膜表面温度的下降、水分的凝结等都会导致包装印刷油墨墨膜涡流的形成而出现表面的亲水颜料吸附一定水分，进而造成颜料的凝聚分离一因水分一旦被带入墨层和亲水颜料粒子结合后，往往通过非互溶液体的架桥作用而出现凝聚沉降—浮色。这种故障的出现，尤以在混配有蒸发速度快而且亲水性溶剂的包装印刷油墨中特别明显。这种故障往往多见于水性凸版、水性凹版、丝网版、塑料凸版、塑料凹版及彩色喷绘油墨。

　　1.2在印刷油墨中，不溶性胶粒的产生而导致缩孔，有时往往与浮色发花混为一谈。我们知道，表面活性物质在印刷油墨成膜过程中，其浓度发生变化，超出了它的溶解度而生成少量不相溶的液滴而造成缩孔。例如过量加入硅油或粘度过大，易产生缩孔。缩孔与浮色发花的区别是：墨膜上形成不规则的、有如球状的、小的凹陷，常常以一滴或一小块杂质为中心，周围形成一个环形的凌。从包装印刷油墨的流平性角度说，它是一种特殊的“点式"的流不平而产生于印刷墨膜的表面（其形状又分平面、火山口、露底、气泡、点式等）。

　　二、防止和补救浮色发花的措施
　　围绕上述油墨墨膜浮色发花的几种表现形式，粗略地进行了分析和归纳。但我们如何防止和补救既成事实的浮色发花，有关文献却瘳瘳无几。为此，笔者根据积累的经验分述各例。

　　包装印刷油墨的稳定性是各组分间相互作用的结果。例如，溶剂的极性强度不同，对活性剂颜料表面的吸附也有所不同，如十八烷基胺在各组份溶剂中吸附量的顺序是：甲苯﹥二氯乙烷﹥混合溶剂。大多数人士认为：各种溶剂只影响物理吸附而不会影响化学吸附。同时又认为：连结料和活性剂在颜料表面会产生竞争吸附，已被实践证明是正确的。这说明竞争吸附取决于连结料、活性剂与颜、填料表面亲和性的大小。颜料或填料若是亲水的，在非极性溶剂中就选择极性度较大的物质进行吸附。如是疏水的，在极性溶剂中则要选择疏水性较强的物质进行吸附。表面活性剂的物理吸附不会影响聚合物的化学吸附，这是因为表面活性剂在颜、填料表面的物理吸附是不牢固的，在溶剂中容易被树脂从颜料的表面挤出去。与颜料表面形成化学吸附的表面活性剂是不能被树脂聚合物从颜填料表面挤出去的。表面活性剂在表面的吸附饱和度越大，聚合物吸附的阻力就越大。另一方面，如果在油墨制造时分散研磨的时间稍短，其油墨在制造过程中或油墨贮存时，在溶剂中就不容易被树脂从颜料表面挤出去，但可能仍会产生其它现象，这有待实践证明。

　　在极性溶剂中，超微细的活性钙和醇酸树脂能吸附在铁兰和中铬黄的表面，这是因为该颜料表面具有两种活性中心，所以呈微酸性的活性钙和醇酸树脂仍可吸附在其表面上，但其遮盖率较低，故而造成润湿分散性也差，当分散至7.5微米时，其表面就产生了浮色；当分散至1—2微米时则会消失。如在印刷过程中添加稀释剂后，浮色发花又会再次出现。必须选择适当的分散剂，加入润湿分散剂不仅可以减少颜、填料研磨时间，而且还能节省能源，提高工作效率。

　　为了防止油墨浮色发花，应将润湿分散剂引入包装印刷油墨体系，其目的无非是：（1）增加墨膜的光泽度，改善墨膜的流平性。可大大提高颜、填料的细度，保证油墨的贮存稳定性，预防产生大的絮凝粒子，提高印刷墨膜的平整度；（2）降低油墨的粘度，改善油墨的流动性。在相同条件下，能大大提高颜、填料体积的浓度，增加其填充性而降低材料成本；（3）提高包装印刷油墨贮存稳定性。包装印刷油墨的贮存稳定性完全取决于颜料的分散质量，分散不好而沉淀，会造成浮色、发花、着色力下降。其次，流变性也会发生变化，其原因与树脂（基料）和溶剂的比例、树脂的分散性能也有密切的关系。在树脂不能达到很好的润湿分散效果时，只能借助于润湿分散剂的帮助，如果使用得当，所有润湿分散剂都有此功能。如国产的P—104S、卵磷脂、CP—88、TC系列产品，尤其是有偶联架桥的TM—27、TM—200S等对假塑性流体的包装印刷油墨十分有效，一般用量0.1—3%；（4）提高颜料的着色力和遮盖力。人们知道，光的散射度和颜料的遮盖力往往会随着粒径的变化存在一个最大值，在印刷油墨中以颜料粘度小为宜。最简单的认定方法是：A、取0.1克油墨滴在刮板细度仪槽中，持刮刀90度，从上至下迅速刮下去，如果油墨间断或中断则证明着色力达不到100%，即说明油墨的印刷适性差或太差，上机印刷时不是印刷图文拖尾，就是易出现枯皮斑状等。B、取0.1克油墨滴在65×195mm晒图原纸上方，持刮片25度，从上到下迅速刮下（一气哈成），如果晒图样纸的表面颜料达不到饱和度，则证明其着色力达不到印刷的要求，即印刷适性差，并易浮色发花；（5）能防止浮色、流挂、沉降效果。使用控制絮凝的润湿分散剂可以防止复色或间色油墨的浮色、发花，增加稳定性；（6）提高墨膜的物理性能。实践证明，最佳的颜料分散可以提高紫外线的吸收和反射能力，增加颜料的耐候性和耐化学药品性，从而提高了墨膜的物化性能；（7）改变包装印刷油墨的流变性。实践已经证明，采用不同的润湿分散剂有时会得到近于牛顿流体的低粘度分散体系的包装印刷油墨，颜料粒子能分散到接近于原生粒子状态（减薄了印刷墨膜厚度），得到一种稳定的理想分散体系。例如在高颜料比油墨吸油量较高易于形成触变结构的油墨中，降低粘度，改善流动，确保有较高光泽的流平性，但有的润湿分散剂会使分散体系具有假塑性粘度和触变性粘度，油墨体系形成结构粘性后便使油墨体系处于稳定状态，这种防沉淀、防流挂、防浮色发花是由于分散剂颜、填料控制了絮凝作用而得到稳定；（8）节省时间及能源。添加润湿分散剂可以减少颜、填料的研磨时间，也节省了能源，大大提高了生产效率。

　　与上述提及的8种功效相反，如果应用不当，则会使树脂连结料渗入纸张内（甚至透背），将颜料单一留在表面而失去墨膜的光泽。

　　在分子中，阴离子和阳离子有机集团大小基本相等的被称为电中性表面活性剂。不仅与所有溶剂型印刷油墨体系具有良好的混溶性，更没有因使用润湿分散剂而产生副作用。另外，还具有超分散能力的高分子分散剂（由一部分是溶剂具有强亲和力的聚合链，一部分是与粒子表面具有强亲合力的锚碇集团，即在分散系中锚碇部分和粒子表面进行聚合反应，象铁锚一样牢固地扎在粒子表面上，其分散部分伸展在溶剂里而形成了锚碇吸附层）。

　　虽然润湿分散剂能形成厚的吸附层，产生外力，使颜料分散体系处于稳定状态，但也有个别能使颜料粒子间产生共絮凝，防止单一颜料过度絮凝，从而达到防止浮色发花的作用。笔者根据在杭州余杭迪邦精细化学制品厂和扬州市众利达油墨公司的经验，在印刷过程中去补救，其用量则要增加10倍甚至更多。

　　除了上述已谈的润湿分散剂能使颜料处于稳定的分散状态或分散状态下控制絮凝外，下面再着重谈谈流平剂对浮色发花的作用。

　　按照纳贝德的涡流学说，添加流平剂的目的在于降低油墨的表面张力，防止包装印刷油墨涡流而造成发花，使表面光滑平整，达到色彩均一。

　　在众多流平剂的助剂中，一般有硅油、有机硅树脂、丙烯酸共聚物等。我们在实践中已经知道，硅油不能解决颜料的发花，它只能使发花变成浮色，形成均一色相、均一色调的表面，解决不了颜料的分离和絮凝。

　　硅油和印刷油墨中的有机物不相混溶，在空气与墨膜的界面处浓缩，使表面张力下降，在表面扩张，形成单分子层，曲率半径变大，能扩展到全表面，因此能形成较好的光滑的表面状态，防止涡流产生—墨膜表面就形成了平滑如镜的墨层面。

　　聚丙烯酸酯类流平剂的作用大致与有机硅相同，但应注意有机硅聚合物的活性基团、热稳定性和用量，有的会带来再印刷性的障碍；其次，过量使用，往往与油墨体系中的树脂相溶性不好，产生枯皮和缩孔弊病。其三，触变增粘剂也会使包装印刷油墨具有结构粘性，改进印刷油墨的流变性。油墨粘度的增加往往降低其体系中颜料的沉降速度，防止颜料的分离，从而达到消除浮色和发花的目的。但这种助剂并不是所有包装印刷油墨都可以使用，例如采用泵循环输墨，尤其是喷印油墨制品就不宜使用，因为增粘剂的添加往往会直接影响油墨印刷后的流平，一般用量要经试印后而定（或在印刷前采用展色轮打样），否则，会造成油墨发生絮凝。

　　增稠剂和触变剂在包装印刷油墨中的广泛应用，是因为这类助剂能使油墨体系产生结构粘度而改变油墨的流变性，控制颜料的运动。

　　另外，预先对颜、填料进行表面处理或改性，也是防止浮色发花的常用方法，而且用量较少。

[时间：2004-02-02  作者：中国包装工业  来源：中国包装工业]