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水性油墨的特點及使用方法一、所用主體連接料樹脂的區別: 水墨所用是水性樹脂,無論何種體系(聚氨酯or丙烯酸),除樹脂固體組分外,其余全部是水。醇溶墨所用是溶劑型樹脂,無論何種體系(聚氨酯or丙烯酸),除樹脂固體組分外,其余還有大量的酯類溶劑及少部分醇類溶劑。這個是由樹脂合成反應的配方和工藝決定的。 二、墨配方的區別: 水墨是由水性樹脂、顏料、助劑和水(或再加少量乙醇)等組成。醇溶墨是由溶劑型樹脂、顏料、助劑和酯、醇類溶劑等組成。 三、應用的區別: 水墨目前在印刷時用水(或乙醇和水的混合液)稀釋。醇溶墨則用醇類溶劑稀釋。 綜上所述: 醇溶墨的“醇溶”性能,只是在上述第三點方得以體現,其總的有機溶劑使用并非只有醇類溶劑,還有酯類等其它溶劑。其末端治理目前也很難做到“單一性”回收,但單位面積的印刷成本可以做到比傳統的溶劑型墨低。 水墨從理論上可以做到總的有機溶劑使用為零,目前之所以在墨配方及印刷時還引入乙醇,主要是因為市場上大多廠家的印刷條件還不滿足。隨著行業對水墨認識的深入和應用觀念的完善,相信其有機溶劑使用量將不斷減少,直至理想水平。另,水墨目前在末端治理上可以做到“醇+水”回收,無需精餾即可在印刷稀釋過程中重復利用。并可以做到單位面積的印刷成本比醇溶墨更低。 目前塑料凹印復合水墨(以下簡稱水墨)在一些彩印廠家已達成批量化使用,但欲大規模推廣,還需墨廠和彩印廠之間對水墨的特點進行更深度的交流。在筆者看來,交流內容主要有兩方面:成本和應用。 先來簡單地聊一下成本,我們以某彩印廠實際應用情況為例: 溶劑墨: 墨:稀釋劑=1:1(按全部乙酯算); 一桶墨印刷費用大約為:20Kg*19元/Kg+20Kg*7元/Kg=520元; 印刷面積:6000㎡; 單位面積的印刷成本為:520元/6000㎡=0.087元/㎡。 水墨(改版): 墨:稀釋劑=1:1.2(稀釋劑乙醇:水=6:4); 一桶墨印刷費用大約為:20Kg*35元/Kg+24Kg*0.6*6元/Kg=786.4元; 印刷面積12000㎡; 單位面積的印刷成本為:786.4元/12000㎡=0.066元/㎡。 由上粗算得:水墨在單位面積上的印刷成本比溶劑墨要低。不過具體水墨在成本上能顯示出多大的優勢,可影響的因素還有很多,最終以彩印廠家的親身經歷為準。在此只是陳述一個算法。 下面我們重點探討一下水墨的應用。顧名思義,水墨最大的特點即墨本身以及后續的沖釋都含水。而水的一些獨特的性質很大程度上影響到水墨的應用,今天主要談兩方面問題: 一、附著力問題: 表1:常用溶劑的表面張力值: 由上表可知,水的表面張力遠大于其它溶劑,故水墨在塑料基材(BOPP、PET、PA等)上的潤濕要比溶劑墨困難得多。潤濕不良最主要的表現就是墨成膜后與印刷基材之間的附著力偏低,既而影響到后續復合強度。如何解決此類問題?方法一:加入少量水性醛酮樹脂W48;方法二,加入一定比例低表面張力的溶劑(如乙醇)。兩種方法的本質都是降低水墨整個體系的表面張力,提高潤濕度,既而獲得合格的附著力。 二、干燥問題: 該問題是水墨推廣過程中最常見的。一旦解決不好,不但影響印刷速度,降低生產效率,還會造成后續復合過程因膠不干而引發白點、氣泡、隧道等問題。解決之道應著力于對墨、印刷設備、制版三個環節符合實際的科學分析。 墨環節:水相對于其它溶劑擁有更高的比熱容和蒸發潛熱。比熱容是使單位質量物體改變單位溫度時吸收或釋放的能量。一般情況下水的比熱容為4.2×10³ J/(kg℃),是常見物質中比熱容最大的。蒸發潛熱是指在恒定溫度下,使某物質由液相轉變為氣相所需要的熱量。在25℃時,水的蒸發潛熱是44KJ/mol,也是所有已知溶劑中最高的。究于以上水的特性,水墨的配方設計應遵循高固低粘原理,這樣可以在制墨和沖稀過程將水量大幅減少。印刷干燥效果的優劣,水含量的多寡起主觀決定作用,這點務必要有清晰的認識。 印刷設備環節:水墨印刷的干燥程度與印刷設備的干燥系統有直接關系。在恒定氣壓下,影響蒸發的因素為:溫度、液體表面積大小、液體表面上方空氣流動的速度。對應到印刷機上,則體現在烘箱溫度、烘箱長度(印刷幅寬為定量)、烘箱風量。這其中,塑料薄膜的耐溫是有限度的,烘箱溫度不可能無節制提高,故烘箱的長度和風量是可變量。應盡可能的對烘箱的長度和風量做一些改造,促進水墨中的水(及部分乙醇)更高效蒸發。 表2:某設備廠印刷機烘箱長度風量對應值 制版環節:水墨印刷,應盡可能改用淺版(一般白墨版在25-28μm),以減少濕基上墨量,即間接地減少水量,促進蒸發干燥。因水墨采用的是高固低粘的配方設計,故干基上墨量不會因版制淺而變少,色相遮蓋力不會受影響。 筆者認為,市場在面對水墨印刷時,應采取科學理性的態度循序漸進,不能揠苗助長。以上對水墨應用問題的探討,屬于比較理想化的狀態,是為了下一步塑料凹印從“醇水”到“純水”,從“減排”到“零排”蛻變的必要措施。廣大對未來有規劃的彩印廠家應有意識地對當前市場上魚龍混雜的水性產品進行甄別,不要被“噱頭”和“概念”迷惑。同時也希望官方和行業媒體對水墨的推廣發展做科學的引導。 當前市場上塑料凹印水墨的推廣在穩步進行,期間不乏有同行與筆者聊到“瓶頸”問題。那么水墨在推廣環節還有哪些“瓶頸”待解決?在筆者看來,拋開實際應用層面還有三個關鍵點需要思考:1、可行性;2、用前評價;3、復合匹配。 可行性: 水墨到底是否具有可行性?這個恐怕是不少油墨廠家和印刷廠家到目前仍在論證的一個問題。平心而論,水墨在多年來的發展中走了太多彎路,究其原因主要來自水墨廠家自身。一個新生產品從出現到成熟,需要一個科學發展的過程,水墨尤甚。可令人遺憾的是過去不少水墨廠家雖然一開始占據著推廣的主動權,卻并沒有實事求是。從一味的倡導“全水”,到片面的追求機速,諸如此類,非但沒有給自身的產品推廣帶來可持續性,還帶偏了行業對水墨的認知導向,打擊了行業使用水墨的積極性。行業一定要有清醒的認識:即水墨的可行性不是說出來的,而是通過大批量印刷訂單的完成體現的。這個大批量,不是一桶兩桶墨,一卷兩卷料的簡單概念。塑料凹印的源頭替代,是一場印刷環節意識形態的變革。目前有一些新興水墨廠家正為此變革而努力著。筆者真誠地希望印刷廠家在遇到他們時,再靜心聽一聽其對于自己水墨產品“可行性”的闡述。 用前評價: 水墨的推廣從目前的發展進程看,仍需要多方面配合:即“人、機、物、法、環”中的“物”,需其他四要素配合方可體現出“可行性”。故對于水墨推廣者而言,要通過“用前評價”的方式確定目標客戶。首先是對于水墨認識程度的評價,這個是大前提,如果印刷廠家在水墨的認識上與推廣者無法產生共鳴,那推廣工作無從展開,即使勉強展開效果也不會好。在彼此認識有共鳴的前提下,方可以在印刷設備、制版、操作工藝等應用環節進行進一步的評價,以獲得印刷廠家的積極配合。故“用前評價”的工作在水墨推廣初期必須做,以期事半功倍。 復合匹配: 水墨的應用過程是“印刷”,但是對于塑料凹印訂單來說,復合環節占據了很大一部分。水墨的推廣絕對不能單純講求印刷數據的好看,而忽略了與復合環節的匹配。尤其是水墨天生具備的“含水”特性。一旦印刷層未干燥徹底,對于用雙組分干復膠和無溶劑膠等含NCO組分的復合過程就會造成不良影響,熟化后尤為明顯。這一點務必要引起水墨推廣者和印刷廠家的注意。 |