3 水性油墨技术的进展  
    到 1970 年前，水性油墨的主要用途是瓦楞纸盒工业用牛皮纸板胶板印刷生产线，这种油墨已逐渐取代了潮气固化醇溶活版印刷油墨。  

    它们是着色的松香马来酸或富马酸的半酯烷基醇胺溶液， 20 世纪 70 年代对未来发展有影响的重大进步是开发了碱溶丙烯酸共聚物，从而固化更快，提高了油墨在纸张及木板底材上的干性及耐湿摩擦性能。进一步开发出了中间胶体及乳液聚合物，从而提高了聚合物溶液的成膜性能。  

    溶剂型及水性油墨性能对比，水性体系既有其优点也有其缺点。到 20 世纪 80 年代，开发了易分散溶解于合适的水性介质的色片及色浆浓缩物。表面活性剂可以提高颜料分散及印刷性能。  

    使用水性体系在下列两个方面进步有限。  

(1) 在油墨的干性方面，使水挥发比相似沸点的有机溶剂的挥发需要更多的能量。  

(2) 不可渗透的包装底材用水性油墨的附着力、机械耐磨性、耐热性、耐水性及耐久性通常不如相应的有机溶剂型产品。  

    20 世纪 80 年代，在更广范围的底材上采用水性体系的开发热情在英国及欧洲不如在美国，美国环保署（ EPA ）开始强制限制有机溶剂的排放量。在美国，统计显示水性油墨销量提高，并越来越多地开始采用水性的胶板印刷及凹版印刷油墨用于印刷聚乙烯、聚乙烯包覆板及一些膜材料。  

    在英国，早期开发了气味小的水性照相凹版油墨用于巧克力及甜品包装盒印刷以及在食品和蜜饯包装材料上的醇溶油墨上印刷水性照相凹版清漆。事实上这些类型的水性清漆的市场及应用正逐年提高，不仅局限于胶板印刷及照相凹版印刷领域，而且扩展到流水线面涂应用方面。  

    瓦楞盒用牛皮纸板印刷已大量采用水性胶板印刷油墨，现在还包括在波纹处理之前的白色衬底用高质量的四色中间色调印刷（预涂衬白）。毫无疑问，水性油墨应用得越多，其缺陷也越来越多地显现出来。研究人员需要继续研究改进并拓展可用的能提高其在塑料及其它不渗透底材上的干性及印刷性能的水性聚合物品种。主要考虑活性，例如实现交联聚合物体系的活性与高速印刷时所需稳定性的平衡仍将是一种挑战。  

    通过在液态油墨配方中更广泛地使用合成树脂及成膜聚合物及有机溶剂，已有可能满足在更广范围的底材及层压结构上的印刷需要，而水性体系范围要窄一些，可使用的聚合物材料受限制更多。  

    那么，随着立法强制控制 VOC 排放，应如何选择？关于路线的争论方面，溶剂回收系统已长期在出版物的凹版印刷领域应用，但在包装印刷领域这并不可行，这种情况下需要有大量不同的溶剂需要回收并分馏后再利用。有文章详细讨论了各种有争议的观点，探讨了各种技术的优缺点，并讨论了各种因素包括资金及操作成本的影响。溶剂处理可以采用生物方法或热分解，可以加入催化剂，也可以不加。生物降解体系是利用分散介质使 VOC 吸附于湿润环境中，然后采用特定的以它为食物的菌类分解 VOC ，其优点是操作成本低、资金成本适中且菌类使用寿命较长。但另一方面， VOC 的浓度、组成或流动速度的突变可能中止细菌工作，这种技术适用于低浓度 VOC 情况。而采用热氧化焚烧技术具有使高浓度 VOC 降解、高效、资金成本适中及对释放的溶剂的流动性、浓度和组成变化兼容性好的优点。  

    关于柔性包装用印刷机及转化器，已安装了热焚烧设备，因此不太可能转而使用新开发的水性油墨。预期纸张及纸板箱底材的印刷用油墨中对水性化的兴趣将提高，实际上一些类型的塑料膜及薄膜中已有使用，未来的研究应将重点放在提高印刷干性的方法方面。

    有许多因素影响最终油墨的干性及质量。重要的有对于不同油墨及底材混合体系的空气流速及最佳温度，相对湿度对水挥发速度的影响有多大？开发加速干燥技术如微波及无线电频率辐射固化成为当务之急。  

4 热固化丝网胶印平版印刷油墨的发展趋势及应用   

    这里简单地描述一下近年来发生的热固性丝网胶印油墨配方的变化，在 20 世纪 70 年代进行了细致的研究，通过使配制的油墨在尽可能最低的炉温下干燥而节省印刷能源，那时没有专门的有关溶剂排放方面的立法，然而，新型油墨是采用低气味、高沸点的石油溶剂，并在油墨中引入少量水形成油包水乳液，这样不会影响平版印刷性能。这使得可以采用低于常用的炉温，尽管已有这些进步，某些地方部门仍坚持通过从干燥炉的烟囱排放解决溶剂问题，实际上已安装焚烧设备，特别是在建筑物多的区域的工厂。  

    这使油墨制造商得以有更广泛的选择，如采用高沸点石油馏分 (HBPF) 溶剂配制油墨，采用新一代的近年来研究出的高分子树脂。  

5 以石油化学替代品取代石油溶剂组分的开发  

    数年前作者已开始研究 HBPF 溶剂的粘弹性能以及预涂纸张上的四色平版印刷干燥过程中所谓毛细吸收阶段的关系。研究者的兴趣在于温度对溶剂吸收速度的影响，可以使用短波红外能量加速度干燥过程。  

    设计了一个简单的试验以对比在各种未预涂或预涂纸张上不同溶剂及植物油的吸收速度。结果证实了烃类油墨用溶剂与植物油有明显不同的吸收特性。发现不饱和脂肪酸甲酯是一种清洁的印刷助剂可以取代传统的挥发性溶剂，也可以作为平版印刷油墨基料用高沸点溶剂的替代品。  

6 非敲击式印刷过程及油墨的发展  

    颜色化学在油墨发展中起着很重要的作用。颜料及染料专业制造商开发出了更多的精制的染料提供最佳的性能—在水溶性油墨中的高度水溶性，而在油墨用于带微酸性的纸张上时水溶性为零。最近的有关油墨方面的发展是瞬间就能得到完全的水牢度而又能保持其色相、光牢度及可靠性。为此最近采用了将两性化合物的合成与立体化学结合起来。对选择用于喷墨油墨的偶氮类及多环染料及颜料进行了研究得到黄色、品红、青色及黑色着色剂。  

    产生了问题，即“数字技术方法及油墨是否会取代传统的包装印刷方面的设备？”有关数字印刷性能的研究中使用了静电照相技术进行各种底材的印刷（纸张、膜及金属薄膜）。与胶板印刷与凹版印刷（ 400~900 英尺 /min ）相比，数字印刷速度很低（ 20~25 英尺 /min ）。关于食品包装方面的需求，油墨与底材间要有最佳的附着力，膜上需涂底漆、铬处理或进行表面改性，溶剂的残存也是一个问题（来源于液体调色剂中的烃类溶剂），即使在层压结构中也存在。由于调色剂的热塑性特征，会产生耐热性问题。在某些包装应用方面，数字印刷尚未显示出对传统的胶板印刷、凹版印刷或胶印平版印刷产生实际的威胁，但其印刷质量很好。  

    对油墨调色剂而言，只使用热塑性树脂组分将得不到通用性以及对各种类型的包装底材所需的性能。另一方面，在胶板印刷及凹版印刷油墨中可以使用品种较多的树脂及聚合物溶液以满足特殊的底材及最终用途需要。  

    关于数字印刷进展方面的讨论表明：已长期使用的传统的印刷技术仍不太可能被数字技术所取代。预期喷墨将成为一种有竞争力的印刷技术。数字印刷可以在某些印刷领域占有主导地位并能高速增长。