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专家解读：为什么薄膜凹印水墨仍需要使用有机溶剂？

2017-04-25 13:15:15.0 来源：网络责编：H&

摘要：: 懂行的人，都知道，这个问题是当前薄膜凹印水墨应用过程中最受关注的一个问题，因为我们目前所谓的水墨，并非达到纯水，而是加入一定量的乙醇作为助溶剂，那么到底加入有机溶剂是否能解决质量缺陷呢？看看蔡成基老师怎么说。

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【CPP114】讯：懂行的人，都知道，这个问题是当前薄膜凹印水墨应用过程中最受关注的一个问题，因为我们目前所谓的水墨，并非达到纯水，而是加入一定量的乙醇作为助溶剂，那么到底加入有机溶剂是否能解决质量缺陷呢？看看蔡成基老师怎么说。

水墨中添加有机溶剂，主要作用是解决水墨的助溶问题，解决水墨印刷的实地流平缺陷；其次是用水墨中溶剂的挥发来帮助水墨干燥，提高印刷速度；再次则是作为必要的助剂使用，如表面活性剂、防腐剂、消泡剂等微调水墨性能的必不可少的助剂。所谓全水基水墨，这种说法是有漏洞的，沸点低于260℃的所有溶剂都属于存在VOCs风险的有机溶剂，现在真有不使用任何助剂的水墨吗？

用有机溶剂作为助溶剂来解决水墨中水性乳液在成膜方面的不足，这是水墨设计技术最基本的原理。多年前，当水墨还是以柔印纸张水墨为主体时，业界对这个问题的重要性认识并不足。因为柔印纸张水墨当年主要用于瓦楞纸板直接印刷，纸张涂层较薄，纸纤维凸出，吸水性很好。因此即使柔印纸张水墨在成膜质量方面已经暴露了不足，实地很不均匀，但印刷企业在应用时不会责之于水墨质量，而是归咎于纸纤维的不均匀造成了实地印刷的不均匀。当瓦楞纸箱柔印从后印发展到预印以后，承印材料不再是粗糙的牛皮纸，而是涂层质量很好的灰底白卡纸，因水性乳液的不足造成的实地印刷流平不足被严重地暴露出来。解决问题的关键在于选择合适的助溶剂，这一点在水墨制造业已经形成共识。但添加什么溶剂作为助溶剂，要溶解什么，对这些细节问题，大多数水墨供应商并不清楚或无暇顾及。

笔者曾同一纸张水墨供应商讨论过这个问题，他们在纸张水墨中添加了醇类溶剂，用以解决卡纸印刷时的实地不足。但为什么是价格较高的异丙醇而不是价格较低的乙醇，他们并不清楚。是挥发快慢的问题吗？异丙醇的蒸发速率是205（相对于醋酸正丁酯是100），乙醇的蒸发速率是203，二者相近；那么，是作为表面活性剂使用时各自的表面张力特性吗？异丙醇表面张力21.1mN/m，乙醇表面张力22.0mN/m，也基本相等。而这两种溶剂都属于极性溶剂。但二者的溶解度却存在差异：异丙醇的溶解度参数δ是11.5，乙醇的溶解度参数δ是12.7，相差10%。不要小看这10%，当水墨选用树脂的溶解度参数与助溶剂相差过大时，助溶作用将很差，在印刷过程中有可能显现不出来。该纸张水墨供应商采用添加异丙醇来解决印刷时的不足，针对性很强，笔者希望这种针对性是通过仔细计算得到的，而不是仅通过实验，凑巧碰上而得到的。因为这非常有助于用有限含量的溶剂来解决薄膜水墨的类似问题。

有必要指出，水墨中的助溶剂在解决水性乳液成膜缺陷时，起到的是溶解作用和增塑作用。明白这一点，将对我们选择什么溶剂作为水墨的助溶剂很有帮助。

用有机溶剂来助干，这个经验是笔者十多年前使用英国水墨在铜版纸上印刷啤酒标签时学到的。铜版纸平滑度极好，表面涂层厚，吸水性较差，因此通过渗透吸收的方法助干，效果不明显。笔者当年使用的是卫星式柔印机，色组间干燥装置的烘干条件有限，因此若底色未干，后几个色组将不敢叠印上去。该英国油墨供应商的中国代理告诉我们，可以在水墨中添加乙醇来助干。确实，乙醇溶于水，随着乙醇的挥发水分也被带走，效果很明显。看来用溶剂助干的办法并不是我们首创，老外就是这么用的。

至于利用相关溶剂的表面活性作用来微调水墨的印刷性能，这点大家都能理解，在此就没必要展开了。

总之，目前的结论是：用添加有机溶剂来解决薄膜水墨的质量缺陷，似乎是很难避免的。但是当环保要求减少水墨在VOCs上的风险，从而降低水墨中有机溶剂含量时，这个结论将有必要重新考虑。