3 水性油墨技術(shù)的進展  
    到 1970 年前，水性油墨的主要用途是瓦楞紙盒工業(yè)用牛皮紙板膠板印刷生產(chǎn)線，這種油墨已逐漸取代了潮氣固化醇溶活版印刷油墨。  

    它們是著色的松香馬來酸或富馬酸的半酯烷基醇胺溶液， 20 世紀(jì) 70 年代對未來發(fā)展有影響的重大進步是開發(fā)了堿溶丙烯酸共聚物，從而固化更快，提高了油墨在紙張及木板底材上的干性及耐濕摩擦性能。進一步開發(fā)出了中間膠體及乳液聚合物，從而提高了聚合物溶液的成膜性能。  

    溶劑型及水性油墨性能對比，水性體系既有其優(yōu)點也有其缺點。到 20 世紀(jì) 80 年代，開發(fā)了易分散溶解于合適的水性介質(zhì)的色片及色漿濃縮物。表面活性劑可以提高顏料分散及印刷性能。  

    使用水性體系在下列兩個方面進步有限。  

(1) 在油墨的干性方面，使水揮發(fā)比相似沸點的有機溶劑的揮發(fā)需要更多的能量。  

(2) 不可滲透的包裝底材用水性油墨的附著力、機械耐磨性、耐熱性、耐水性及耐久性通常不如相應(yīng)的有機溶劑型產(chǎn)品。  

    20 世紀(jì) 80 年代，在更廣范圍的底材上采用水性體系的開發(fā)熱情在英國及歐洲不如在美國，美國環(huán)保署（ EPA ）開始強制限制有機溶劑的排放量。在美國，統(tǒng)計顯示水性油墨銷量提高，并越來越多地開始采用水性的膠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。  

    在英國，早期開發(fā)了氣味小的水性照相凹版油墨用于巧克力及甜品包裝盒印刷以及在食品和蜜餞包裝材料上的醇溶油墨上印刷水性照相凹版清漆。事實上這些類型的水性清漆的市場及應(yīng)用正逐年提高，不僅局限于膠板印刷及照相凹版印刷領(lǐng)域，而且擴展到流水線面涂應(yīng)用方面。  

    瓦楞盒用牛皮紙板印刷已大量采用水性膠板印刷油墨，現(xiàn)在還包括在波紋處理之前的白色襯底用高質(zhì)量的四色中間色調(diào)印刷（預(yù)涂襯白）。毫無疑問，水性油墨應(yīng)用得越多，其缺陷也越來越多地顯現(xiàn)出來。研究人員需要繼續(xù)研究改進并拓展可用的能提高其在塑料及其它不滲透底材上的干性及印刷性能的水性聚合物品種。主要考慮活性，例如實現(xiàn)交聯(lián)聚合物體系的活性與高速印刷時所需穩(wěn)定性的平衡仍將是一種挑戰(zhàn)。  

    通過在液態(tài)油墨配方中更廣泛地使用合成樹脂及成膜聚合物及有機溶劑，已有可能滿足在更廣范圍的底材及層壓結(jié)構(gòu)上的印刷需要，而水性體系范圍要窄一些，可使用的聚合物材料受限制更多。  

    那么，隨著立法強制控制 VOC 排放，應(yīng)如何選擇？關(guān)于路線的爭論方面，溶劑回收系統(tǒng)已長期在出版物的凹版印刷領(lǐng)域應(yīng)用，但在包裝印刷領(lǐng)域這并不可行，這種情況下需要有大量不同的溶劑需要回收并分餾后再利用。有文章詳細討論了各種有爭議的觀點，探討了各種技術(shù)的優(yōu)缺點，并討論了各種因素包括資金及操作成本的影響。溶劑處理可以采用生物方法或熱分解，可以加入催化劑，也可以不加。生物降解體系是利用分散介質(zhì)使 VOC 吸附于濕潤環(huán)境中，然后采用特定的以它為食物的菌類分解 VOC ，其優(yōu)點是操作成本低、資金成本適中且菌類使用壽命較長。但另一方面， VOC 的濃度、組成或流動速度的突變可能中止細菌工作，這種技術(shù)適用于低濃度 VOC 情況。而采用熱氧化焚燒技術(shù)具有使高濃度 VOC 降解、高效、資金成本適中及對釋放的溶劑的流動性、濃度和組成變化兼容性好的優(yōu)點。  

    關(guān)于柔性包裝用印刷機及轉(zhuǎn)化器，已安裝了熱焚燒設(shè)備，因此不太可能轉(zhuǎn)而使用新開發(fā)的水性油墨。預(yù)期紙張及紙板箱底材的印刷用油墨中對水性化的興趣將提高，實際上一些類型的塑料膜及薄膜中已有使用，未來的研究應(yīng)將重點放在提高印刷干性的方法方面。

    有許多因素影響最終油墨的干性及質(zhì)量。重要的有對于不同油墨及底材混合體系的空氣流速及最佳溫度，相對濕度對水揮發(fā)速度的影響有多大？開發(fā)加速干燥技術(shù)如微波及無線電頻率輻射固化成為當(dāng)務(wù)之急。  

4 熱固化絲網(wǎng)膠印平版印刷油墨的發(fā)展趨勢及應(yīng)用   

    這里簡單地描述一下近年來發(fā)生的熱固性絲網(wǎng)膠印油墨配方的變化，在 20 世紀(jì) 70 年代進行了細致的研究，通過使配制的油墨在盡可能最低的爐溫下干燥而節(jié)省印刷能源，那時沒有專門的有關(guān)溶劑排放方面的立法，然而，新型油墨是采用低氣味、高沸點的石油溶劑，并在油墨中引入少量水形成油包水乳液，這樣不會影響平版印刷性能。這使得可以采用低于常用的爐溫，盡管已有這些進步，某些地方部門仍堅持通過從干燥爐的煙囪排放解決溶劑問題，實際上已安裝焚燒設(shè)備，特別是在建筑物多的區(qū)域的工廠。  

    這使油墨制造商得以有更廣泛的選擇，如采用高沸點石油餾分 (HBPF) 溶劑配制油墨，采用新一代的近年來研究出的高分子樹脂。  

5 以石油化學(xué)替代品取代石油溶劑組分的開發(fā)  

    數(shù)年前作者已開始研究 HBPF 溶劑的粘彈性能以及預(yù)涂紙張上的四色平版印刷干燥過程中所謂毛細吸收階段的關(guān)系。研究者的興趣在于溫度對溶劑吸收速度的影響，可以使用短波紅外能量加速度干燥過程。  

    設(shè)計了一個簡單的試驗以對比在各種未預(yù)涂或預(yù)涂紙張上不同溶劑及植物油的吸收速度。結(jié)果證實了烴類油墨用溶劑與植物油有明顯不同的吸收特性。發(fā)現(xiàn)不飽和脂肪酸甲酯是一種清潔的印刷助劑可以取代傳統(tǒng)的揮發(fā)性溶劑，也可以作為平版印刷油墨基料用高沸點溶劑的替代品。  

6 非敲擊式印刷過程及油墨的發(fā)展  

    顏色化學(xué)在油墨發(fā)展中起著很重要的作用。顏料及染料專業(yè)制造商開發(fā)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，而在油墨用于帶微酸性的紙張上時水溶性為零。最近的有關(guān)油墨方面的發(fā)展是瞬間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。為此最近采用了將兩性化合物的合成與立體化學(xué)結(jié)合起來。對選擇用于噴墨油墨的偶氮類及多環(huán)染料及顏料進行了研究得到黃色、品紅、青色及黑色著色劑。  

    產(chǎn)生了問題，即“數(shù)字技術(shù)方法及油墨是否會取代傳統(tǒng)的包裝印刷方面的設(shè)備？”有關(guān)數(shù)字印刷性能的研究中使用了靜電照相技術(shù)進行各種底材的印刷（紙張、膜及金屬薄膜）。與膠板印刷與凹版印刷（ 400~900 英尺 /min ）相比，數(shù)字印刷速度很低（ 20~25 英尺 /min ）。關(guān)于食品包裝方面的需求，油墨與底材間要有最佳的附著力，膜上需涂底漆、鉻處理或進行表面改性，溶劑的殘存也是一個問題（來源于液體調(diào)色劑中的烴類溶劑），即使在層壓結(jié)構(gòu)中也存在。由于調(diào)色劑的熱塑性特征，會產(chǎn)生耐熱性問題。在某些包裝應(yīng)用方面，數(shù)字印刷尚未顯示出對傳統(tǒng)的膠板印刷、凹版印刷或膠印平版印刷產(chǎn)生實際的威脅，但其印刷質(zhì)量很好。  

    對油墨調(diào)色劑而言，只使用熱塑性樹脂組分將得不到通用性以及對各種類型的包裝底材所需的性能。另一方面，在膠板印刷及凹版印刷油墨中可以使用品種較多的樹脂及聚合物溶液以滿足特殊的底材及最終用途需要。  

    關(guān)于數(shù)字印刷進展方面的討論表明：已長期使用的傳統(tǒng)的印刷技術(shù)仍不太可能被數(shù)字技術(shù)所取代。預(yù)期噴墨將成為一種有競爭力的印刷技術(shù)。數(shù)字印刷可以在某些印刷領(lǐng)域占有主導(dǎo)地位并能高速增長。