水性油墨的组成和基本性能是什么？

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水性油墨概述
水性油墨也称水基（油）墨，简称水墨。它是由水溶性或水分散性高分子树脂、着色剂、表面活性剂等相关添加剂经化学过程和物理加工而制得的。水性油墨区别于溶剂型油墨的最大特征在于其所用的溶解载体。溶剂型油墨的溶解载体是有机溶剂，如甲苯、乙酸乙酯、甲乙酮等；而水基墨的溶解载体则是水或者混合有少量醇的水，故水基墨具有显著的环保安全特点，理论无毒、无害、不燃、不爆，从生产到应用都是安全的。水基墨的开发与应用是要解决使用溶剂型油墨带来的环境污染及人体健康损害的问题，如今在纸品印刷方面水基墨已得到广泛的应用，而水性塑料油墨的开发则是水基墨在塑料薄膜印刷领域方面的又一个应用，用其印刷的制品主要用于食品、药品的包装，用于解决溶剂残留对被包装物的污染问题。
    20世纪60年代，由于石油原材料日趋紧张．人们开始了水基墨的研究与应用，并取得了一定的进展。最初的水基墨主要使用糊精、虫胶、酪素、木质酸钠等物质为连接料，制备的水基墨丰要用于一些低档纸张印刷产品。
    随着材料科学和合成技术的进步，松香改性马来酸树脂等开发成功，并取代了酪素、虫胶等成为主要连接料，生产的水基墨基本能够满足当时多种纸张印刷需要，但是这类产品依然存在很多的不足之处，如光泽度差、耐水性不佳、附着力弱、容易起泡、存放稳定性差等弊病，而日．完全无法在非极性材料上应用。后来，人们把此阶段生产的水基墨称为第一代产品。
    到了20世纪70年代，由于石油危机导致油墨用原材料供应十分紧张，加上环保要求已提上议事日程，各发达国家纷纷立法控制空气品质，限制有机挥发物(VOC)向大气中排放，开始对食品、饮料、药品等卫生条件要求严格的包装印刷制品的重金属含量、溶剂残留量等进行严格限制。从而促使各国油墨研发人员继续进行深入研究，由此开发出了以苯乙烯一丙烯酸类溶液共聚树脂等为连接料的第二代水基墨，其弥补了第一代水墨耐水性和存放稳定性差的不足；但是在光泽度和印刷适性等方面同溶剂墨相比仍有差距，而且仍不能应用于非极性材料上。
    20世纪90年代之后，油墨研发人员在第二代水性墨的基础上引入某些特定的丙烯酸及其酯类与苯乙烯等聚合，研制出各种具有核壳结构和互穿网络结构的聚合物乳液，该系列树脂大大改善了油墨的光泽度和干燥性，促进了水基墨在高档纸品印刷方面的应用。使得水基墨与溶剂墨在纸品印刷方面的竞争优势渐显，并不断拓宽应用范围，于是第三代水性墨产品便应运而生，而且逐渐在塑料薄膜印刷领域开始探讨应用。
    水性油墨从发展过程看其经历了不断的更新换代，并在一些发达国家有了较广泛的应用和成功的经验。在欧美国家，水基墨在包装行业印刷的应用量，将近占整个包装印刷的80%。但是在我国，水性油墨还主要用于柔性版印刷纸张等吸收性材质，而且因受成本等的制约，仅占整个包装印刷的10%左右，比发达国家要滞后许多。相比较在纸品类印刷上的大放异彩，水基墨在塑料薄膜印刷上的应用和推广却举步维艰，其主要原因是受技术制约。首先水基墨在塑料薄膜上无法像纸张上一样存在挥发与渗透两者同时起作用的干燥形式，而只能依靠单一的蒸发来达到，而且水基墨的溶剂  一水相对于溶剂墨的挥发性有机溶剂来说不易挥发，按照传统机械和印刷工艺，水基墨在塑料薄膜上印刷时的干燥速度就要比溶剂墨慢很多，如果要达到同样印刷速度，在水基墨配制技术上和塑料薄膜印刷设备上都要有进一步的提高和较大的改动。再则，水基墨与塑料薄膜的表面张力相差较大，造成水基墨在塑料薄膜上存在附着牢度差的难题；况且目前水基墨还存在必须使用氮丙啶、氨水或乙醇胺类有机胺等高分子助剂而带来的毒性，以及水基墨在储存、运输过程中结冻、发霉等问题。所有诸多技术层面的问题悬而未决，必将导致水基墨在塑料薄膜凹印应用方面的缺失。在我国直至今日，塑料软包装几乎全是采取溶剂墨凹版印刷，塑料凹版水性油墨用量几乎为零。当然除了上述原因外，与企业自身能力及对技术创新的认识不足等不无关系；同时社会大环境尚允许溶剂墨塑料凹版印刷方式存在，无疑也对水性油墨的应用产生了巨大阻力。
    然而，展望我国水基墨的发展前景还是应当持乐观态度，相信随着人们生活水平的提高及社会进步和包装行业的不断发展将会有大跨步的进步。水基墨在烟酒、食品、药品、儿童玩具等塑料软包装印刷方面的使用将通过多种印刷方式逐步加强。根据相关报道，到2011年我国的纸品类印刷用水基墨将占油墨总耗量的25%～30%，年需求量达14.6万吨。随着我国ISO  1/1000环境管理体系的逐步实施，随着无毒、无污染、环保型的水基墨的技术进步，适用范围不断拓宽，相信将会在不远的将来取代溶剂墨。据悉，水基墨是目前所有印刷油墨中唯一通过美国食品药品管理局(FDA)认可的无毒油墨，可以肯定包括塑料凹版用水基墨在内的整个水性油墨市场的发展前景将是不可估量的。

水性油墨的成分及作用
水性油墨组分主要由着色剂、水性树脂、碱组分、溶剂和添加剂等组成。碱组分为有机胺或氨水，溶剂为水和少量的醇类，添加剂包括消泡剂、分散剂、交联剂和增滑剂等。水性油墨配方见表11-1。
表11-1水性油墨配方

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