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[摘 要]水性油墨是指以水代替有機溶剂作溶解介质应用于纸张、塑料薄膜等上的油墨。水性油墨可以分为水稀释型和水分散型。前者可以使用的树脂类型有很多种，比如顺丁烯二酸树脂、紫胶、马来酸树脂改性虫胶、水溶性丙烯酸树脂和水性氨基树脂等。水分散型的连结料是在水中通过乳化的单体聚合所得，它是两相体系，其中油相以颗粒状在水相中分散，虽不能够被水溶解，但能够被水稀释，所以也可以认为是水包油乳液型。马来酸树脂、氨基甲酸乙酯树脂、水性氨基树脂、羧甲基纤维素、水溶性丙烯酸树脂都是这一类型的代表。随着合成工艺生产技术的进步，水性丙烯酸树脂价格和水性油墨的生产成本会保持平稳和逐步降低，水性油墨的使用范围和使用量会越来越大。
[关键词]水星油墨；环保；检测要求
中图分类号：TP384.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）19-0113-03
一.前言
受各国政府对于VOC排放严格限制的影响，助推动了水性油墨市场的快速增长。目前，我国水性油墨主要应用于柔性版印刷与凹版印刷中，在食品包装、烟酒包装、儿童玩具包装等领域占有相当大的比例。由于国内在水性油墨生产与应用方面起步较晚，目前，包装印刷行业大多数仍采用溶剂型油墨，水性油墨仅占整个包装印刷产值的7%左右，年需水性油墨约15万吨左右。但随着绿色包装和环保包装的逐渐流行，烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品都将逐步采用柔版印刷。特別是包装印刷领域，柔版印刷的比重将逐渐增大，所以水性油墨在国内的潜在市场是巨大的。
二.水性油墨的优点
当前，我国政府部门及行业协会都在加快推进绿色印刷的实施，使用绿色环保油墨是大势所趋。随着政府大气污染防治法规的日趋严格，印刷企业对绿色原辅材料的重视程度越来越高。对印刷企业来说，加强对传统产品生产过程的末端治理是当务之急，但更为重要的是要从源头上开发低VOCs及无VOCs的油墨产品，这就需要油墨制造企业的配合。水性油墨、节能型UV油墨、植物油型油墨使绿色环保油墨的三大类型，其中水性油墨更具环保性。
水性油墨是世界公认的环保型印刷油墨，不含挥发性有机溶剂是水性油墨的最大优势，在印刷中只需要使用水进行稀释即可，因此，水性油墨大大减少了VOCs的排放量，避免了挥发性有机物的污染，改善了印刷作业环境，对操作人员的健康不会造成危害。同时，其明显减少了印刷产品表面残留的危害物质，使印刷设备清洗方便，而且可以降低由于静电和易燃溶剂引起的失火危险和隐患，属于最符合绿色环保标准的油墨类型之一。同时，作为水性油墨的主要溶剂，水不易燃烧，无味无毒，因此有较高的安全性能，对环境也不会造成污染，有利于环境质量的提升。
近年来，随着高性能水性丙烯酸类树脂在水性油墨中的应用，水性油墨的耐水复溶性、光泽度及干燥性得到了进一步提升，从而使其在柔印、凹印领域逐渐得到了推广，发展速度加快，油墨质量也逐渐得到印刷企业的认可。此外，应用水性油墨还可降低因静电和易燃溶剂而引起的火灾隐患，减少印刷品表面残留的溶剂气味，所以水性油墨在食品包装、儿童玩具包装以及烟酒包装等领域的应用越来越普遍。
目前，山东布瑞特、山西精华、富林特油墨等都推出了性能不错的环保型水性油墨。
三.水性油墨的质量标准和检测要求
1、油墨质量标准
随着政府大气污染防治法规的日趋严格，印刷企业对绿色原辅材料的重视程度越来越高。油墨产品可以通过中环联合认证中心认证并获得油墨环境标识证书，并被推荐进入政府绿色采购名录，这有效推进了绿色环保油墨的市场准入。在2016中国国际全印展上，中国印刷技术协会推出了2016版《绿色原辅材料产品目录》，该目录包含了油墨、光油、喷墨墨水等产品，进一步推进了绿色原辅材料的应用步伐。
目前水性油墨主要有以下几项有关国家标准：
GB/T26394-2011《水性薄膜凹印复合油墨》
GB/T26395-2011《水性烟包凹印油墨》
QB/T2825-2006《柔性版水性油墨》
QB/T4103-2010《水性凹版塑料薄膜表印油墨》
QB/T4538-2013《水性柔性版耐高温预印油墨》
①.GB/T26394-2011《水性薄膜凹印复合油墨》标准质量要求（表1-表3）
②.GB/T26395-2011《水性烟包凹印油墨》标准质量要求（表4-表6）
③.QB/T2825-2006《柔性版水性油墨》标准质量要求（表7-表8）
④. QB/T4103-2010《水性凹版塑料薄膜表印油墨》标准质量要求（表9-表10）
⑤.QB/T4538-2013《水性柔性版耐高温预印油墨》标准质量要求（表11-表12）
铅Pb、汞Hg、镉Cd、六价铬Cr（Ⅵ）的总含量小于100mg/kg。
⑥、其它类型的水性油墨产品目前尚无国家有关标准。
2、水性油墨质量检测要求
质量检测是企业产品生产过程的重要环节。水性油墨与其它产品一样分为出厂检验和型式检验，细度、粘（黏）度、pH、着色力、颜色等常常作为出厂检验的项目。型式检验的项目中有害物质限量要求是行业内特别引起关注的指标，这方面的指标和国外发达国家的先进标准要求已基本相同。要获得准确的产品质量检测结果，在实验室中需要注意一下几点：
①确定所要检验的样品，并正确进行取样。目前油墨检验过程的取样一般都按GB/T3186-2006《色漆、清漆和色漆与清漆用原材料 取样》标准要求进行取样。需要注意的是样品应均匀一致，取样过程要具有代表性。
②实验室检验的温湿度严格达到标准要求，检验油墨初干性指标时应避免检验环境的空气流动过大。 ③检验所用仪器设备要定期溯源或進行比对校准。
④实验用标准物质应在有效期内，并进行期间核查，以确定标准物质含量的变化情况。
⑤实验室要定期进行比对和能力验证，以确定人员的能力水平和检验数据的可靠性。
⑥实验室应及时跟踪标准的更新和变化，适应新标准可能对产品质量要求的改变。
四.影响水性油墨质量的因素
水性油墨对于原材料、生产过程的工艺条件、温度湿度变化的要求都非常高。
1、原材料因素
水性油墨以水作为稀释剂，一般分为三类：一类是以丙烯酸树脂作连接料的水性油墨，第二类是以松香改性树脂作连接料的水性油墨，其主要特点是成膜性能好，符合高速印刷对连接料在版辊、网孔及转移过程中被反复溶解的要求，但印刷图案的立体感不强，同时丙烯酸单体残留影响环境和使用者的健康安全。第三类是以生物蛋白质氨基酸分子构成的生物可降解材料（干酪素）作连接料的水性油墨，具有干燥快、附着牢度强、成膜后墨层疏松的特点，为水性油墨中比较好的产品。无论是哪一类水性油墨，产品所用树脂连接料的质量优劣是影响产品品质的重要因素之一。
选用水溶性丙烯酸改性树脂作水性油墨的连接料，其光泽度、耐候性、耐热性、耐水性、耐化学性和耐污染性等方面均具有显著的优势，在直接分散溶解或合成高分子乳液时，也均能表现出优良的性能。用该树脂制成油墨，产品可达到国外先进产品的质量水平。使用水溶性偶氮引发剂作为丙烯酸树脂的主要引发剂后，丙烯酸树脂的性能又得到明显提升。
以生物蛋白质氨基酸分子构成的生物可降解材料作连接料的水性油墨，墨层对三聚氰胺胶黏剂的粘合力强，成膜后墨层对三聚氰胺胶黏剂的透过性能好，耐水、耐高温，印刷出来的图案具有清晰度和饱和度高、立体感强、不发生变色等特点。改性后的干酪素在弱碱条件下与颜料、助剂复配成改性干酪素型水性印刷油墨，其色泽鲜艳，展色力强，印品网点细腻清晰，层次感强，质感好，润实饱满，白点少，油墨适印性好，长时间印刷能保持色调一致，墨层耐高温、热压，具有优良的耐晒、耐三聚氰胺胶黏剂混溶的性能。在装饰纸印刷行业应用情况反映良好。
2、生产过程的工藝条件和产品构成因素
以丙烯酸树脂作连接料的水性油墨为例。其连接料是丙烯酸单体经聚合反应并对基团亲水化，生产时先研磨制备色浆：将水溶性树脂、颜料、助剂和溶剂（水）等混合，通过高速分散机搅拌分散、研磨成备用色浆。第二步为配制油墨：将备用色浆、助剂和溶剂（水）等搅拌混合均匀，通过研磨分散，使之具有足够的细度、光泽及着色力，过滤包装为水性油墨产品。
为提高水性油墨的各项性能需添加各种助剂，而水性油墨所用助剂较溶剂型油墨更为重要。常用的水性油墨助剂有消泡剂、分散剂、防腐剂、流平剂、增滑剂、交联剂、pH值稳定剂、快干剂和？慢干剂等，以克服水性油墨的弱点和缺陷，改善和提高水性油墨的各项性能，防止油墨在贮藏、运输和印刷过程中出现聚结、发霉等情况。
水性油墨所用溶剂应具有一下特点：①树脂溶解和给与墨性好；②调节粘度使油墨有印刷适应性；③干燥速度合理。添加少量的醇类溶剂可以辅助水增强溶解树脂的能力，提高颜料的分散性能，并加速渗透，抑止发泡。这些少量的醇类溶剂必须保证水性油墨具有无毒的特性，一般使用乙醇、丁醇、异丙醇等。
产品使用的颜料应满足印刷对色彩的要求，并能赋予油墨颜色特征。颜料一般有机颜料和无机颜料，由于水性油墨的树脂大多为碱溶性的，所以选用的颜料，须使用机油耐碱性的要求。
五.水性油墨印刷使用注意事项
1、生产过程
①使用前须充分搅拌，保持产品体系均匀；
②开启使用后的剩余油墨应随即加盖封闭好，以防尘埃掉落及结皮干固；
③剩余油墨再使用前如含有杂质应先行过滤，再配新墨一并使用；
④产品避免接近高温或烈日照射；
⑤若发现产品的粘稠度增大，应适量加水调整合适的粘度。
2、产品使用过程中温度湿度变化因素
由于水的高表面张力可能造成水性油墨在使用时出现润湿弱化、流平不畅等方面的问题，除了配方上要下功夫，在实际生产印刷时，要严格把握控制粘度、速度及涂布量。首先水性油墨对印刷过程及承印材质表面清洁度要求高，因水的表面张力大，污物易使墨膜产生缩孔；其次水性油墨在对抗强机械作用力的分散时，墨层中分散微粒被压缩成固态微粒产生麻点，因此油墨输送通道形状要求良好，管壁没有缺陷；对需要适当烘烤的水性墨，由于水的蒸发潜热大，烘烤能量消耗大，为使液体凝结后不滴于涂膜表面影响外观，要求有合适的调温调湿设备，否则影响墨层的各项物理性能。
结语
水性油墨作为绿色印刷原料，其优良的环保性能是其它溶剂型产品所无法代替的，它的安全性更是引领行业方向的重要因素。要稳定和提高产品质量，企业需要从质量管理和控制、标准化水平及生产工艺等方面作文章，如举办产品质量学习班，多方面强化企业的质量意识，特别是企业高级管理人员的质量意识。企业要有完善的原材料验收、生产过程和出厂检验制度。在成本控制、生产过程监控和质量关键点的监管方面，要制定严格有效的质量体系，并使之按照质量体系的要求执行。
[关键词]水星油墨；环保；检测要求
中图分类号：TP384.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）19-0113-03
一.前言
受各国政府对于VOC排放严格限制的影响，助推动了水性油墨市场的快速增长。目前，我国水性油墨主要应用于柔性版印刷与凹版印刷中，在食品包装、烟酒包装、儿童玩具包装等领域占有相当大的比例。由于国内在水性油墨生产与应用方面起步较晚，目前，包装印刷行业大多数仍采用溶剂型油墨，水性油墨仅占整个包装印刷产值的7%左右，年需水性油墨约15万吨左右。但随着绿色包装和环保包装的逐渐流行，烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品都将逐步采用柔版印刷。特別是包装印刷领域，柔版印刷的比重将逐渐增大，所以水性油墨在国内的潜在市场是巨大的。
二.水性油墨的优点
当前，我国政府部门及行业协会都在加快推进绿色印刷的实施，使用绿色环保油墨是大势所趋。随着政府大气污染防治法规的日趋严格，印刷企业对绿色原辅材料的重视程度越来越高。对印刷企业来说，加强对传统产品生产过程的末端治理是当务之急，但更为重要的是要从源头上开发低VOCs及无VOCs的油墨产品，这就需要油墨制造企业的配合。水性油墨、节能型UV油墨、植物油型油墨使绿色环保油墨的三大类型，其中水性油墨更具环保性。
水性油墨是世界公认的环保型印刷油墨，不含挥发性有机溶剂是水性油墨的最大优势，在印刷中只需要使用水进行稀释即可，因此，水性油墨大大减少了VOCs的排放量，避免了挥发性有机物的污染，改善了印刷作业环境，对操作人员的健康不会造成危害。同时，其明显减少了印刷产品表面残留的危害物质，使印刷设备清洗方便，而且可以降低由于静电和易燃溶剂引起的失火危险和隐患，属于最符合绿色环保标准的油墨类型之一。同时，作为水性油墨的主要溶剂，水不易燃烧，无味无毒，因此有较高的安全性能，对环境也不会造成污染，有利于环境质量的提升。
近年来，随着高性能水性丙烯酸类树脂在水性油墨中的应用，水性油墨的耐水复溶性、光泽度及干燥性得到了进一步提升，从而使其在柔印、凹印领域逐渐得到了推广，发展速度加快，油墨质量也逐渐得到印刷企业的认可。此外，应用水性油墨还可降低因静电和易燃溶剂而引起的火灾隐患，减少印刷品表面残留的溶剂气味，所以水性油墨在食品包装、儿童玩具包装以及烟酒包装等领域的应用越来越普遍。
目前，山东布瑞特、山西精华、富林特油墨等都推出了性能不错的环保型水性油墨。
三.水性油墨的质量标准和检测要求
1、油墨质量标准
随着政府大气污染防治法规的日趋严格，印刷企业对绿色原辅材料的重视程度越来越高。油墨产品可以通过中环联合认证中心认证并获得油墨环境标识证书，并被推荐进入政府绿色采购名录，这有效推进了绿色环保油墨的市场准入。在2016中国国际全印展上，中国印刷技术协会推出了2016版《绿色原辅材料产品目录》，该目录包含了油墨、光油、喷墨墨水等产品，进一步推进了绿色原辅材料的应用步伐。
目前水性油墨主要有以下几项有关国家标准：
GB/T26394-2011《水性薄膜凹印复合油墨》
GB/T26395-2011《水性烟包凹印油墨》
QB/T2825-2006《柔性版水性油墨》
QB/T4103-2010《水性凹版塑料薄膜表印油墨》
QB/T4538-2013《水性柔性版耐高温预印油墨》
①.GB/T26394-2011《水性薄膜凹印复合油墨》标准质量要求（表1-表3）
②.GB/T26395-2011《水性烟包凹印油墨》标准质量要求（表4-表6）
③.QB/T2825-2006《柔性版水性油墨》标准质量要求（表7-表8）
④. QB/T4103-2010《水性凹版塑料薄膜表印油墨》标准质量要求（表9-表10）
⑤.QB/T4538-2013《水性柔性版耐高温预印油墨》标准质量要求（表11-表12）
铅Pb、汞Hg、镉Cd、六价铬Cr（Ⅵ）的总含量小于100mg/kg。
⑥、其它类型的水性油墨产品目前尚无国家有关标准。
2、水性油墨质量检测要求
质量检测是企业产品生产过程的重要环节。水性油墨与其它产品一样分为出厂检验和型式检验，细度、粘（黏）度、pH、着色力、颜色等常常作为出厂检验的项目。型式检验的项目中有害物质限量要求是行业内特别引起关注的指标，这方面的指标和国外发达国家的先进标准要求已基本相同。要获得准确的产品质量检测结果，在实验室中需要注意一下几点：
①确定所要检验的样品，并正确进行取样。目前油墨检验过程的取样一般都按GB/T3186-2006《色漆、清漆和色漆与清漆用原材料 取样》标准要求进行取样。需要注意的是样品应均匀一致，取样过程要具有代表性。
②实验室检验的温湿度严格达到标准要求，检验油墨初干性指标时应避免检验环境的空气流动过大。 ③检验所用仪器设备要定期溯源或進行比对校准。
④实验用标准物质应在有效期内，并进行期间核查，以确定标准物质含量的变化情况。
⑤实验室要定期进行比对和能力验证，以确定人员的能力水平和检验数据的可靠性。
⑥实验室应及时跟踪标准的更新和变化，适应新标准可能对产品质量要求的改变。
四.影响水性油墨质量的因素
水性油墨对于原材料、生产过程的工艺条件、温度湿度变化的要求都非常高。
1、原材料因素
水性油墨以水作为稀释剂，一般分为三类：一类是以丙烯酸树脂作连接料的水性油墨，第二类是以松香改性树脂作连接料的水性油墨，其主要特点是成膜性能好，符合高速印刷对连接料在版辊、网孔及转移过程中被反复溶解的要求，但印刷图案的立体感不强，同时丙烯酸单体残留影响环境和使用者的健康安全。第三类是以生物蛋白质氨基酸分子构成的生物可降解材料（干酪素）作连接料的水性油墨，具有干燥快、附着牢度强、成膜后墨层疏松的特点，为水性油墨中比较好的产品。无论是哪一类水性油墨，产品所用树脂连接料的质量优劣是影响产品品质的重要因素之一。
选用水溶性丙烯酸改性树脂作水性油墨的连接料，其光泽度、耐候性、耐热性、耐水性、耐化学性和耐污染性等方面均具有显著的优势，在直接分散溶解或合成高分子乳液时，也均能表现出优良的性能。用该树脂制成油墨，产品可达到国外先进产品的质量水平。使用水溶性偶氮引发剂作为丙烯酸树脂的主要引发剂后，丙烯酸树脂的性能又得到明显提升。
以生物蛋白质氨基酸分子构成的生物可降解材料作连接料的水性油墨，墨层对三聚氰胺胶黏剂的粘合力强，成膜后墨层对三聚氰胺胶黏剂的透过性能好，耐水、耐高温，印刷出来的图案具有清晰度和饱和度高、立体感强、不发生变色等特点。改性后的干酪素在弱碱条件下与颜料、助剂复配成改性干酪素型水性印刷油墨，其色泽鲜艳，展色力强，印品网点细腻清晰，层次感强，质感好，润实饱满，白点少，油墨适印性好，长时间印刷能保持色调一致，墨层耐高温、热压，具有优良的耐晒、耐三聚氰胺胶黏剂混溶的性能。在装饰纸印刷行业应用情况反映良好。
2、生产过程的工藝条件和产品构成因素
以丙烯酸树脂作连接料的水性油墨为例。其连接料是丙烯酸单体经聚合反应并对基团亲水化，生产时先研磨制备色浆：将水溶性树脂、颜料、助剂和溶剂（水）等混合，通过高速分散机搅拌分散、研磨成备用色浆。第二步为配制油墨：将备用色浆、助剂和溶剂（水）等搅拌混合均匀，通过研磨分散，使之具有足够的细度、光泽及着色力，过滤包装为水性油墨产品。
为提高水性油墨的各项性能需添加各种助剂，而水性油墨所用助剂较溶剂型油墨更为重要。常用的水性油墨助剂有消泡剂、分散剂、防腐剂、流平剂、增滑剂、交联剂、pH值稳定剂、快干剂和？慢干剂等，以克服水性油墨的弱点和缺陷，改善和提高水性油墨的各项性能，防止油墨在贮藏、运输和印刷过程中出现聚结、发霉等情况。
水性油墨所用溶剂应具有一下特点：①树脂溶解和给与墨性好；②调节粘度使油墨有印刷适应性；③干燥速度合理。添加少量的醇类溶剂可以辅助水增强溶解树脂的能力，提高颜料的分散性能，并加速渗透，抑止发泡。这些少量的醇类溶剂必须保证水性油墨具有无毒的特性，一般使用乙醇、丁醇、异丙醇等。
产品使用的颜料应满足印刷对色彩的要求，并能赋予油墨颜色特征。颜料一般有机颜料和无机颜料，由于水性油墨的树脂大多为碱溶性的，所以选用的颜料，须使用机油耐碱性的要求。
五.水性油墨印刷使用注意事项
1、生产过程
①使用前须充分搅拌，保持产品体系均匀；
②开启使用后的剩余油墨应随即加盖封闭好，以防尘埃掉落及结皮干固；
③剩余油墨再使用前如含有杂质应先行过滤，再配新墨一并使用；
④产品避免接近高温或烈日照射；
⑤若发现产品的粘稠度增大，应适量加水调整合适的粘度。
2、产品使用过程中温度湿度变化因素
由于水的高表面张力可能造成水性油墨在使用时出现润湿弱化、流平不畅等方面的问题，除了配方上要下功夫，在实际生产印刷时，要严格把握控制粘度、速度及涂布量。首先水性油墨对印刷过程及承印材质表面清洁度要求高，因水的表面张力大，污物易使墨膜产生缩孔；其次水性油墨在对抗强机械作用力的分散时，墨层中分散微粒被压缩成固态微粒产生麻点，因此油墨输送通道形状要求良好，管壁没有缺陷；对需要适当烘烤的水性墨，由于水的蒸发潜热大，烘烤能量消耗大，为使液体凝结后不滴于涂膜表面影响外观，要求有合适的调温调湿设备，否则影响墨层的各项物理性能。
结语
水性油墨作为绿色印刷原料，其优良的环保性能是其它溶剂型产品所无法代替的，它的安全性更是引领行业方向的重要因素。要稳定和提高产品质量，企业需要从质量管理和控制、标准化水平及生产工艺等方面作文章，如举办产品质量学习班，多方面强化企业的质量意识，特别是企业高级管理人员的质量意识。企业要有完善的原材料验收、生产过程和出厂检验制度。在成本控制、生产过程监控和质量关键点的监管方面，要制定严格有效的质量体系，并使之按照质量体系的要求执行。