水性光油又稱分散上光劑,無色、無味、透明、無毒(VOC)、成本低、材料來源廣、光澤好、抗折、耐磨、耐化學(xué)性好,是其他溶劑型上光油無法比擬的。此外,如果添加其他主劑和添加劑,還可以提高水性光油的光澤、抗折、耐磨和耐化學(xué)性。由于水性光油以水為稀釋劑,使用少量揮發(fā)性乙醇作為輔助溶液,無毒有害揮發(fā),經(jīng)濟衛(wèi)生,可消除對人體的危害和環(huán)境污染,有利于安全生產(chǎn),改善員工勞動條件,非常符合環(huán)保要求,特別是在食品、香煙、藥品等包裝中。
水性光油主要由主劑、溶劑、輔助劑三大類組成。水性光油的主劑是成膜樹脂,是光油的成膜物質(zhì),通常是合成樹脂,它影響和支配著深層的各種物理性能和膜層的上光品質(zhì)、如光澤性、附著性、干燥性等。水性成膜樹脂品種很多,但目前國內(nèi)外使用較為普遍的是丙烯酸體系的共聚樹脂。水性丙烯酸共聚樹脂的性能取決于單體的組成、單體的合成和合成工藝。水性丙烯酸共聚樹脂具有成膜性好、光澤度好、透明度高、干燥迅速、耐磨、耐水等一系列優(yōu)良性能,大量地應(yīng)用在水性上光劑和水性上光涂料中。
輔助劑是為了提高水性光油的理化性能和加工特性。輔助劑主要包括以下幾種。
固化劑:提高水性主劑的成膜性,增加膜內(nèi)聚強度。
表面活性劑:降低水性溶劑的表面張力,提高流平性。
消泡劑:能長期控制上光劑的起泡,消除魚眼、針孔等質(zhì)量缺陷。
干燥劑:提高水性上光劑的干燥速度,提高紙張印刷品的適宜性。
粘合劑:提高成膜物質(zhì)與承印物的粘附能力。
潤濕分散劑:提高主劑的分散性,防止粘性和耐磨性。
其他助劑:能改良耐折性能的增塑劑等。 輔助劑的種類很多,使用上視上光劑種類的不同而不同。如紅外水性上光油、亞光上光油等都是不同種類的上光油,因此輔助劑的成分也不同。但要注意,各類助劑的使用量不應(yīng)超過總量的5%,否則將會影響上光劑的加工適性。
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溶劑的主要功能是分散或溶解合成樹脂和各種添加劑。水性光油的溶劑主要是水。無色、無味、無毒、來源廣泛、價格低廉。水的揮發(fā)性幾乎為零。其流平性能很好。然而,水性光油溶劑也存在干燥速度慢等缺點,容易導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸不穩(wěn)定等工藝故障。因此,在使用中經(jīng)常添加乙醇,以提高水基溶劑的干燥性能,提高水基光油的加工適性。此外,由于uV上光油在干燥方面是理想的。如果引用到水性上光油中,可以相輔相成。因此,采用新的干燥方法開發(fā)了上光油。紫外線上光涂料可在幾秒鐘內(nèi)形成亮光膜,以及紫外線和紅外線混合干燥的上光涂料。
與溶劑型光油相比,水性上光油具有以下優(yōu)點。
透明度強,保存性好??砷L期保存在其涂布的印刷品上。在長期強烈的陽光下,水性光油不易變黃變色。
耐磨性好。包裝印刷品需要很強的耐磨性,每平方厘米50個壓力,一般可以達到N50~70亮度單元,高檔亮度型可超過80,非吸收基材可達N90.尤其是煙盒,速度高達300袋/分鐘~在500包/分鐘的高速運行中,煙草標(biāo)簽應(yīng)承受較大的機械負荷。因此,印刷品不僅需要拋光,還需要耐磨性,水性拋光油可以完全滿足這一要求。
結(jié)膜速度快。30%的水性光油干燥過程通過蒸發(fā),70%通過材料滲透吸收,干燥快,幾秒鐘左右即可完成。當(dāng)上光油仍然含有20%時~30%的水可以結(jié)膜。因此,它不需要任何干燥方法。如果使用紅外線或熱風(fēng)干燥,干燥速度會更快。
熱封性能好。目前廣泛應(yīng)用于煙包中。PP水性光油作為外包裝,具有良好的熱封性能。
拋光成品平整度好,抗卷力強。凹版印刷中的一個頭痛問題是,經(jīng)過幾個色組的連續(xù)干燥,紙張的汗水率很低,特別容易卷曲,根本不能在煙盒中使用。水基光油應(yīng)用于軟包裝,產(chǎn)品切割大,然后燙金切割,仍保持良好的平整度和抗卷性。這為未來膠印改為凹印,特別是需要燙金的煙標(biāo)改為凹印提供了新的途徑。水基光油的應(yīng)用必須根據(jù)不同的照明方法、紙張類型、產(chǎn)品質(zhì)量要求等因素綜合考慮,才能取得良好的效果。
在使用水性光油時,應(yīng)注意以下問題。
粘度控制。在涂層過程中,必須合理控制光油的粘度和固體含量。因此,稀釋只能在一定的固體含量范圍內(nèi)進行。水性光油稀釋劑一般為乙醇和水,混合物比例為1:1,粘度降低效果明顯,應(yīng)嚴格控制。
選擇紙張類型。厚紙尺寸穩(wěn)定性好,薄紙尺寸穩(wěn)定性差。尺寸穩(wěn)定性差。尺寸穩(wěn)定性是印刷品質(zhì)量很關(guān)鍵的指標(biāo)之一,與印刷中水的用量、紙張的調(diào)濕、干燥的時間和方式、粘度的控制有很密切的關(guān)系。如果印刷產(chǎn)品是90克以下的紙張時,要慎用水性上光油。
控制涂層量。水性光油的涂層量不易控制。由于乙醇在涂層上的揮發(fā)速度非常快,而水是無色透明的,肉眼很難區(qū)分白紙上的透明水基液體的大小,因此粘度控制非常重要。乙醇的含量也應(yīng)及時增加,以確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
使用防粘劑。使用水性光油時,可以完全取消或減少防粘劑的使用,因為水基拋光完全固化,表面非常光滑,很少粘,不同于其他拋光劑。使用打印機后(濕壓濕印刷)2dx紙張可以沖壓和壓痕。
控制干燥時間。溶劑型光油幾乎都是揮發(fā)性干燥,而水性光油的滲透性干燥具有很大的利用價值。但在多色印刷中,如果最后一種顏色是涂上光油,干燥時間會變慢,因為紙張吸收了更多的墨水和潤濕水。如果使用紅外水性上光油,在紅外干燥裝置的幫助下,干燥最為成功。在干燥過程中,上光油被加熱,底部迅速滲透干燥。同時,上光劑中的水被高溫加熱蒸發(fā),并通過排氣管排出。紅外干燥裝置具有良好的干燥效果。提高干燥速度的另一種方法是增加乙醇含量,但不能隨意調(diào)整,結(jié)合工廠的實際情況和上光油的粘度。