包装印刷墨膜浮色和发花的成因及防止措施(上)

         在包装印刷过程中，往往会因印刷图文的墨膜出现浮色和发花而令操作者大费周折，也使其印刷制品的质量大打折扣。这种故障主要是因印刷油墨里含有多颜料或填料造成的。由于印刷图文（油墨）墨膜发生浮色、发花的表现形式各有不同，为此，笔者根据多年的实践试谈以下各点，与包装印刷界同仁商榷。
　　一、 墨膜浮色与发花的表现形式
　　浮色是指油墨一经印刷，湿墨膜中的颜料呈水平方向层状的分离。即墨膜中多种颜料中的一种或几种浓度集中的表面而呈均一的分布，但却与刚刚从油墨厂生产出来时或与前一配方的颜色有明显的差别。
　　发花则是指包装印刷后的油墨墨膜中存在着多种颜色的不均匀分布，通常又呈条斑或蜂窝状。为此，人们常理解为颜料垂直方向的分离。
　　除了浮色或发花之外，网纹辊在泵循环输墨或喷印油墨后，包装印刷的墨膜表面能看见的条纹状的发花现象则被称为丝纹。
　　1.1浮色发花产生的原因。我们知道，在包装印刷油墨体系里含有两种颜料或填料的组成物都可能会产生浮色、发花，油墨制造者的生产工艺不当或包装印刷操作工的作业不当也同样会产生浮色和发花。
　　一是颜料的沉降和絮凝对浮色、发花的影响。我们在多年的实践中已经知道，浮色、发花是颜料在包装印刷后墨膜表面分布不均造成的（包括印版不平、压力不均等）。虽然涉及的原因是多方面的，但颜料分散的稳定性是非常重要的。例如在多种颜料分散组成的油墨体系里，往往会因某一种颜料的过度絮凝或沉降而造成颜料分散油墨体系的分离，也就是我们常讲的浮色、发花的原因。其次，我们从观察包装印刷油墨沉降全过程后获知，粒径的作用要比密度大、浮色更为严重，也就是通常称，是颜料的密度差造成的。从我国包装印刷油墨分散体系看，小粒径的颜料粒子吸附的树脂和溶剂相对要比大的颜料粒子大得多，往往表现为密度变小，大粒径的颜料粒子密度变大便会造成颜料粒子的下沉；而下粒径的颜料上浮而构成了印刷油墨的浮色现象。对此，人们在油墨配方设计上，针对轻微的控制絮凝以防止颜料浮色发花方面曾作为重点而进行调整，虽有效果，但过度地严重絮凝，就会产生沉淀而导致浮色发花的出现。为了生产上的简便，在20世纪90年代后，人们将分散剂尤其是偶联剂引入油墨体系则效果十分明显，分散剂的目的是在颜料的表面达到最佳的吸附状态，偶联剂的目的是在连结料与颜料之间架桥，借以增强颜料的贮存稳定性，并能够起到防止浮色发花作用。
　　二是溶剂对浮色、发花的影响。油墨专家杨海蛟教授认为：溶剂对树脂聚合物的溶解性和印刷油墨的流变性及对包装印刷工艺的适应性，特别是墨膜的形成是十分重要的。因此，为使溶剂充分发挥作用，一般采用多种溶剂（即混合溶剂）进行配伍，即真溶剂与稀释剂搭配组成。在设计包装印刷油墨配方时，应使溶剂与承印物的氢键相近（相近相粘）；溶剂的溶解度与油墨体系中树脂的溶解度相近（相近相溶）；溶剂的表面张力与油墨体系中树脂的表面张力相近（相近平整）；溶剂的密度与连结料（树脂）密度相近（相近稳定）；混合溶剂挥发的梯度间隙相近（相近干燥彻底）；真溶剂与稀释剂要保持包装印刷油墨需要的适应印刷比例的用量。如果我们达到了上述六基本条件，就不会因溶剂而造成印刷油墨墨膜的浮色和发花。
　　三是表面张力梯度对浮色发花的影响。长期以来，人们一直忽视表面张力梯度对墨膜发花的原因，孰不知包装印刷油墨墨膜的表面溶剂挥发后，其印刷图文墨膜上下表面张力差，往往使墨膜形成涡流而发花。湿墨膜表面受热或吹风不均而导致表面张力之差，更会造成墨膜产生平行移动（迁移），产生发花现象。
　　溶剂的溶解性过强会使包装印刷油墨的粘度急聚下降，从而会加速颜料粒子的沉降速度，其结果，由于颜料粒径不同而出现浮色发花创造了条件。
　　另外，在混合溶剂体系中，如果真溶剂挥发过快，不仅会产生表面张力差，而且还会破坏溶剂挥发梯度的平衡。其结果，油墨体系中的树脂也会因真溶剂的减少而带着吸附的颜料颗粒凝聚而影响墨膜表面平整度的提高。但溶剂挥发过慢，会造成印刷墨膜流动时间过长。其结果，墨膜涡流的出现就不可避免，产生发花、浮色以及流挂等问题。
　　四是油墨体系里树脂对浮色发花的影响。树脂种类繁多和不同，润湿的能力也不相同。而对于多个颜料配伍组成来说，由于各种颜料对树脂（连结料）的吸附能力不相同，因此未被润湿的颜料就极易出现凝聚现象，这也是产生浮色的一个重要原因。
　　在包装印刷油墨体系中，当树脂的分子量和分子量分布不同时，极性活性基团的大小和分布也不会相同，这些分布不同的差异造成对颜料润湿能力的不同。其次，各种颜料对连结料（树脂）的吸附能力不相同—吸附墨膜层薄的颜料就很容易出现絮凝—浮色发花。而在小分子量的松香或醇酸树脂油墨里，因极性大，吸附力强，形成的吸附墨层薄，分散稳定性差，极容易产生絮凝而出现色。从理论的角度去研究，包装印刷油墨絮凝时，更多地要针对不同颜料和连结料的性能去控制印刷油墨研磨过程中树脂的浓度，强制性地使高分子聚合物（连结料）吸附在颜料表面，其目的是防止颜料单一而产生絮凝故障。
　　包装印刷油墨体系中的聚合物（树脂连结料）溶解性不良也会造成浮色发花之弊。一般来说，使用几种树脂时互溶性差。其次是选用的溶剂溶解力达不到临界值，也就是人们常说的树脂混合性差，再加上对颜料的亲合力不够，往往在溶解挥发后，就会出现浮色、发花。即使是在溶剂的作用下消除了浑浊、浮色，也会在溶剂挥发过程中出现。因为溶剂和稀释剂的挥发破坏了树脂连结料的平衡关系，也就是人们常说的那样，相溶性不好的树脂连结料析出时会带出吸附的颜料，从而造成油墨墨膜的浮色及发花等。
　　五是包装印刷条件对浮色发花的影响。在我国黄河以北缺水干燥和长江以南梅雨潮湿地区，也会造成印刷图文成膜后的浮色发花。无论是干燥环境还是湿度高的车间（温湿度控制的车间例外），由于在印刷过程中溶剂的蒸发、墨膜表面温度的下降、水分的凝结等都会导致包装印刷油墨墨膜涡流的形成而出现表面的亲水颜料吸附一定水分，进而造成颜料的凝聚分离一因水分一旦被带入墨层和亲水颜料粒子结合后，往往通过非互溶液体的架桥作用而出现凝聚沉降—浮色。这种故障的出现，尤以在混配有蒸发速度快而且亲水性溶剂的包装印刷油墨中特别明显。这种故障往往多见于水性凸版、水性凹版、丝网版、塑料凸版、塑料凹版及彩色喷绘油墨。
　　1.2在印刷油墨中，不溶性胶粒的产生而导致缩孔，有时往往与浮色发花混为一谈。我们知道，表面活性物质在印刷油墨成膜过程中，其浓度发生变化，超出了它的溶解度而生成少量不相溶的液滴而造成缩孔。例如过量加入硅油或粘度过大，易产生缩孔。缩孔与浮色发花的区别是：墨膜上形成不规则的、有如球状的、小的凹陷，常常以一滴或一小块杂质为中心，周围形成一个环形的凌。从包装印刷油墨的流平性角度说，它是一种特殊的“点式"的流不平而产生于印刷墨膜的表面（其形状又分平面、火山口、露底、气泡、点式等）。