水性油墨简称为水墨，是由水性高分子乳液、有机颜料、表面活性剂及相关添加剂经化学过程和物理混合而制得的水基印刷油墨，由于它是用水来代替传统油墨中占３０％～７０％的有毒有机溶剂，使油墨中不再含有挥发性的有机溶剂，故在印刷过程中对工人的健康无不良影响，对大气环境亦无污染，还消除了工作场所易燃易爆的隐患，提高了安全性。水墨的这种独特优点符合日益严格的环保法规，在全球范围内越来越受到包装印刷界的青睐，并逐渐向报刊印刷行业迅速扩展。

一、水性油墨在应用中受青睐

　　在柔性版包装印刷中，目前国内外绝大部分都采用水性油墨印刷、柔性版水油墨的广泛应用，是柔性版印刷得以迅速发展的重要因素之一。水性油墨由于不含挥发性有机溶剂，大大减少了ＶＯＣ（有机挥发物）的排放，从而减轻了大气污染，改善了印刷操作人员的环境，有利于职工健康。它可以完全消除溶剂型油墨中某些有毒有害物质，对人体的危害和对被包装商品的污染，改善总体环境质量，特别适用于烟、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 ，此外它不仅可以降低由于静电和易燃溶剂引起的失火危险和隐患，还可以减少印刷表面残留的毒性，而且印刷设备清洗方便，所以水性油墨被称作是一种新型的绿色印刷材料。

１.国水性油墨的应用

　　水性油墨也称液体油墨，我国对水墨的应用，尽管起步晚，但发展还是较快的。我国的水性油墨在１975年问世，首先由天津油墨厂研制成功投产，当时主要为凹版印刷服务，因当时凹版印刷油墨由苯类溶剂改进为汽油基溶剂后，虽在毒性上比苯型油墨有所改进，但易燃性并未改进。因此，就提出了对凹版印刷油墨再改进为无毒不燃的水性油墨，当时叫水凹油墨。由于该墨以由松香酸胺盐为主连接料而制作的。该连接料在水介质中存放不稳定，因此使油墨在存放中易失光、变稀、干性变慢、抗水性不良，易造成纸张收缩等弊端。使我国的凹版印刷和柔版印刷受到了限制，不得不采用进口的高档水性油墨，无形中增加了印刷成本，限制了我国印刷业的发展。

　　进入90年代，随着我国经济的快速发展，人们的包装审美意识和环保意识不断提高。我国从１995年开始至１998年，短短几年间就引进了１３0多条组合式柔印生产线，分布在全国２0多个省市，其中９０％是窄幅柔版印刷机，现在正已每年３0台左右的数量递增，而且还有不少用于瓦楞纸彩色印刷的进口高档三色、四色水性油墨印刷开槽机等。

　　目前全国约有230柔性机，以每台年用水墨１0ｔ计算，总用量为2300～2500ｔ；凹印机的水墨用量已超过溶剂墨的用量，达到3000ｔ，柔性版纸箱机的水墨用量超过10000ｔ，总计全国水墨消耗量为每年15000～16000ｔ左右。在国内，现有窄幅柔版印刷生产线近200条，每年需水性油墨10多万ｔ。随着水墨在瓦楞纸箱包装印刷上的广泛应用，水性油墨具有相当大的市场潜力。我国每省平均有大小纸箱厂1000多家，如按10％的厂家使用水性油墨来印刷高档纸箱，每省年需水性油墨量将达2000多ｔ。

　　随着中国加入ＷＴＯ和环保意识的加强及国产柔印机质量的提高，国内柔性版印刷必将会有很大发展，用于柔性版印刷的中、高档水墨的用量，今后逐年将以千万吨的数量递增，据有关部门统计，目前我国有柔印生产线１３0多，并且以每年３0台左右的数量在递增，水性油墨市场广阔。

　　我国目前水墨市场的特点是，现有的水墨生产厂以生产低档水墨（用于纸袋印刷、包装纸箱印刷、信封印刷等）居多；使用中档水墨的烟包、酒标、食品包装等，进口和国产水墨各占一半；用于塑料包装、装满印刷、彩票支票等高档水墨还主要靠进口。

２.达国家水性油墨的应用

　　发达国家从70年代开始逐步用水墨替代传统的溶剂型油墨。近年来，柔版印刷在世界范围内得到迅速发展。因其在改善环境等方面具有明显优势，被欧美发达国家一致认为柔版印刷方式是“地球上最优秀、最有前途的印刷方式”。仅以美国为例，95％的柔版印刷品采用水墨，80％的凹版印刷品采用水墨。目前，在美国市场上，水墨销售额已是溶剂型油墨销售额的两倍以上，也就是说水墨已成为印刷的主要用墨。

二、水性油墨的开发

　　水性油墨主要是由水溶性树脂、有机颜料、溶剂及相关助剂经复合研磨加工而成。
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１.溶性树脂

　　水溶性树脂或水分散性树脂皆为水性墨的连接料，它对油墨的粘度、附着力、光泽、干燥及印刷适应性都有很大的影响。在国内，常采用松香改性马来酸树脂作连接料来制作油墨，但此种油墨仅能用于印刷一般纸箱，满足不了中、高档包装印刷所要求的光泽和耐水性的要求。氨基甲酸乙酯树脂的稳定性较好。

　　但印刷适应性和可溶性略差一些，其他还有用苯乙烯改性马来酸树脂、水性氨基树脂以及聚乙烯醇和羧甲基纤维素等，这些高分子树指一般均含有－ＣＯＯＨ（羧基）、－ＯＨ（羟基）、－ＮＨ２（胺基）等亲水基团，经过特定的工艺处理，成为完全溶于水的树脂，可以作为水性油墨的连接料。但是，依然明显地存在一些不尽人意的地方，且对水性油墨的印刷适应性、光泽度、耐水性等都有不同的影响。

　　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。

2.油墨所用助剂

　　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比溶剂型油墨更为重要。常用的水性油墨助剂有以下几种：

①消泡剂：用来消除水性油墨中的泡沫，用量一般为１％～２％。
②稳定剂：主要防止水墨在贮藏、运输中聚结和发霉，降低水墨粘度和调节水墨的ｐＨ值，一般使用氨水或乙醇胺等助剂。
③其他助剂：分散剂、防腐剂、流平剂、增滑剂及交联剂等。通过科学使用这些助剂来改善水性油墨的弱点，可提高水性油墨的稳定性能。

3.油墨所用溶剂

　　水性油墨所用溶剂需具有：①溶解树脂，给与墨性；②调节粘度，给与印刷适应性；③调节干燥速度。尤其水性油墨还要求具有无毒的特性，因而它的溶剂主要是纯净水和少量的醇类，如水、乙醇、丁醇、异丙醇等。这些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，抑制发泡。

4.油墨的生产工艺

　　第一步为研磨制备色浆：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，过滤包装即为水性油墨产品。

三、水性油墨的科学应用

１.性油墨与纸张的适应性

　　水性油墨是一种具有一定粘性的流动液体，而纸张又对水溶性有很强的吸收性。当油墨分布在印版上，经印版的压力作用并湿润印附于纸张表面，同时压入纸张表面的孔隙，纸内连续性的多孔隙所形成毛细管的拉力同内部渗透。油墨从印版到纸张的转移由两者相互作用，把油墨固化、干燥形成于纸品上。

　　纸张与油墨是两种最常用、最基本的材料，在印刷当中，首先要确定纸张对墨性的要求，纸张的表面物理性能，水墨的酸、碱度、粘度。油墨在印版上形成的墨层转移到纸板上时，要注意印版与纸张的接触，接触不良，导致油墨转移不良，印刷图像也不会精确再现。压力过大，印版易移位，图像不清晰，印版与纸张要保持良好的接触性，才能体现出良好的印刷效果。油墨对纸张表面的接受性也是很重要的。接受性反应水墨对纸张的湿润程度及在正常工作中印版墨层的墨量与压力下的粘附状态。要保证高质量的印刷，还要求纸张应有良好的平滑度和弹性，纸张的含水量要低，我国的西南方湿度较大，纸张湿度过大，印刷环境湿度过高，油墨粘度过低，墨量过大等因素都会造成印品质量不好，影响印刷效果和质量事故发生。

　　水墨的流动性受湿度的影响比较大，在２５℃的流动性影响比较小，湿度越低，粘度越高，在纸张大面积实地印刷粘度高点能体现较好的效果，墨层增厚。颜色鲜艳但易脱色，否则，相反。在印刷过程中，墨的粘度过大，同时，也会产生拔毛现象，墨的粘度过低又会产生堆墨现，正确调整油墨粘度，改善油墨对纸张的表面张力及接触点的光泽和粘性，并减小纸张墨层断裂的几率。

　　水性柔版油墨是一种液体油墨，同时也是一种成膜物质，能把各种颜色的颜料粒子粘着于纸张表面上，油墨在向纸张表面转移时，连接料向纸张内部渗透、油墨颜料粒子之间变得相互紧密连接，不断缩小毛细管所产生的拉力于纸张内吸力，同时快速地干燥，固化、牢固地定着纸张表面。

　　如果纸张制质比较疏松，表面太粗糙，则油墨渗透量大，纤维容易游离。印刷效果明显要比紧度和组织匀度好的纸张差些，并且光泽度低。在印刷过程中，印版上的墨层不是全部转移到纸张上，实际是靠墨的粘性转移、分剥为二层，一层保持在印版上，第一层被纸张粘附于表面带走了，在以上的综合情况下，纸张不具备适应表面强度的粘合力，水墨不具备良好的粘度，但过强过低都不行，油墨膜的转移与纸张的印刷就难以正常进行了，印版上的墨层和纸张间发生传递、剥离、转印的能力，就难以掌握与控制。纸张的表面强度差，粘性要低，反之，则大。

２.性油墨在瓦楞纸板上的印刷

　　水性油墨应用于瓦楞纸板柔版印刷在国外已有相当长一段的时间，在国内也已有廿多年了。瓦楞纸板印刷是由铅印（凸印）、胶印（平印），橡皮版水可洗印刷，发展至今的柔性凸版水性油墨印刷。柔性凸版水性油墨也从松香改性马来酸树脂系列（低档）发展到丙烯酸树脂系列（高档）。印刷版材也从橡皮版向树脂版过渡。印刷机也从大辊筒的单色或双色机逐渐发展到三色或四色的高速柔印机。网目轮也由150～200目的金属辊逐步发展到200～300目的陶瓷辊。随着印刷品的质量要求越来越高、印刷技术的日新月异，水性油墨的品质和使用技巧就相当重要了。在探讨水性油墨的使用技巧之前，我们首先要了解水性油墨的特性及印刷中各种因素的关系及影响，如版材、纸张、网目轮、机械、水墨、操作人员因素等。

四、水性油墨的发展趋势

１.易用性发展

　　水墨技术逐渐被柔版印刷市场所接受，主要是由于多年以来水墨一直赶超溶剂墨体系并在易于使用和简捷印刷方面已具有优势。当柔版印刷工业在选择水墨还是溶剂墨时；对水墨的信心上升使得更多的印刷工作已由水性柔版印刷完成。近来在欧洲和北美，产品革新主要以满足用户使用要求为驱动力。易于使用的具体要求来自于用户，这也将是新产品开发的驱动力。

　　目前水墨用户要求改进的性能在于：pH稳定的水墨体系，水墨制造工业必须开发出在印刷过程中pH值稳定的水墨，即在印刷中无须再检测和调整pH值；再溶性是另一重要的研究领域，当胺挥发的过程中树脂趋于固化，甚至在印版上，近来，水墨制造商已改进了树脂的性能使之更易于溶解，这意味着印刷系统在清洗前能更长时间地运转，即提高了生产量；水墨应用要求继续改进聚乙烯基材的应用性能；水墨印刷包装的耐碱性以及在冷冻食品包装的应用。水墨制造工业有望提高水墨印品的表面耐性使更多的产品水性化，特别是在耐油、耐脂以及更好的耐热和耐冷冻性方面。

２.提高环保性能

　　目前，环保型水性油墨最主要的应用领域是柔性版印刷与凹版印刷。这两种印刷方式的产品大多数是包装产品，其中食品包装、烟酒包装、儿童玩具包装等占有相当大的比例。随着人们环境保护意识的提高，迫切需要“绿色”印刷材料的呼声日渐高涨。水墨在未来市场是否能进入又一个高潮，水墨制造行业视政府的举措为最终驱动力。EPA一直要求VOCS的最终零排放，对印刷商意味着必须逐步降低VOCS的释放量，最终将会促进水墨的应用。现阶段有来自于各方面的压力，表明环境问题将进一步得到关注。为达到严格的环境管理目标，印刷商始终在寻找溶剂墨印刷操作工艺的新方法，印刷行业目前重点是加强对溶剂墨印刷过程中排放物的处理，通常的做法是使用“焚化炉”吸收和焚化VOCS，其他更具创造性的是应用吞食VOCS的微生物或细菌的处理体系。所有这些方法都依靠高效地吸收传输VOCS到能使之被中和处理的系统，或是焚化或是被微生物所吸收。

五、水性油墨的使用要点

１.选用优质的油墨

　　水性油墨的优劣是关系到纸箱印刷颜色纯正、艳丽的关键，因此在选用时要十分注意。优质的油墨与色标无明显差异，手感细腻、粘稠、浓度适宜加水或醇类溶剂稀释无沉淀、结块现象，用木棒搅拌无泡沫产生，与其他油墨混合配色，亲和力好，无不相溶现象，所配出的墨色纯正，无异常反应。反之，不可使用。

２.一次性印完

　　印刷时最好批量一次印完，不然，既使用的是同一桶油墨，也会出现色差。原因是原墨加水或醇类溶剂稀释后，不密封，长时间暴露在空气中，油墨中的化学成分与空气中的氧发生反应，既降低了色素，同时强光对油墨也有分解作用。

３.选用相适应的油墨和纸张

　　由于油墨，纸质的差异，印品上的油墨干燥速度差别很大，如果，油墨在印品上干燥过慢，会产生蹭脏现象，严重影响印品质量；油墨干燥速度过快，又会造成传墨不良，为了获得最佳印刷质量和更高的生产效率，应合理选用油墨及纸张。印刷厂家应根据自身的实际工艺条件和设备状态情况的特点，不断总结，适当调整印版上与墨膜向纸张转移的状态，实际是油墨和纸张的两个系数，为了印刷，转移良好，需要两者相互调整和适应，才能达到预定的印刷效果和理想的质量。