水性光油又称分散上光剂,无色、无味、透明、无毒(VOC)、成本低、材料来源广、光泽好、抗折、耐磨、耐化学性好,是其他溶剂型上光油无法比拟的。此外,如果添加其他主剂和添加剂,还可以提高水性光油的光泽、抗折、耐磨和耐化学性。由于水性光油以水为稀释剂,使用少量挥发性乙醇作为辅助溶液,无毒有害挥发,经济卫生,可消除对人体的危害和环境污染,有利于安全生产,改善员工劳动条件,非常符合环保要求,特别是在食品、香烟、药品等包装中。
水性光油主要由主剂、溶剂、辅助剂三大类组成。水性光油的主剂是成膜树脂,是光油的成膜物质,通常是合成树脂,它影响和支配着深层的各种物理性能和膜层的上光品质、如光泽性、附着性、干燥性等。水性成膜树脂品种很多,但目前国内外使用较为普遍的是丙烯酸体系的共聚树脂。水性丙烯酸共聚树脂的性能取决于单体的组成、单体的合成和合成工艺。水性丙烯酸共聚树脂具有成膜性好、光泽度好、透明度高、干燥迅速、耐磨、耐水等一系列优良性能,大量地应用在水性上光剂和水性上光涂料中。
辅助剂是为了提高水性光油的理化性能和加工特性。辅助剂主要包括以下几种。
固化剂:提高水性主剂的成膜性,增加膜内聚强度。
表面活性剂:降低水性溶剂的表面张力,提高流平性。
消泡剂:能长期控制上光剂的起泡,消除鱼眼、针孔等质量缺陷。
干燥剂:提高水性上光剂的干燥速度,提高纸张印刷品的适宜性。
粘合剂:提高成膜物质与承印物的粘附能力。
润湿分散剂:提高主剂的分散性,防止粘性和耐磨性。
其他助剂:能改良耐折性能的增塑剂等。 辅助剂的种类很多,使用上视上光剂种类的不同而不同。如红外水性上光油、亚光上光油等都是不同种类的上光油,因此辅助剂的成分也不同。但要注意,各类助剂的使用量不应超过总量的5%,否则将会影响上光剂的加工适性。
溶剂的主要功能是分散或溶解合成树脂和各种添加剂。水性光油的溶剂主要是水。无色、无味、无毒、来源广泛、价格低廉。水的挥发性几乎为零。其流平性能很好。然而,水性光油溶剂也存在干燥速度慢等缺点,容易导致产品尺寸不稳定等工艺故障。因此,在使用中经常添加乙醇,以提高水基溶剂的干燥性能,提高水基光油的加工适性。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,可以相辅相成。因此,采用新的干燥方法开发了上光油。紫外线上光涂料可在几秒钟内形成亮光膜,以及紫外线和红外线混合干燥的上光涂料。
与溶剂型光油相比,水性上光油具有以下优点。
透明度强,保存性好。可长期保存在其涂布的印刷品上。在长期强烈的阳光下,水性光油不易变黄变色。
耐磨性好。包装印刷品需要很强的耐磨性,每平方厘米50个压力,一般可以达到N50~70亮度单元,高档亮度型可超过80,非吸收基材可达N90.尤其是烟盒,速度高达300袋/分钟~在500包/分钟的高速运行中,烟草标签应承受较大的机械负荷。因此,印刷品不仅需要抛光,还需要耐磨性,水性抛光油可以完全满足这一要求。
结膜速度快。30%的水性光油干燥过程通过蒸发,70%通过材料渗透吸收,干燥快,几秒钟左右即可完成。当上光油仍然含有20%时~30%的水可以结膜。因此,它不需要任何干燥方法。如果使用红外线或热风干燥,干燥速度会更快。
热封性能好。目前广泛应用于烟包中。PP水性光油作为外包装,具有良好的热封性能。
抛光成品平整度好,抗卷力强。凹版印刷中的一个头痛问题是,经过几个色组的连续干燥,纸张的汗水率很低,特别容易卷曲,根本不能在烟盒中使用。水基光油应用于软包装,产品切割大,然后烫金切割,仍保持良好的平整度和抗卷性。这为未来胶印改为凹印,特别是需要烫金的烟标改为凹印提供了新的途径。水基光油的应用必须根据不同的照明方法、纸张类型、产品质量要求等因素综合考虑,才能取得良好的效果。
在使用水性光油时,应注意以下问题。
粘度控制。在涂层过程中,必须合理控制光油的粘度和固体含量。因此,稀释只能在一定的固体含量范围内进行。水性光油稀释剂一般为乙醇和水,混合物比例为1:1,粘度降低效果明显,应严格控制。
选择纸张类型。厚纸尺寸稳定性好,薄纸尺寸稳定性差。尺寸稳定性差。尺寸稳定性是印刷品质量很关键的指标之一,与印刷中水的用量、纸张的调湿、干燥的时间和方式、粘度的控制有很密切的关系。如果印刷产品是90克以下的纸张时,要慎用水性上光油。
控制涂层量。水性光油的涂层量不易控制。由于乙醇在涂层上的挥发速度非常快,而水是无色透明的,肉眼很难区分白纸上的透明水基液体的大小,因此粘度控制非常重要。乙醇的含量也应及时增加,以确保产品的稳定性。
使用防粘剂。使用水性光油时,可以完全取消或减少防粘剂的使用,因为水基抛光完全固化,表面非常光滑,很少粘,不同于其他抛光剂。使用打印机后(湿压湿印刷)2dx纸张可以冲压和压痕。
控制干燥时间。溶剂型光油几乎都是挥发性干燥,而水性光油的渗透性干燥具有很大的利用价值。但在多色印刷中,如果最后一种颜色是涂上光油,干燥时间会变慢,因为纸张吸收了更多的墨水和润湿水。如果使用红外水性上光油,在红外干燥装置的帮助下,干燥最为成功。在干燥过程中,上光油被加热,底部迅速渗透干燥。同时,上光剂中的水被高温加热蒸发,并通过排气管排出。红外干燥装置具有良好的干燥效果。提高干燥速度的另一种方法是增加乙醇含量,但不能随意调整,结合工厂的实际情况和上光油的粘度。