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　?? 摘要：本文對(duì)PTP鋁箔印刷中水性油墨使用的各方面進(jìn)行了描述，介紹了鋁箔印刷中油墨的樹脂、助劑、顏料的選擇，分析了應(yīng)用成本，并對(duì)在鋁箔印刷中會(huì)遇到的各種問題進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，提出了解決辦法。

　　隨著人們對(duì)環(huán)保、衛(wèi)生、安全意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)包裝材料的要求也日趨嚴(yán)格，尤其是其衛(wèi)生安全性，我公司作為生產(chǎn)藥用包裝材料的專業(yè)公司,所服務(wù)的制藥企業(yè)客戶對(duì)藥用包裝材料一直有很高的要求，早在5年前我公司已實(shí)現(xiàn)了所有藥用包裝材料的全面無(wú)苯化。近年來(lái)，由于水性油墨所具有的優(yōu)良環(huán)保特性，公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)在PTP鋁箔印刷中使用水性油墨進(jìn)行了多次試驗(yàn)和嘗試，對(duì)PTP鋁箔印刷的水性化進(jìn)行了深入研究。現(xiàn)就我公司在應(yīng)用水墨過程中的一些做法和經(jīng)驗(yàn)與諸位同仁一起進(jìn)行探討。

　　一、藥品包裝用PTP鋁箔的生產(chǎn)工藝流程

　　以工業(yè)用純鋁為基材，在藥用PTP鋁箔印刷涂布機(jī)上用凹版印刷技術(shù)印刷上文字和圖案并用凹版版輥涂布上一層保護(hù)劑OP，在鋁箔的另外一面同樣也印刷上文字和圖案并涂布上膠黏劑VC，經(jīng)過收卷后分切成所需規(guī)格。

　　PTP鋁箔所使用的油墨是PTP鋁箔凹版印刷專用油墨，目前國(guó)內(nèi)PTP鋁箔所使用的OP、VC以及油墨等化工原料以溶劑型的居多，在它們的生產(chǎn)和使用過程中需要使用大量乙酸乙酯、丁酮甚至用甲苯等有機(jī)物作為溶劑和稀釋劑。因此，PTP鋁箔所用油墨的水性化應(yīng)用研究就顯得非常緊迫了。

　　二、PTP鋁箔所用水性油墨

　　1、樹脂體系

　　樹脂是水性油墨中最重要的組成成份，也是連接料的主要成分。鋁箔印刷油墨的基本要求是對(duì)鋁箔有一定的附著力而且要求樹脂連接料和顏料有很好的耐熱性，防止其在包裝和使用時(shí)發(fā)生掉落和變色。傳統(tǒng)的溶劑型PTP凹版印刷油墨所用的連接料大多是氯醋樹脂和丙烯酸樹脂，該類樹脂可以提供良好的鋁箔附著力和較好的耐熱性能。

　　氯醋樹脂無(wú)法直接使用在水性體系中，但是一些水性丙烯酸樹脂和水性聚氨酯的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟一些，以其多樣性和良好的理化性能，已成為水性油墨的連接料的最佳首選，并在水性油墨中有了相關(guān)應(yīng)用，適用面越來(lái)越廣。

　　我公司對(duì)水性丙烯酸體系的PTP油墨進(jìn)行了試用，并在印刷后對(duì)其性能進(jìn)行了檢測(cè)，情況見表1。

　　表 1 水性油墨和溶劑型油墨的性能檢測(cè)值比較

　　2、水性油墨的助劑、顏料

　　水性油墨所用的助劑主要有消泡劑、表面活性劑、防腐劑、抗磨劑、分散劑、慢干劑和pH值穩(wěn)定劑。消泡劑是水性油墨中不可缺少的成分，否則油墨在粘度偏高、pH值偏低、印刷速度較快或加水過多時(shí)，承印物表面會(huì)產(chǎn)生微小的氣泡。表面活性劑可以降低油墨的表面張力，提高油墨的潤(rùn)濕性，改善印刷適性，以適應(yīng)鋁箔印刷的性能。還可以在油墨中加入粘附促進(jìn)劑，在鋁箔印刷中使用，可以提高油墨在鋁箔上的粘附能力。其它一些助劑的使用可改善水性油墨的弱點(diǎn)，提高油墨的性能。通常水性油墨中使用的顏料是耐堿性強(qiáng)的色料，在水中有較好的分散性。與溶劑型顏料相比，水性油墨的色料要求更高，要求體輕、柔軟、色彩飽和度高，并與連接料有良好的親和性、潤(rùn)濕性和分散性，在成品中不會(huì)發(fā)生凝聚、沉淀并具有良好的流動(dòng)性，不會(huì)發(fā)生變色和褪色現(xiàn)象。對(duì)鋁箔印刷來(lái)說(shuō)，耐高溫是顏料必須要具備的特性，有機(jī)和無(wú)機(jī)色料的耐高溫品種也相對(duì)較多，不論在溶劑型還是水性油墨中都能普遍使用。

　　3、應(yīng)用成本

　　我公司對(duì)使用水性油墨和溶劑型油墨的成本進(jìn)行了比較，其主要對(duì)比情況見表2：

　　表2 水性油墨和溶劑型油墨成本比較

　　注：本表為黑色油墨的比較，其它色的溶劑型油墨和水性油墨的價(jià)格基本一致

　　從表2可以看出，在油墨單價(jià)上水性油墨價(jià)格遠(yuǎn)高于溶劑型油墨，但在用量上，由于水性油墨顏料的特性，水性油墨的用量通常只有溶劑型油墨用量的80%左右。綜合算來(lái)，水性油墨的使用成本雖略高于溶劑型油墨，但價(jià)格差異并不大。

　　三、水性油墨印刷質(zhì)量控制要點(diǎn)

　　1、藥用鋁箔的表面油污殘留對(duì)水性油墨的影響

　　藥品包裝用PTP鋁箔一般都是以硬質(zhì)鋁箔作為基材，而硬質(zhì)鋁箔在鋁廠經(jīng)多層軋制后未經(jīng)過退火處理而制成。在軋制過程中的軋制油會(huì)有部分殘余在鋁箔表面，因此鋁箔表面常常會(huì)攜帶零星的油污，有時(shí)控制不好還會(huì)出現(xiàn)成片的油污。該油污主要成分是煤油，即一系列碳?xì)浠衔锏幕旌衔铮X箔表面的大面積油污在包裝原材料中是不允許大量出現(xiàn)的。

　　在PTP鋁箔印刷時(shí)，當(dāng)油墨的表面張力小于鋁箔基材的表面張力時(shí)，油墨才可以潤(rùn)濕基材，才有可能提供附著力。

　　表 3 PTP生產(chǎn)中常用液體材料的表面張力

　　鋁箔基材的表面張力要求是不小于32dyn/cm，這樣各類溶劑和水性材料都可以潤(rùn)濕鋁箔。但當(dāng)鋁箔表面有油污殘留時(shí)，油污的表面張力就會(huì)下降到23~32dyn/cm，因此油墨對(duì)有油污的鋁箔潤(rùn)濕性能會(huì)下降。在使用溶劑型油墨時(shí)，由于溶劑的表面張力與煤油的比較接近，并且煤油和有機(jī)溶劑有一定的相溶性，因此有輕微油污時(shí)并不會(huì)出現(xiàn)外觀的明顯缺陷，也不會(huì)明顯影響到涂層和油墨的附著力和強(qiáng)度。但是有大量的油污存在也是會(huì)有影響的。在使用水性油墨材料時(shí)，這一問題就更凸顯了，由于水在25℃的表面張力約為71.8dyn/cm，水性油墨經(jīng)過調(diào)配后的表面張力下降到大約25~30dyn/cm，而且水性材料本身與煤油就不相溶。鋁箔表面油污和水性材料并不浸潤(rùn)，水性涂層和油墨也就不會(huì)在攜帶油污的鋁箔表面鋪展開并成膜。實(shí)際生產(chǎn)我們也發(fā)現(xiàn)這類現(xiàn)象，如果遇到鋁箔表面有大片油污，就會(huì)出現(xiàn)油墨印刷不清晰、產(chǎn)生縮孔和涂布不均勻等現(xiàn)象出現(xiàn)，雖然我們也可以使用助劑和少量助溶劑降低水性材料的表面張力，使上述現(xiàn)象減輕。但是要從根本上解決問題，必須要除去鋁箔表面的油污。我們一般的做法是讓鋁箔在印刷前首先經(jīng)過一個(gè)90~100℃左右的烘箱，通過熱風(fēng)烘干1秒左右來(lái)使鋁箔表面的殘余油污得以減少，以增加印刷適性。

　　2、水的干燥速度對(duì)水性油墨的影響

　　水性油墨要供PTP鋁箔使用，就必須要適應(yīng)PTP鋁箔現(xiàn)有的印刷和涂布基本工藝條件，即在常規(guī)溶劑型油墨正常使用的工藝參數(shù)條件下印刷和涂布。一般情況下溶劑型油墨的烘干溫度在90~100℃，烘干時(shí)間約為1s;線速度一般控制在80~90m/min。

　　水性油墨的干燥是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，在印刷行業(yè)中，通常是采用熱風(fēng)干燥的方式。在熱風(fēng)干燥中，熱能的轉(zhuǎn)移、水及溶劑等液體的蒸發(fā)以及固體對(duì)流體蒸發(fā)的阻隔性都將影響油墨的干燥速度，而作為干燥主體的熱風(fēng)，其速度和溫度是決定干燥效率的關(guān)鍵因素。在油墨的烘干成膜過程中，稀釋劑要全部被蒸發(fā)掉，這部分稀釋劑的蒸發(fā)要消耗很多能量。和溶劑型材料比較，水性材料由于使用大量的水，水的蒸發(fā)熱要比常用的有機(jī)溶劑高出許多(見表4)，因此烘干相同質(zhì)量的水要消耗更多的能量。但是生產(chǎn)中，并沒有發(fā)現(xiàn)能量有太多的損耗(見表4-1)，這是因?yàn)樵谌軇┬筒牧贤坎歼^程中，要使溶劑在短時(shí)間內(nèi)干燥完全，必須提供大量的熱量和吹入大量的熱風(fēng)，而這些能量是完全過剩的，因而使用水性材料時(shí)，這些能量也完全足夠使用而且同樣也是過剩的。

　　表 4 PTP生產(chǎn)中常用溶劑的蒸發(fā)熱