策划：《包装前沿》编辑部

主讲：北京华腾新材料股份有限公司谭固

随着越来越严格的环保政策落地执行，彩印行业的VOCs治理势在必行，大家对诸如水墨印刷、EB油墨印刷、uv油墨印刷、水胶复合、无溶剂复合等源头替代技术的热情空前高涨，尤其是水墨印刷热度非常高，有望在不久的将来成为继无溶剂复合技术后，VOCs源头替代技术的又一重大应用。

各个彩印企业在推行水墨印刷工艺时，都会遇到各种问题，而且不仅仅是印刷工序，在质检、复合、制袋等工序也会产生很多新的问题，经常导致后工序埋怨，甚至指责印刷工序，对整个生产的运行扰动较大，使得本来就面临诸多挑战的水墨印刷技术推行起来更加困难。

今天，我们邀请了北京华腾新材料股份有限公司售后服务部部长谭固分享他基于多年经验总结出来的应用建议。

第77谈 水墨印刷与复合的匹配探讨发言嘉宾北京华腾新材料股份有限公司售后服务部部长谭固

要妥善解决水墨应用的相关问题，我认为必须疏通参与者看待新兴事物的思想，从根本上理解推行水墨的意义，才能以包容的心态看待水墨印刷技术。

借鉴道家哲学思想，所谓道以明向，道即底层逻辑，是规律和方向。在具体的水墨印刷问题上，从国家政策和行业趋势、水墨技术的发展水平、彩印企业的客户接受程度等各个角度来看，水墨印刷技术都必将是VOCs源头替代最主要的方法之一，是绝大多数彩印企业将来绕不开的技术路线。因此，水墨印刷对企业具有非常重要的战略意义。

所谓法以立本，法即指导思想和原则，在多年的水墨验证和应用中，我总结出大胆尝试、小心求证、科学使用、质量优先的推进原则。今天主要和大家分享水墨印刷后，与复合环节的匹配问题。

一、复合工序配合水墨印刷的三种方案

对于复合工序来说，配合推行水墨印刷，一般有三种方案可以选择：

1、水墨印刷+水胶复合

因为水胶与水墨树脂体系相近，油墨匹配比较容易，不易出现复合外观问题，但水胶应用范围有局限。

2、水墨印刷+无溶剂胶水复合

经济环保，适应面广，个人认为是VOCs源头治理的最佳组合方案，目前主要问题是复合外观不容易控制。

3、水墨印刷+溶剂型胶水复合

当然，这是一个过渡性的配合方案。虽然这个方案虽然成功率高，适用面广，出现的复合问题少，但与使用水墨印刷的初衷有所偏离。

在复合验证阶段，有条件的情况下，三种复合方案都可以大胆尝试，多一种方案，以后遇到问题时就多一种选择。

在验证过程中，最好有专人持续跟踪，观察是否有异常，并做好完整客观的记录，这些记录将是后续制定工艺最重要的依据。在批量生产时，应严格执行工艺，秉承由易到难，由慢到快的科学原则，首选溶剂胶和水胶复合方案，稳定后再逐渐拓展到无溶剂复合，如此循序渐进。

所谓术以立策，术即具体的方法及工艺。水墨复合工艺的确定一直是彩印企业比较头疼的事情，因为印刷工序有太多的因素能够导致复合质量的波动，把控难度大。因此，在制定复合工艺前，必须清楚水墨印刷与复合工序相关的特性以及复合过程中容易出现的问题。

二、水墨印刷与复合工序相关的特性

1、干燥困难

从某种意义上来讲，水墨印刷干燥困难是印刷速度问题，一般速度较低时，还是能够完全干燥的。但在不添置新的印刷机台的情况下，印刷速度必须维持在较高水平才能满足产能的需求，因此，机速过快是水墨印刷经常出现干燥不良问题的原因之一。

2、干燥效果很难准确判断

用溶剂型油墨印刷时，我们可以通过气象色谱仪检测印刷膜的溶剂残留来判断干燥状态，但水墨印刷时就无法通过此方法来判断，若使用在线的水分测试设备，投入成本又太大。所以，多数情况下大家是通过印刷技术人员的经验、后工序的反馈以及结合相应的工艺来综合判断，存在一定的误差和滞后性。

3、版浅，上墨量少

大多数彩印企业都会按照水墨印刷的要求重新制版，但印版网穴深度没有统一的标准，每个水墨厂都有自己的见解和推荐，但都会比溶剂型油墨版浅很多，所以上墨量也小很多。虽然水墨的色浓度能比溶剂型油墨高不少，但墨层薄，遮盖力上限比较低，容易造成很多复合外观问题。

4、附着力

不同厂家的水墨，白墨、色墨、醇的比例、干燥效果、印刷材质等都能影响水墨的附着力，正常情况下，水墨附着力要稍差于溶剂型油墨的附着力，但在干燥良好的情况下，印刷时进行在线电晕处理能显著改善水墨的附着力。

5、溶剂比例

为了提高干燥速度，改善印刷效果，经常会在水墨中添加一部分或全部使用醇类溶剂，添加醇类溶剂后，印刷速度会明显提升，若此时出现干燥不充分，不论是水还是醇，都会严重影响复合工序胶水的固化。

6、水墨使用的色组

不管是使用白墨、色墨还是全色系水墨，都应将这些信息传递到下一工序，以便后工序能有针对性的准备。

7、材质

目前主要用于印刷水墨的材质是OPP、PET、PE，水墨和溶剂型油墨一样，在不同材质上的附着力是不一样的。其中PET印刷水墨后，应尽可能减少复合前放置的时间，有利于提高复合强度。

8、不稳定

水墨在连续印刷过程中，转移效果可能发生变化，容易产生堵版等问题；由于水墨自身流平性的问题或在连续印刷过程中流平性下降都很容易产生水纹问题，这些外观问题的严重程度都将在复合后被放大。

三、水墨印刷在复合过程中容易出现的问题

1、白点、气泡，镀铝结构尤为明显

我们应该把水墨看成一个全新的事物，其树脂特性、颜料染料状态、助剂等都与溶剂型油墨有很大区别，不论是水胶、溶剂胶、无溶剂胶在水墨界面上的润湿能力和流平能力大概率都会有所下降。与复合工艺及胶水匹配时很大概率会出现白点、气泡等外观问题。

因此，水墨印刷的产品在做复合验证时，涂胶量应当从高往低测试，复合速度应当从低往高测试，材料结构应当从简单的OPP/CPP等结构往镀铝结构测试。以无溶剂复合OPP/CPP为例，我们建议涂布量从2.0g/㎡、复合速度从100m/min开始测试，成功后再提高难度，这样能大幅提高成功率和工人的信心，既能最大程度保证复合效果包装印刷烘干，又能测试出各个工艺要素的极限。

2、色相变暗

以白版为例，水墨印刷为了保证干燥效果，印版大多数在25~30μm，墨层薄，遮盖力有限。采用无溶剂复合工艺时，无溶剂胶水分子量较小，有可能完全“浸透”比较薄的墨层，改变印刷膜对光的反射，看起来颜色就发灰，色相变暗。

溶剂型胶水分子量较大，不易出现变暗问题，而水胶干燥即成膜的特性就能够比较完美地避免变暗问题。所以，当出现色相变暗问题时，首选水胶复合、其次是溶剂型胶水复合。

3、油墨胶水互溶

这类问题主要是由于水性油墨使用的树脂结构与胶水树脂的结构相近，产生了相似相溶现象，无溶剂胶水分子量较小，流动性强，比溶剂型胶水更容易出现，水胶复合时没有遇到过相关案例。

4、复合强度低

针对水墨印刷膜的复合，三个方面的原因可以造成复合强度低：

首先是水墨附着力不够，现象是剥离后油墨完全转移；

其次是水墨干燥不良，影响了油墨的附着力，或水墨印刷残留的水或醇，消耗了胶水固化剂中的-NCO基团，造成-NCO与-OH比例失调，从而影响胶水的固化效果，现象是油墨转移且发粘，或油墨不转移，胶层发粘；

最后是胶水与水墨的亲和性差，润湿不良，造成复合强度低，也就是胶水粘不住水墨，现象是胶层不发粘，有可能同时伴随着严重的复合外观问题，这种情况在复合时，对印刷膜进行在线电晕处理，就能够有效改善。

5、油墨转移

如果复合前检测油墨附着力正常，一般是胶水与墨层的粘接力大于油墨的附着力，或胶水在反应过程中产生的内应力导致油墨转移，这种属于正常情况，不需要处理；若同时还出现复合强度低，则需要考虑印刷时提升水墨的附着力或适当调整胶水比例，溶剂型胶则稍微减少固化剂的使用量，无溶剂胶则适当增加B胶的用量， 与镀铝转移问题的解决思路相同。

6、固化不良

在胶水配比和其它工艺条件正常的情况下，固化不良是水墨在印刷时干燥不充分，残留的水或醇影响了胶水的固化造成的。这种情况应当在印刷工序时，保证水墨的充分干燥，若是轻微的干燥不良，也可以通过调整胶水的配比来适当弥补。以无溶剂胶为例，可以减少10%~15%的B胶使用量来改善固化不良现象；在水墨干燥不良的情况下，由于溶剂型胶粘剂在涂胶和烘干的过程中，乙酯能带动水墨中残留水分或醇类溶剂的快速挥发，且干式复合机烘道较长，烘箱温度高，能对水墨进行二次干燥，所以一般溶剂型胶水复合的固化状态要优于无溶剂胶型胶水，这也是溶剂胶配合水墨印刷产生问题少的原因之一。

7、热封边离层、拉链袋热封起皱

固化不良和水墨耐热性不够，都可能造成热封部位离层或起皱。若全色系采用水墨印刷，则每个颜色都需要进行相应的耐温测试，因为每个颜色都有可能出现在热封部位。

四、结 语

每家企业使用的水墨、订单情况、设备状况、人员状况、地理位置、环境气候等都不尽相同，遇到的问题及合适的复合工艺也就不同，很难完全复制同行的成功经验，很多时候需要独立摸索复合经验，并制定复合工艺，这个过程漫长且曲折，但这也是技术创新、进步所需要付出的代价。

我们应当以复膜验证过程记录为基础，充分考虑以上水墨印刷的特点、复合过程中常见的问题，坚持质量优先的原则，彩印企业再结合自身的特点，就能制定出适合企业现状的水墨复合工艺。

如果彩印企业有需要，我们在广东国望技术中心，拥有两条全尺寸的生产线，能够进行单色的印刷和多种方式复合，可以根据产品要求为客户测试出最佳的工艺条件，同时我们经验丰富的技术工程师能帮助客户培训现场操作人员，能在不占用客户时间和设备的情况下，帮助客户开发出符合市场需求的产品。

给大家分享一个水墨印刷稳定批量生产的应用案例：

料结构：BOPP/VMPET/PE；

袋 型：三边封拉链袋

油 墨：广东某品牌全色系水墨

胶 水：

BOPP/VMPET 华腾溶剂型胶

VMPET/PE 华腾无溶剂型胶粘剂

外 观：外观良好，拉链处无起皱、分层

复合强度：

BOPP/VMPET：MD:1.2N/15mm；TD:1.4N/15mm

VMPET/PE：MD:3.8N/15mm；TD:4.3N/15mm

固化状态：

BOPP/VMPET油墨部分转移，轻微发粘；

VMPET/PE固化良好。

热封强度：55N/15mm

在此案例中，当BOPP/VMPET采用无溶剂复合时，出现了少量无法消除的白点，固化状态较差，制袋时拉链热封处易分层。

所谓器以成事，器即工具、设备、原辅材料等。对于水墨印刷技术，水墨和印刷机械是主要载体，该技术能否成功得到推广及应用，最终还是取决于水墨和印刷机械的技术水平，正如俗话所说，打铁还需自身硬。

随着水墨在附着力、干燥速度、印刷效果、印刷成本方面不断取得进步，水墨印刷在一些简单图案、轻质的食品和日化品包装上已经比较成熟，但在大部分的应用领域还需要在产业上下游及企业内部各工序间的相互配合、理解、包容下尽快攻克。

水墨印刷推广过程中一直在克服重重阻力，彩印企业对水墨的期望值普遍比较高，希望水墨各方面都能媲美有机溶剂型油墨，但目前将“能用”作为选用水墨的标准，将“好用”作为水墨发展的目标可能更切合实际。

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/左 光 申/广州通泽机械有限公司董事长科技部国家科技成果鉴定专家北京印刷学院客座教授中国印协凹印分会副理事长

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