浅析柔性版水性油墨标准

刘珈序, 蔡小瑞, 曹国荣

(北京印刷学院,北京 102600)

受国家环保政策和经济发展的影响,柔性版水性油墨近年来迅速发展[1]。水性油墨从出现之初,就以其环保的特点在欧美等发达国家开始流行。现如今水性墨柔印工艺不断改进,加上柔版印刷技术与水性油墨的配合,打开了更广阔的应用市场,对印刷行业的许多领域产生了重大影响[2-4]。目前,在美国市场上塑料软包装印刷中大部分都采用水性油墨,也就是说水墨已成为印刷的主要用墨。我国水性柔印市场已经趋于成熟,对水性油墨企业的自主创新能力也提出了更高的要求。标准化作为促进企业发展和技术进步的重要手段,已经成为企业自主创新不可或缺的组成部分[5]。

1 标准总体情况

本文对柔性版水性油墨的国家标准、行业标准和企业标准进行检索,目前没有国家标准,行业标准1 项,企业标准25 项。

2 性能指标(值)对比

对柔性版水性油墨的企业标准与QB/T 2825—2017 行业标准中性能指标进行梳理,并对其技术指标(值)进行对比分析。

2.1 行业标准和企业标准中均有的指标且指标值相同

为保护人身的安全,油墨生产和使用过程中不应损害使用者或第三者的安全健康,QB 2930.1—2008、QB/T 2825—2017 行业标准中明确提出油墨有害可溶性元素的最大限量和总含量限量,单位mg/kg,即铅(Pb)＜90、汞(Hg)＜60、砷(As)＜25、铬(Cr)＜60、镉(Cd)＜75、锑(Sb)＜60、钡(Ba)＜1000、硒(Se)＜500,铅、汞、铬、镉的总含量限量应＜100。这是标准制定过程中必须达到的条件,但部分企业标准未提出此项指标,这不符合标准法的规定,企业标准应增加此项强制性指标。

2.2 行业标准和企业标准中均有的指标,但指标值不同

行业标准和企业标准中均提出了粘度、pH 值、颜色、附着牢度、着色力、细度、初干性、光泽8 项指标。但企业根据实际生产和客户要求,提出了符合自己要求的指标值。本文梳理同一指标的不同指标值并进行对比,如图1～图6 所示。

在25 家企业标准中,有粘度指标的企业20家,其中与行业标准检验方法相同的有13 家,如图1 所示。行业标准中粘度的检验方法为涂料4 号杯和日制察恩4 号杯两种。本文对与行业标准相同检验方法的企业指标进行值的对比。部分企业标准没有明确检验方法,或采用与行业标准不相同的检验方法,这影响标准指标值的对比,建议企业标准以行业标准为参考依据,规范粘度的检验方法。在高速印刷时,油墨的粘性必须低于临界值,否则油墨不可能转移并附着在承印物上。同时油墨上机粘度越低,流频越好,产生的污版、脏版、刀丝越少。有4 家企业标准值高于行业标准,建议以行业标准为依据,重新修订指标值,以便更好地满足企业生产。

图1 粘度值对比

在25 家企业标准中,有pH 指标的企业15家,如图2 所示。行业标准中明确规定水性油墨pH 应在7—10 之间,企业标准中pH 最小值的设定均高于行业标准,建议行业标准参考企业标准,修订时更新指标值。另外部分企业指标值的设定过于宽泛,建议精确分析并对指标值进行修订。

图2 pH 值对比

在25 家企业标准中,有着色力指标的企业19家,如图3 所示。着色力影响油墨的耐印率及其印刷时墨量的控制。油墨着色力小,则供墨则多,膜层则厚,造成网点扩大、糊版等质量问题。有1 项企业标准值明显高于行业标准,可能是根据客户要求所设定。

图3 着色力值对比

在25 家企业标准中,有细度指标的企业23家,如图4 所示。油墨细度的大小影响印刷品的质量。如果油墨细度过大,在印刷过程中容易产生传墨、匀墨不均匀问题,严重时会堵墨斗,导致油墨不能正常下墨,造成油墨的转移性下降,长期使用将磨损版材和墨辊,减少墨辊的使用寿命。油墨细度过小的话,油墨转移到纸张后,可能出现渗入纸张毛细管中的颜料粒子过多,则印刷品也会因为纸张表面颜料浓度过低而显得墨色暗淡。如果油墨细度好,其浓度及光泽度相对也会提高。有2 家企业标准中细度值高于行业标准。

图4 细度值对比

在25 家企业标准中,有初干性指标的企业有9 家,如图5 所示。水墨在使用过程中由于油墨厂家选用的树脂不同或机器转速不同,初干性会有所不同。干燥速度过快,油墨在印版或者网纹辊上发生干燥,会发生堵版和糊版等印刷故障的发生。干燥速度过慢,干燥速度达不到印刷机转速要求,会影响生产效率。有3 家企业标准初干性指标单位为cm,与行业标准初干性指标单位不同,建议与行业标准统一测试单位,便于对比分析。其中初干性数值小于5mm/30s 或者超过50mm/30s 属于不达标,企业修订时,建议参考行业标准。

图5 初干性值对比

油墨的光泽度是指油墨印样在某一角度反射光线的能力。油墨光泽度的好坏,直接就影响了产品的外观。因此光泽度高的,色彩就显得鲜艳,光泽度低的,色彩就明显暗沉。为了要获得高光泽的印品,印刷者不仅要在油墨的连结料上下功夫,也要往印刷品上罩光、涂塑、覆膜等上面做工作,这就体现了油墨光泽度的重要性,建议未设定此项指标的企业参考研究。在25 家企业标准中,有光泽偏差指标的企业2 家,其数值与行业标准一致;有光泽指标的企业4 家,建议这4 家企业在修订标准时,与行业标准相统一,设定指标为光泽偏差(图6)。

图6 光泽值对比

2.3 企业标准中特有指标(值)

部分企业标准中还提到了耐酸碱、耐水、贮存稳定性、外观、流动性、脱色测试、耐干摩擦、粒度、耐光、固体含量、气味、浓度、基材膜表面张力、耐划痕性、溶剂残留、遮盖力、硬度、印刷速度、表面电阻、体积电阻、耐湿、耐热、划格实验指标。这是企业标准根据实际生产情况和客户要求制定的指标,行业标准修订时需增加这些指标。

2.4 行业标准中特有指标(值)

《标准化法》明确规定企业可以根据需要自行制定企业标准,但这是在以行业标准为基础的前提下。推荐性国家标准、行业标准、地方标准、团体标准、企业标准的技术要求不得低于强制性国家标准的相关技术要求。国家鼓励社会团体、企业制定高于推荐性标准相关技术要求的团体标准、企业标准。行业标准中的指标是企业标准制定过程应达到的指标。部分企业未做到这一点,这是不符合要求的,建议企业标准对照行业标准进行修改完善。

并不是所有的企业标准都有设定粘度、pH 值、颜色、附着牢度、着色力、细度、初干性、光泽8 项指标,且行业标准中额外提到了溶剂残留总量、苯和苯系物残留量、VOC 含量和抗粘连指标,这些是所有企业标准中均未提及的。

印刷油墨中含有有害残留物质对环境与人都有直接的影响和危害。有害残留物质会污染包装内容物,导致食品包装的安全问题。印刷后,当残留溶剂达到一定量时,就容易造成印品在收卷及放置过程中出现反黏等问题。同时还会影响复合工序的质量。因此需对油墨中有害残留物质做出明确限量。行业标准中明确提出,薄膜类水性油墨溶剂残留总量应≤5 mg/cm2,苯和苯系物残留量应≤0.5mg/m2,企业标准应增加此项指标;2021 年4 月1 日GB38507—2020 《油墨中可挥发性有机化合物(VOCs)含量的限值》正式实施。国家标准中明确提出吸收性承印物VOCs 含量≤5,非吸收性承印物≤25,行业标准中规定VOC 含量应≤10%。此项指标行业标准是不符合要求的,应按照国家标准及时更新指标;抗粘连指标要求油墨避免印刷品的蹭污,是必要的指标。

3 结语

论文主要对柔性版水性油墨的企业标准与QB/T2825—2017 行业标准中性能指标(值)进行了对比分析,结果如下:

(1)行业标准中明确提出有害可溶性元素限量。但部分企业标准未涉及此项指标。这是标准制定过程中必须达到的条件。

(2)行业标准和企业标准中共同提到了粘度、pH 值、颜色、着色力、细度、附着牢度、初干性、光泽偏差这些性能指标,部分企业标准未设定某一指标或制定的指标值范围过于宽泛,建议以行业标准为依据,重新修订指标值。

(3)行业标准中额外提到了溶剂残留总量、苯和苯系物残留量、VOC 含量和抗粘连指标,这些是企业标准中未提及的。建议企业标准增加这些指标。

(4)部门企业标准对国家还未出台的油墨产品中重要指标进行了部分补充,这是根据企业工作中的实际情况所制定。行业标准修订时应参考决定是否增加有性能指标。

综上所述,我国现发布的企业标准质量不高,应引起行业等相关部门的重视。