印刷油墨市場趨勢及底涂工藝探究

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商業(yè)研究公司發(fā)布的《2021年水性印刷油墨全球市場報告：到2030年新冠疫情影響和恢復(fù)》指出，全球水性印刷油墨市場預(yù)計將從2020年的108.4億美元增長到2021年的113.6億美元，復(fù)合年增長率（CAGR）為4.8%。市場預(yù)計將在2025年以4%的復(fù)合年增長率達到133.6億美元。水性油墨增長的一個驅(qū)動因素是參與該市場的公司根據(jù)客戶需求轉(zhuǎn)向制造環(huán)保油墨，水性油墨就屬于這一類別。特別是對包裝和標簽印刷商來說，提供水性油墨是理想的選擇，因為它們被認為更適合與接觸食物，或人們可能攝入的任何東西的包裝進行交互。然而，水性油墨確實存在挑戰(zhàn)，最明顯的是干燥時間會抑制一些生產(chǎn)級印刷機的速度，并在材料兼容性方面造成障礙。使用底涂可以通過確保油墨附著在基材上來克服這個問題，同時提供視覺上吸引人的圖像，從生產(chǎn)到現(xiàn)實世界的處理都經(jīng)得起考驗。

一、解決水性噴墨問題

由于多種原因，水性噴墨印刷很受歡迎，尤其是在標簽和包裝領(lǐng)域。一方面，當涉及化學(xué)品從包裝遷移到內(nèi)部產(chǎn)品的問題時，水性油墨對環(huán)境的影響較少。“盡管與其他數(shù)字平臺相比，其采用的速度較慢，但由于其可持續(xù)性和監(jiān)管方面以及與其他印刷方法相比具有更高的速度性能，因此水性噴墨印刷繼續(xù)受到市場的歡迎，適用于短版和快速周轉(zhuǎn)的作業(yè)，”亞什蘭復(fù)合粘合劑和涂料業(yè)務(wù)總監(jiān)凱瑟琳·赫克曼指出。ACTEGA項目開發(fā)的安德烈·薩利對此同意，隨著市場尋找更可持續(xù)的選擇，水性噴墨似乎是一個誘人的選擇?！叭缃?，市場專注于提供可持續(xù)性、更低環(huán)境影響和更高可回收性的解決方案。水性產(chǎn)品可以滿足這些需求，并且可以更輕松地處理和運輸，減少社會對遷移的擔憂?！眰鹘y(tǒng)上，標簽和包裝的噴墨印刷是通過UV固化油墨技術(shù)完成的。然而，UV在這個領(lǐng)域和應(yīng)用中遇到了更多的挑戰(zhàn)?！皩τ诟嗟姆俏招圆牧?，UV確實是受歡迎的選擇，因為它可以提供快速可靠的固化，并可以提供在基材上良好的附著力。然而，使用UV也意味著在機器周圍和過程中重新分級運輸及其處理的規(guī)則更復(fù)雜，以及對物質(zhì)遷移的更多關(guān)注，尤其是在食品包裝中。但它確實是經(jīng)過驗證的技術(shù)，基于數(shù)十年的經(jīng)驗和專業(yè)知識?！彼_利解釋道。太陽化學(xué)全球數(shù)字產(chǎn)品經(jīng)理菲爾·杰克曼指出，包裝一詞包含許多不同的最終產(chǎn)品應(yīng)用和基材，因此“通常包裝印刷是在比標簽印刷機更寬、更快的印刷機上生產(chǎn)的，通常用于基于食品的物品，并可能在用于軟包裝的薄膜上。”基于這一說法，他認為水性噴墨印刷越來越受歡迎，原因有三個：高生產(chǎn)率的印刷機往往對印刷成本更敏感，而油墨和水性噴墨的成本有可能比UV更低；水性噴墨油墨干燥成比100%固體含量的UV更薄的薄膜，因此更適合薄膜類基材；需要食品包裝合規(guī)性，有時使用水性油墨技術(shù)可以更好地實現(xiàn)這一點?！半m然石化來源的水性流體產(chǎn)品的份額要低得多，但很容易理解為什么作為一種可再生資源，水性產(chǎn)品的需求越來越高。特別是，結(jié)合現(xiàn)有的硬件技術(shù)，印刷機可以實現(xiàn)與使用UV印刷機相同的生產(chǎn)力、高質(zhì)量的結(jié)果和最終產(chǎn)品，同時仍然滿足生產(chǎn)的監(jiān)管要求，”薩利補充道。

二、底涂的必要性

標簽和包裝空間中的水性噴墨印刷并不需要底涂，但采取底涂還是具有非常明顯的優(yōu)勢。赫克曼認為底涂是有必要的?！坝捎谄浠瘜W(xué)成分，水性噴墨油墨與任何預(yù)底涂的表面都不兼容，因此需要特殊配方的底涂來兼容油墨。底涂的主要目的是提升油墨的附著力，無滲色或污跡，并提供快速干燥的結(jié)果。”艾利丹尼森北美標簽和包裝材料公司數(shù)字技術(shù)業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理保羅·蘭德同樣認為，大多數(shù)水性系統(tǒng)都需要特殊的底涂工藝和介質(zhì)?！八試娔未蠹s含有80%的水，必須對其進行管理，以便化學(xué)涂料和底涂工藝發(fā)揮功能。底涂工藝有助于在發(fā)生蒸發(fā)時將著色劑或顏料固定到位?！薄盀榱双@得最大的可靠性和性能，底涂工藝非常有益。底涂的主要目的是形成一個接受噴墨的均質(zhì)層，從而在一系列基材上提供一致的網(wǎng)點增益和圖像質(zhì)量，”杰克曼解釋說。薩利說，底涂工藝有助于簡化過程?！暗淄靠捎糜谠黾佑湍珜牡母街?。它們還支持水性油墨的干燥過程，可以提高生產(chǎn)率，因為您無需更換整個油墨組，只需更換底涂即可?！薄芭c使用UV固化噴墨印刷相比，水性噴墨油墨的圖像質(zhì)量取決于墨滴在基材上停止相互聚結(jié)的速度。一方面是吸水性很強的紙基紙板，另一方面是不透水的薄膜?！苯芸寺赋?。當然，在為每個基材產(chǎn)生最佳圖像質(zhì)量的過程中，底涂工藝所發(fā)揮作用的方式各不相同?！拔院軓姷慕橘|(zhì)上實施底涂可將顏料保留在表面，這樣纖維內(nèi)的顏色強度就不會減弱。薄膜上實施底涂必須控制液滴擴散，并阻止相鄰顏色相互滲透，”杰克曼解釋說。另一個例子是，當需要在印刷后進行覆膜時，底涂可以幫助提高覆膜印刷表面的整體抗力，薩利指出。

三、特定功能

在為標簽和包裝中的水性噴墨印刷實施底涂工藝時，應(yīng)解決諸如油墨固定、固化和防水等特性。杰克曼表示，油墨附著力和相關(guān)的圖像質(zhì)量是實施底涂最重要的特征。底涂功能因應(yīng)用和基材而異，但如前所述，所有應(yīng)用和基材“都需要墨滴擴散方面的油墨固定，以實現(xiàn)最佳和可靠的圖像質(zhì)量?！彼ㄗh，針對特定應(yīng)用的要求包括外涂層敏感性、覆膜適用性和耐水性/耐溶劑性?！坝绕浞浪允擒洶b和標簽的重要要求。使用水性油墨進行良好的濕摩擦或濕針織測試并不容易，底涂有很大幫助。憑借所有這些優(yōu)勢以及輕松改變基材屬性的能力，底涂可以幫助拓寬印刷機的承印物范圍，”薩利分享道。蘭德增加了耐光性或抗褪色性，以及使用水性噴墨時的干燥時間作為額外的考慮因素。

四、介質(zhì)的兼容性

正如之前討論的那樣，介質(zhì)兼容性很重要。在理想情況下，一種底涂適用于包裝和標簽中使用的紙張和薄膜基材?！暗淄康墓δ苁翘峁┚鶆虻挠∷樱瑥亩M可能減少不同介質(zhì)的差異。如果單一底涂可以在所有需要的基材上進行良好的印刷，那么這是理想的，”杰克曼承認。赫克曼說應(yīng)該特別注意薄膜?！笆褂帽∧せ臅r，介質(zhì)兼容性最為重要。今天的技術(shù)要求薄膜必須涂面涂以實現(xiàn)底涂帶來的附著力，并且已經(jīng)證明經(jīng)過電暈處理的薄膜不是足夠的表面處理。紙張的多孔表面可以使用水性噴墨底涂?！彼_利承認，雖然底涂和基材之間的兼容性是關(guān)鍵，但仍有一個挑戰(zhàn)——與油墨和以后可能的套印上光的兼容性?！暗淄渴歉鶕?jù)所需的性能和阻力設(shè)計的。為了實現(xiàn)這一點，配方將針對特定市場或應(yīng)用進行調(diào)整。如果你改變這個配方中的某些東西，你可能會獲得新的能力，但會失去其他能力?！钡淄抗に嚠斎皇怯幸娴?，但只能在基材上使用一次。聯(lián)線和離線操作均可用。杰克曼認為，如果印刷機架構(gòu)允許的話，聯(lián)線是首選?！斑@主要是由于該過程的可重復(fù)性以及底涂將在干燥的條件下到達后續(xù)噴墨印刷站的事實?！毕喾?，赫克曼建議離線?！斑@是由于油墨附著力所需的涂布重量的高沉積，底涂的干燥需要大量的烘箱容量。大多數(shù)涂布機沒有充分干燥所需的設(shè)備，并且必須終止整個過程?！薄斑@取決于具體的生產(chǎn)工藝，即哪種底涂工藝在技術(shù)上更有意義或在經(jīng)濟上更好？如果必須停止印刷以更換底涂工藝，那么離線流程不會停止生產(chǎn)，相反，可以準備材料并立即印刷；另一方面，如果想在基材、底涂和油墨之間實現(xiàn)非常完美的融合，以及之后可能的其他后加工步驟，從技術(shù)上講，可能需要聯(lián)線底涂工藝，”薩利解釋道。底涂可用于水性噴墨場景，尤其是在包裝和標簽領(lǐng)域。在所有情況下，它們都能增強油墨附著力，確保在任何基材上印刷出高質(zhì)量的圖像。

作者:無 單位:全球印刷與包裝工業(yè)