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近几年，水性油墨在包装印刷市场，尤其是柔印领域的应用越来越广，但在凹印领域的应用相对滞后。为了加强水性油墨在烟包凹印中的推广和应用，我公司于2012年10月中旬对烟包凹印水性油墨进行了一次实践生产评估，并取得了成功。本文中，笔者愿与大家分享一下烟包水性油墨凹印的实践所得。
立项背景
水性油墨是由水溶性树脂、高级颜料、溶剂和助剂经科学复合加工研磨而成的。其中，主溶剂是水和少量乙醇，不含挥发性有毒有机溶剂，在操作过程中不会损害员工健康，对环境无污染，在印品中无残留，还可以消除印刷车间的火灾隐患，有利于安全生产。
在欧美和日本等发达国家和地区，水性油墨已成为除胶印以外其他印刷方式的专用油墨。例如，在美国，95%的柔印产品和80%的凹印产品采用的都是水性油墨。相比之下，水性油墨在我国起步较晚，但随着人们环保意识的不断提高，以及国家对绿色印刷的大力倡导，近几年来水性油墨在我国得到了迅速发展，国产水性油墨的质量也得到了显著提高。在进口水性油墨价格普遍偏高的情况下，性价比更高的国产水性油墨已逐渐占领国内市场。
在包装印刷领域，尤其是针对食品包装印刷使用的有机溶剂、溶剂型油墨和光油，国家提出了许多卫生、环保方面的要求和制约条件，大力倡导绿色印刷，并出台了绿色印刷相关标准。特别是在三鹿“毒奶粉”事件爆发以来，国家烟草专卖局将烟草包装安全提升到了食品安全的高度，相继出台了YC/T 207-2006《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的测定 顶空-气相色谱法》、YC263-2008《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的限量》两项标准，各卷烟厂对挥发性有机化合物（VOC）残留指标实行一票否决制，这给习惯使用溶剂型油墨的烟包印刷企业带来了严峻的考验，我公司也不例外。
我公司印制的“泰山（白将军）”烟包使用的就是溶剂型油墨，主溶剂为乙酯或正丙酯，生产中经常出现有机溶剂超标问题，甚至还检出了苯类色谱。在这种情况下，不进行技术创新，企业就如履薄冰；不进行技术创新，企业就会被市场淘汰！为此，我公司专门成立了技术创新项目组，确立了在部分产品中推广使用水性油墨的攻关项目。
项目技术关键及实践路线
1.工艺设计
“泰山（白将军）”烟包小盒的凹印工艺流程为：印刷浅灰色细条杠→印刷红色主色调→印刷黑色条码→印刷青光金色警示语→上水性光油→烫印两次→模切。承印物定量为230g/m2，印刷速度为180m/min，主色调为红色，采用水性油墨印刷，上水性光油；浅灰色细条杠、黑色条码、青光金色警示语采用溶剂型油墨印刷，但耗墨量极少。
2.技术关键
（1）凹版制版参数的调整。结合水性光油和溶剂型光油的印版制版经验，一般将印刷水性油墨的凹版网穴深度由46μm调整到35μm（或30μm）；为保证水性油墨的流平效果，将加网线数调整为100线/厘米，加网角度不变。
（2）提高烘箱干燥效果。对红色水性油墨印刷单元的烘箱进行改造，将功率加大30%。若印品干燥不彻底，可采取两种办法，一是加大烘箱功率，二是减少油墨转移量。考虑到印品墨色饱和度是硬性指标，因此油墨转移量不能无限减少。
（3）保证良好的水性油墨流平效果与色差稳定性。
（4）水性油墨的柔韧性决定印品模切压痕后的耐折性能，如果柔韧性不好，就会导致烟包成盒后发生墨层爆裂现象。
（5）水性油墨耐晒指数的检测。由于水性油墨采用的颜料与溶剂型油墨不同，耐晒指数也有较大差别。一般，水性油墨的耐晒性能不应低于原来使用的溶剂型油墨。
3.实践路线
该项目的实践路线图如图1所示。
油墨调配及印刷过程
1.实践过程
（1）安装印版。安装网穴深度为35μm、加网线数为100线/厘米的印版，调整刮墨刀角度，检查刀架摆动状态是否正常。
（ 2 ）按照金红∶洋红=1∶2的比例，对水性油墨进行调配、稀释、刮样、对比。循环以上过程，记录油墨添加量，直到与原来溶剂型油墨的刮样效果相近。取适量调配好的水性油墨，加入凹印机墨槽。
（3）开机印刷。查看水性油墨干燥情况，预调整烘箱功率。如果烘箱功率已达到最大，而在低速下仍然不能干燥，应更换另一根网穴深度为30μm、加网线数为100线/厘米的印版。
（4）检测最初开机试印印品的VOC含量。
（5）肉眼观察水性油墨在印品表面的流平效果，是否存在斑点、橘皮、花斑、马蹄印等瑕疵，并检查其他常规印刷项目。
（6）油墨黏度的调整。用水调节油墨黏度，将油墨黏度控制在18～25秒之间（2#察恩杯），同时记录环境温湿度。如果黏度过高，油墨的转移性能就会变差，易出现脏版、糊版等弊病；如果黏度过低，印品则易出现拖尾、发花、印刷不实等缺陷。
（7）印品色差的检查。提高印刷速度，用色差仪检测红色色差，根据指示方向对油墨进行微调，直至合格。
（8）烫印试验。取少量印品，采用烫金机对其进行试烫印，验证红色水性油墨的烫印适性。
（9）对烫印样品进行模切，检测压痕折力，确保红色水性油墨墨层无爆裂现象。
（10）待各项检测完成后，提速生产适量产品（一般为50箱），然后在卷烟厂的包装机上试用，确认无误后加大批量，生产500箱，待我公司到卷烟厂跟踪验证无误后，锁定油墨生产厂家与生产工艺，最后实现持续大批量生产。“泰山（白将军）”采用溶剂型油墨和水性油墨印刷效果对比如图2所示。
2.注意事项
（1）水性油墨的溶剂必须是水和乙醇，一旦错加了酯类有机溶剂，油墨便会结块，呈浆糊状。
（2）印刷完毕后，务必将印版擦干净，一旦水性油墨中的水性树脂连结料在网穴中干固，便无法清理，印版只能报废。
（3）刷洗印版时尽量少用溶剂（水和乙醇），过多使用可能会导致次日印刷时墨色严重变浅。
（4）务必注意水性油墨的储存温度，一般在10℃以上。油墨温度太低时，一旦冻坏，将不可逆。
质量指标及VOC残留分析
1.质量指标
采用溶剂型油墨和水性油墨印刷的印品，在物理指标方面的差异不是很大，都能达到中烟公司的企业标准，但水性油墨由于在使用过程中没有溶剂挥发现象，印刷流平更均匀、色相更稳定、色彩饱和度更高。此外，水性油墨中采用的水溶性树脂及连结料与溶剂型油墨不同，其墨层干燥后的滑爽性较好，有利于卷烟厂高速机组的生产作业。表1为水性油墨与溶剂型油墨印品的主要质量指标对比。
2.VOC残留
该烟包为五色凹印，其中红色油墨和光油均为水性，从印品成本角度分析，红色水性油墨和水性光油占油墨总用量的96%，换言之，该产品96%的印刷面积采用的是水性油墨和水性光油，因此不存在VOC残留量超标的问题。
根据YC/T207-2006《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机物的测定 顶空-气相色谱法》标准的要求，我公司采用顶空-气相色谱仪对该产品的VOC残留量进行了检测，结果见表2。结果表明，使用水性油墨印刷的“泰山（白将军）”烟包中，15种有机化合物在各个工序中均无VOC残留超标现象；而使用溶剂型油墨印刷的烟包产品，乙醇、乙酸正丙酯的残留量超标，乙酸乙酯的含量偏高，虽然按照YC263-2008《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机物的限量》标准，综合值不超标，但按照山东中烟集团的企业新标准（单项指标不超3倍），使用溶剂型油墨印刷的烟包产品则为不合格品。
超预期的经济指标
实施烟包水性油墨凹印项目的根本目的是解决“泰山（白将军）”烟包中VOC残留量经常超标的问题，我们起初考虑到水性油墨虽然以水和乙醇为主溶剂，但水性油墨的采购成本较高，因此我们的预期目标是希望与采用溶剂型油墨的成本持平，但最终我们在成本方面也得到了意外收获。表3是按照我公司20万箱（5亿张）“泰山（白将军）”烟包小盒的年产量核算的经济效益指标。从表3中可以看出，生产20万箱“泰山（白将军）”烟包小盒，仅应用水性油墨一项，全年可节约成本近25万元；而且溶剂型油墨需要使用4种辅助材料，而水性油墨仅使用2种，更便于操作。
立项背景
水性油墨是由水溶性树脂、高级颜料、溶剂和助剂经科学复合加工研磨而成的。其中，主溶剂是水和少量乙醇，不含挥发性有毒有机溶剂，在操作过程中不会损害员工健康，对环境无污染，在印品中无残留，还可以消除印刷车间的火灾隐患，有利于安全生产。
在欧美和日本等发达国家和地区，水性油墨已成为除胶印以外其他印刷方式的专用油墨。例如，在美国，95%的柔印产品和80%的凹印产品采用的都是水性油墨。相比之下，水性油墨在我国起步较晚，但随着人们环保意识的不断提高，以及国家对绿色印刷的大力倡导，近几年来水性油墨在我国得到了迅速发展，国产水性油墨的质量也得到了显著提高。在进口水性油墨价格普遍偏高的情况下，性价比更高的国产水性油墨已逐渐占领国内市场。
在包装印刷领域，尤其是针对食品包装印刷使用的有机溶剂、溶剂型油墨和光油，国家提出了许多卫生、环保方面的要求和制约条件，大力倡导绿色印刷，并出台了绿色印刷相关标准。特别是在三鹿“毒奶粉”事件爆发以来，国家烟草专卖局将烟草包装安全提升到了食品安全的高度，相继出台了YC/T 207-2006《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的测定 顶空-气相色谱法》、YC263-2008《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的限量》两项标准，各卷烟厂对挥发性有机化合物（VOC）残留指标实行一票否决制，这给习惯使用溶剂型油墨的烟包印刷企业带来了严峻的考验，我公司也不例外。
我公司印制的“泰山（白将军）”烟包使用的就是溶剂型油墨，主溶剂为乙酯或正丙酯，生产中经常出现有机溶剂超标问题，甚至还检出了苯类色谱。在这种情况下，不进行技术创新，企业就如履薄冰；不进行技术创新，企业就会被市场淘汰！为此，我公司专门成立了技术创新项目组，确立了在部分产品中推广使用水性油墨的攻关项目。
项目技术关键及实践路线
1.工艺设计
“泰山（白将军）”烟包小盒的凹印工艺流程为：印刷浅灰色细条杠→印刷红色主色调→印刷黑色条码→印刷青光金色警示语→上水性光油→烫印两次→模切。承印物定量为230g/m2，印刷速度为180m/min，主色调为红色，采用水性油墨印刷，上水性光油；浅灰色细条杠、黑色条码、青光金色警示语采用溶剂型油墨印刷，但耗墨量极少。
2.技术关键
（1）凹版制版参数的调整。结合水性光油和溶剂型光油的印版制版经验，一般将印刷水性油墨的凹版网穴深度由46μm调整到35μm（或30μm）；为保证水性油墨的流平效果，将加网线数调整为100线/厘米，加网角度不变。
（2）提高烘箱干燥效果。对红色水性油墨印刷单元的烘箱进行改造，将功率加大30%。若印品干燥不彻底，可采取两种办法，一是加大烘箱功率，二是减少油墨转移量。考虑到印品墨色饱和度是硬性指标，因此油墨转移量不能无限减少。
（3）保证良好的水性油墨流平效果与色差稳定性。
（4）水性油墨的柔韧性决定印品模切压痕后的耐折性能，如果柔韧性不好，就会导致烟包成盒后发生墨层爆裂现象。
（5）水性油墨耐晒指数的检测。由于水性油墨采用的颜料与溶剂型油墨不同，耐晒指数也有较大差别。一般，水性油墨的耐晒性能不应低于原来使用的溶剂型油墨。
3.实践路线
该项目的实践路线图如图1所示。
油墨调配及印刷过程
1.实践过程
（1）安装印版。安装网穴深度为35μm、加网线数为100线/厘米的印版，调整刮墨刀角度，检查刀架摆动状态是否正常。
（ 2 ）按照金红∶洋红=1∶2的比例，对水性油墨进行调配、稀释、刮样、对比。循环以上过程，记录油墨添加量，直到与原来溶剂型油墨的刮样效果相近。取适量调配好的水性油墨，加入凹印机墨槽。
（3）开机印刷。查看水性油墨干燥情况，预调整烘箱功率。如果烘箱功率已达到最大，而在低速下仍然不能干燥，应更换另一根网穴深度为30μm、加网线数为100线/厘米的印版。
（4）检测最初开机试印印品的VOC含量。
（5）肉眼观察水性油墨在印品表面的流平效果，是否存在斑点、橘皮、花斑、马蹄印等瑕疵，并检查其他常规印刷项目。
（6）油墨黏度的调整。用水调节油墨黏度，将油墨黏度控制在18～25秒之间（2#察恩杯），同时记录环境温湿度。如果黏度过高，油墨的转移性能就会变差，易出现脏版、糊版等弊病；如果黏度过低，印品则易出现拖尾、发花、印刷不实等缺陷。
（7）印品色差的检查。提高印刷速度，用色差仪检测红色色差，根据指示方向对油墨进行微调，直至合格。
（8）烫印试验。取少量印品，采用烫金机对其进行试烫印，验证红色水性油墨的烫印适性。
（9）对烫印样品进行模切，检测压痕折力，确保红色水性油墨墨层无爆裂现象。
（10）待各项检测完成后，提速生产适量产品（一般为50箱），然后在卷烟厂的包装机上试用，确认无误后加大批量，生产500箱，待我公司到卷烟厂跟踪验证无误后，锁定油墨生产厂家与生产工艺，最后实现持续大批量生产。“泰山（白将军）”采用溶剂型油墨和水性油墨印刷效果对比如图2所示。
2.注意事项
（1）水性油墨的溶剂必须是水和乙醇，一旦错加了酯类有机溶剂，油墨便会结块，呈浆糊状。
（2）印刷完毕后，务必将印版擦干净，一旦水性油墨中的水性树脂连结料在网穴中干固，便无法清理，印版只能报废。
（3）刷洗印版时尽量少用溶剂（水和乙醇），过多使用可能会导致次日印刷时墨色严重变浅。
（4）务必注意水性油墨的储存温度，一般在10℃以上。油墨温度太低时，一旦冻坏，将不可逆。
质量指标及VOC残留分析
1.质量指标
采用溶剂型油墨和水性油墨印刷的印品，在物理指标方面的差异不是很大，都能达到中烟公司的企业标准，但水性油墨由于在使用过程中没有溶剂挥发现象，印刷流平更均匀、色相更稳定、色彩饱和度更高。此外，水性油墨中采用的水溶性树脂及连结料与溶剂型油墨不同，其墨层干燥后的滑爽性较好，有利于卷烟厂高速机组的生产作业。表1为水性油墨与溶剂型油墨印品的主要质量指标对比。
2.VOC残留
该烟包为五色凹印，其中红色油墨和光油均为水性，从印品成本角度分析，红色水性油墨和水性光油占油墨总用量的96%，换言之，该产品96%的印刷面积采用的是水性油墨和水性光油，因此不存在VOC残留量超标的问题。
根据YC/T207-2006《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机物的测定 顶空-气相色谱法》标准的要求，我公司采用顶空-气相色谱仪对该产品的VOC残留量进行了检测，结果见表2。结果表明，使用水性油墨印刷的“泰山（白将军）”烟包中，15种有机化合物在各个工序中均无VOC残留超标现象；而使用溶剂型油墨印刷的烟包产品，乙醇、乙酸正丙酯的残留量超标，乙酸乙酯的含量偏高，虽然按照YC263-2008《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机物的限量》标准，综合值不超标，但按照山东中烟集团的企业新标准（单项指标不超3倍），使用溶剂型油墨印刷的烟包产品则为不合格品。
超预期的经济指标
实施烟包水性油墨凹印项目的根本目的是解决“泰山（白将军）”烟包中VOC残留量经常超标的问题，我们起初考虑到水性油墨虽然以水和乙醇为主溶剂，但水性油墨的采购成本较高，因此我们的预期目标是希望与采用溶剂型油墨的成本持平，但最终我们在成本方面也得到了意外收获。表3是按照我公司20万箱（5亿张）“泰山（白将军）”烟包小盒的年产量核算的经济效益指标。从表3中可以看出，生产20万箱“泰山（白将军）”烟包小盒，仅应用水性油墨一项，全年可节约成本近25万元；而且溶剂型油墨需要使用4种辅助材料，而水性油墨仅使用2种，更便于操作。