特种油墨概述(一)

    所谓特种油墨主要是指它们的用途而言的。因为就印刷的版型来说，基本上就是前面所提到的几种了。

    油墨的用途极为广泛，因此，它们的*性能也就各异，但一般都是指在满足印刷工艺的条件下，它们的应用性能有独到之处。例如有的油墨需要耐高热，有的则需要耐溶剂，有的油墨要求有电性，有的则要求有磁性等等。

    由于特种油墨的品种非常多，因此我们这里将举一些代表性的例子来进行讨论。

    一、金属(铁皮，软管)印刷油墨

    金属印刷用油墨通常可以分为两个范畴，一个是印刷马口铁等的所谓印铁油墨，一个是印刷软管的所谓软管油墨。

    （一）、印铁油墨

    印铁油墨属于平版油墨类，因为它主要也是用平版胶印机(印刷速度为40—80转／分)以平印的原理进行印刷的。把它提出来单独进行讨论是因为它有一些特殊的要求之故。

    几乎所有的铁皮制品(例如食品罐头、保温瓶壳、玩具、化装品盒等等)都可以用油墨来进行印刷加工，以美化其包装装璜。这里将主要讨论食品罐头用油墨，因为它具有广泛的代表性。

    食品罐头用印铁油墨(有的称涂料)大致可以分为两个内容，即内涂料和外涂料。外涂料中又可分为白油墨(包括印刷型及辊涂型——所谓白可丁)，彩色油墨、罩光油等。

    1、内涂料。

    内涂料的内容比较多，这是因为食品罐头的种类比较多之故。例如鱼罐头的内涂料不适用于肉罐头，饮料罐头的内涂料不适用于水果罐头等等。这是由食品的不同性能所决定的，例如装肉罐头用的内涂料要能耐(抗)脂肪、蛋白质的作用。而装鱼、蟹用的内涂料要能耐(抗)硫化氢的侵蚀。装饮料(醇类、啤酒等)的要耐溶剂、碳酸气等。装水果的要耐(抗)水果酸等等。实际上装水果也得看什么样的水果，装鱼也得看什么鱼，几乎是各种各样。因此，内涂料的内容也就自然多了。例如装水果的要用以干性植物油为主、掺一些松香改性酚醛树脂的内涂料。装含有脂肪酸食品的，要用以酚醛树脂为主的内涂料。装饮料罐头的内涂料是以环氧树脂、乙烯树脂为主要内容的，等等。

    概要地说，食品罐头的内涂料可分为四个范畴：

    （1）水果型涂料：装带有较高的色素、不含硫、果酱型的植物类，装低酸性的产品。这类涂料以油树脂型连结料为主。

    （2）玉米、谷物型涂料：装含硫食品如玉米、豆类。硫可与铁生成黑色的硫化铁。这类涂料也以油树脂型连结料为主，加一些小颗粒的氧化锌。氧化锌可与食品中放出的硫反应生成白色的硫化锌。

    （3）一般型：油树脂型连结料加一些酚醛树脂。

    （4）肉类型涂料：装肉或鱼类。由于需要防腐蚀，故这类涂料必须是能高度交联的，且能耐油，脂和硫化物。这类涂料以酚醛和环氧-酚醛型连结料为主。前者用于鱼和畜类用食品，后者主要用于人用肉类食品。这类涂料中常有掺入一些铝颜料的做法，以防止硫的污染。

    这类涂料中也可分散入一些蜡类，以达到罐内食品容易倒出之目的。这种产品我国食品行业称之为脱膜涂料。我国目前采用的脱膜涂料系由硬脂酸和乙二胺反应生成的合成蜡与环化橡胶所组成。

    装啤酒和碳酸盐软饮料的铝罐用内涂料一般以乙烯型的有机溶胶为主。烘烤温度约为200~C±5℃。时间约为8分钟。

    内涂料的粘度指标为40—50秒(涂—4杯／20℃)。涂的厚度约为0．31—0．93毫克／厘米2。通常无锡的钢板涂得比较厚一些，马口铁及铝板则涂得薄一些。

    应当指出：内涂料是直接与食品接触的，因此它们必须无毒、无味道、无气味，而且不能与所装的食品发生化学反应。因为内涂料的功用简单地说就是为了保护食品的。

    2、外涂料。

    概括地说，外涂料的作用有二，即增加美观和提高耐用性能。因此，外涂料的特性就应围绕上述这两个内容来考虑。

    白色的油墨一般是作为打底用的，以使印在白色上面的彩色油墨更加鲜艳。当然，不是所有的罐头都是需要打底的。有的透明彩色油墨印在金属上时更具其特色。

    印刷型的白色油墨也可采用彩色油墨中采用的连结料来制造，不过对它的颜色及减小泛黄倾向的要求更高而已。但是，由于条件的限制，印刷型的白墨至今仍比不上辊涂型白墨的颜色白。可以毫不夸张地说：印铁制品的外观质量很大一部分取决于印在底层的白色油墨。因为这一层白油墨在大多数图案中是占有很大面积的，而且白墨的白度将影响彩色油墨的鲜艳度。我们常常见到人们对彩色油墨下的功夫不大，而化了很大的精力去研究白色油墨，其原因即在于此。

    由于以印刷的方法印于铁皮上的白墨，不易得到颜色很白的结果(这是由油墨的结构所决定的)，加之印刷上去的油墨层又很薄，往往要印刷两、三次，提高了成本等等。所以又研究了辊涂型的白油墨。辊涂法可以将油墨涂得比较厚，在油墨的配方设计上也可以zui大限度地将油墨的颜色做白。

    这种辊涂法的白油墨，国外称之谓白可丁(WhiteCoating)实际上也的确可以算作涂料了。

    辊涂型白墨是用滚筒涂于铁皮上的，因此可以大量使用溶剂，允许使用溶剂对选用浅色树脂提供了方便，这样就可能设计出一种颜色比较白的产品。

    白涂料的组成有三个主要部分，即钛白粉，树脂，溶剂。

    钛白粉有锐钛型及金红石型两种，前者颜色较白，但易粉化。后者遮盖力比较大，也较稳定。在实际应用中，一般是根据情况将二者拼配使用的。

    由于可以使用溶剂，因而扩大了树脂的选择范围。应当看到，除了钛白粉以外，白涂料的颜色主要是取决于连结科中树脂的色泽。目前白涂料中采用的树脂一般有乙烯类或乙烯(例如苯乙烯)改性的醇酸树脂，三聚氰胺树脂，尿醛树脂，环氧树脂，丙烯酸树脂和聚酯树脂等。我国有的油墨厂采用椰子油改性醇酸树脂，环氧树脂和三聚氰胺树脂等混用的作法，也可获得比较满意的结果。

    辊涂型白涂料的粘度约为120—140秒(涂一4杯／20℃)。一般地说，涂层厚度约为1．55—1，86毫克／厘米。

    在高温烘烤后，白涂料的颜色不能变黄。涂膜的柔软性及附着牢度要好，以适于后工序的冲、压加工。光泽要优良。由于白涂料的质量好，光泽大，现在有的二片罐已可不需罩光了。

    溶剂的使用范围比较广，苯、醇，酮，酯以及石油溶剂(脂族烃)等均可采用。可视油墨配方的结构要求与干燥要求而定。如果要求印品具有亮度、坚牢度、流平性和柔软度的，可以采用缓和一些的溶剂。

    由于白色颜料的白度仍不理想。涂膜在经过烘烤后也仍有可能变色泛黄，因之，一般还在这类产品内加入一些彩色颜料，以调整白色的色相，是谓整色剂。希望得到暖色色调的，可加些红或紫色颜料(例如喹叮啶酮红，二嗯嗪紫等)。希望得到冷色调的，可加些酞菁蓝等颜料。诚然，它们的用量是极微的，一般仅为千分之几或万分之几。

    彩色印铁油墨中采用的颜料特别重要的是它们还应具有良好的耐高温烘烤性(有的两片罐的烘烤温度可高达315—370℃)和蒸煮(杀菌)性以及对溶剂的稳定性能。

    对于颜料的耐热性能，希望是越高越好，但是希望与事实总是有差距的。除了一些无机颜料和价格比较贵的特殊颜料(如酞菁蓝，喹叮啶酮红，二隐嗪紫、四氯异吲哚啉酮系颜料，大分子颜料)外，大部分有机颜料的耐热性能都是比较差的。一般地说，颜料的耐热性能与其耐光性能和单位面积中颜料的含量是成正比的，也就是说印迹中颜料的含量越高，则其耐热性能越好。所用的颜料其耐光性能越好，则其耐热性能也越好。

    至于颜料的耐溶剂性能，那是因为许多印铁制品都要经过罩光，而罩光油是含有大量溶剂的。所以要求颜料能耐溶剂。

    印铁油墨(包括印刷型的白色油墨)中采用的连结料，基本上是属于树脂型的，其中以醇酸树脂为主，但改性材料则各种各样，如椰子油、*，苯乙烯以及它们互相掺混的改性组成等等。为了增加硬度，一般还要加入一些硬树脂，例如酚醛树脂、苹果酸树脂等，后者的泛黄倾向小，故采用比较多。当然，环氧树脂酯、环氧树脂改性的醇酸树脂等也常被用作这种连结料的内容。

    因为印铁油墨属于平版油墨类，故印铁油墨的流变性能及各种要求均可仿效平版油墨中的有关内容。但是因为是印刷铁皮，不会像印刷纸张那样容易引起拔纸毛及剥纸现象，所以油墨的粘性可以大一些，一般均在10-15之间，也有大于15者。粘性较大的另一个好处是涂膜的附着牢度比较好。

    对于印铁罩光油来说，也有几点基本要求，例如颜色要纯白，经加热烘烤、久置存放也不变色、附着性良好、印膜光滑平整无粒、坚韧耐划、光泽大、对外界的条件要具有良好的阻抗性，以使里面的油墨不受影响等等。一般使用三聚氰胺树脂和醇酸树脂的混合组分。环氧酯、尿醛树脂、乙烯树脂以及它们的相互混合组分等等也可用作印铁罩光油的基本原料。

    印铁罩光油的粘度约为40—50秒(涂一4杯／20℃)。涂膜厚度一般为0．38—0．54毫克／厘米2。

    罩光油的功用主要是增加光泽，从而提高整个印品的美观水平，保护内层。

    由上可知，印铁外涂料的基本要求可以综合概括为(1)耐高温烘烤：彩色油墨不能褪色、变色。白色油墨不能变色泛黄等；(2)耐蒸汽蒸煮：彩色油墨不能褪色、变色，遇到湿蒸汽不能发生渗色、扩散现象。涂膜不能因湿蒸汽的作用而发白霜化或膨胀变软；(3)湿涂(布)性：较新的印刷机一般在印刷后即行涂布罩光油，这样对油墨来说就提出了较高的快干性及耐罩光油的要求。当然，这与罩光油的组成有关，应引起足够的注意；(4)涂膜加工性：由于印铁制品大多要经过冲、压、打孔、折曲、封闭等工序的加工，所以印品的涂膜(或印迹)应具有较强的结构，不可因由于这些工序的加工而涂膜有脱落的现象。

    根据上的规定，用于印制儿童玩具的印铁油墨，其组成中不能含有毒性材料，例如铅、镉、砷等物质。