一、引言
水性油墨是一種以水為主要溶劑或分散介質(zhì)的印刷油墨體系。它摒棄了傳統(tǒng)溶劑型油墨中大量使用的有機(jī)溶劑，轉(zhuǎn)而采用水溶性樹脂作為連接料，輔以有機(jī)顏料、功能性溶劑（如水、少量醇類或醚類以調(diào)節(jié)粘度、干燥速度等）以及各種必須的助劑，通過研磨工藝加工而成。這種獨特的配方，不僅讓水性油墨擁有了溶劑油墨無法比擬的環(huán)保優(yōu)勢，同時在印刷速度，效果，顏色，光澤度各方面也并不遜色。

在全球化環(huán)保浪潮的推動下，各行各業(yè)對可持續(xù)發(fā)展和綠色生產(chǎn)的需求日益迫切。印刷行業(yè)作為傳統(tǒng)制造業(yè)的重要組成部分，其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染問題長期以來備受關(guān)注。傳統(tǒng)溶劑型油墨因含有大量揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs），在印刷、干燥及廢棄物處理過程中易釋放有害氣體，對環(huán)境和人體健康構(gòu)成威脅。因此，尋找并推廣替代產(chǎn)品，減少VOCs排放，成為印刷行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必然選擇。

水性油墨的產(chǎn)生以其低VOCs排放、良好的印刷適應(yīng)性、易清潔的印刷設(shè)備和較短的干燥時間等優(yōu)勢，迅速在包裝印刷、商業(yè)印刷、出版物印刷等多個領(lǐng)域得到應(yīng)用。從環(huán)保角度來看，水性油墨能夠顯著降低大氣污染物的排放，改善空氣質(zhì)量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境；從經(jīng)濟(jì)角度看，雖然初期投資可能略高于溶劑型油墨，但長期來看，其低能耗、低排放的特點有助于企業(yè)節(jié)省環(huán)保處理費用，提升品牌形象，增強(qiáng)市場競爭力。

此外，水性油墨還具備優(yōu)異的色彩再現(xiàn)能力和印刷穩(wěn)定性，能夠滿足現(xiàn)代印刷業(yè)對高精度、高速度、高質(zhì)量的需求。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的進(jìn)一步降低，水性油墨的應(yīng)用范圍將持續(xù)擴(kuò)大，推動整個印刷行業(yè)向更加綠色、高效、可持續(xù)的方向發(fā)展。

二、水性油墨的發(fā)展

在20世紀(jì)初，隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速，印刷行業(yè)迎來了快速發(fā)展。然而，傳統(tǒng)溶劑型油墨中的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）排放問題逐漸引起了全球關(guān)注。在這一背景下，科學(xué)家們開始探索更加環(huán)保的油墨替代品，水性油墨的概念應(yīng)運(yùn)而生。初期，由于技術(shù)條件的限制，水性油墨的性能尚不穩(wěn)定，應(yīng)用范圍有限，主要用于一些對環(huán)保要求不是特別高的領(lǐng)域。

進(jìn)入20世紀(jì)中后期，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，水性油墨迎來了技術(shù)上的重大突破。歐洲和北美等發(fā)達(dá)國家率先加大了對水性油墨研發(fā)的投入，通過引入新型樹脂、改進(jìn)生產(chǎn)工藝等手段，顯著提升了水性油墨的耐水性、光澤度、干燥速度等關(guān)鍵性能指標(biāo)。

進(jìn)入21世紀(jì)，全球環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，水性油墨在全球范圍內(nèi)的應(yīng)用迅速擴(kuò)大。在包裝印刷、商業(yè)印刷、出版物印刷等多個領(lǐng)域，水性油墨憑借其環(huán)保、安全、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢逐漸取代了部分傳統(tǒng)溶劑型油墨。特別是在歐洲和美國等發(fā)達(dá)國家，水性油墨已成為包裝印刷的主流選擇。

與此同時，發(fā)展中國家也開始重視水性油墨的應(yīng)用與推廣。隨著環(huán)保意識的覺醒和印刷技術(shù)的不斷進(jìn)步，越來越多的發(fā)展中國家開始引入水性油墨技術(shù)，以滿足國內(nèi)市場需求并提升國際競爭力。這一趨勢推動了水性油墨在全球范圍內(nèi)的普及與發(fā)展。

三、水性油墨的主要成分

水溶性樹脂：作為連結(jié)料，對油墨的粘度、附著力、光澤、干燥及印刷適應(yīng)性有重要影響。常見類型包括順丁烯二酸樹脂、水溶性丙烯酸樹脂，聚氨酯樹脂等。
顏料：賦予油墨色彩，需選用能耐堿性的顏料。
溶劑：主要為水，少量酒精等輔助溶劑。
助劑：包括消泡劑、穩(wěn)定劑、慢干劑等，用于改善油墨的特定印刷性能。

四、水性油墨的生產(chǎn)工藝

4.1原材料選擇與準(zhǔn)備
水性油墨的主要原材料包括顏料、樹脂、助劑、稀釋劑和水。

顏料：顏料是水性油墨的重要組成部分，賦予油墨顏色。顏料可以是有機(jī)顏料或無機(jī)顏料，常見的有酞菁藍(lán)、酮酸藍(lán)、氧化鐵、氧化鉻等。顏料的選擇需考慮其色澤、著色力、遮蓋力、分散度以及耐磨性等性能。

樹脂：樹脂是水性油墨的主要固化劑，也是油墨的連接料。它使顏料顆粒均勻分散，并賦予油墨一定的流動性、附著力和干燥速度。常用的樹脂有丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂等。

助劑：助劑是油墨的輔助成分，用于改善油墨的特定性能。常見的助劑包括pH值穩(wěn)定劑、消泡劑、快干劑、慢干劑、稀釋劑、增稠劑等。

稀釋劑：稀釋劑主要用于調(diào)整油墨的粘度和流動性，常用的稀釋劑包括水和少量乙醇等。

4.2生產(chǎn)工藝流程
水性油墨的生產(chǎn)工藝通常包括以下幾個步驟：

顏料與水的預(yù)混：將顏料和一定量的水混合攪拌，使顏料分散均勻，形成稀漿狀的顏料體。這個步驟是顏料分散的初步階段。

加入樹脂與助劑：在顏料預(yù)混液中加入樹脂、助劑和稀釋劑，并進(jìn)行充分?jǐn)嚢琛嚢璧哪康氖鞘箻渲椭鷦┡c顏料充分混合，形成均勻的油墨體系。

研磨：將調(diào)配好的油墨進(jìn)行研磨處理。研磨的目的是將顏料顆粒細(xì)化并提高油墨的色彩飽和度和光澤度。通過摩擦作用使顏料顆粒變得更加細(xì)小。惠州中之星引進(jìn)新設(shè)備之后，研磨的細(xì)度可以達(dá)到納米級別。

過濾處理：研磨后的油墨需要進(jìn)行過濾處理以去除其中的雜質(zhì)和顆粒。過濾器的選擇應(yīng)根據(jù)油墨的要求來確定合適的孔徑。過濾后的油墨更加純凈，有利于提高印刷質(zhì)量和穩(wěn)定性。

調(diào)整粘度與性能：根據(jù)油墨的使用要求，通過添加稀釋劑或增稠劑等助劑來調(diào)整油墨的粘度。同時，還可以根據(jù)需要添加其他助劑來改善油墨的流動性、干燥性等性能。惠州中之星一貫采用高濃度低粘度的做法，大大提升油墨的遮蓋力。

包裝與存儲：將調(diào)制好的水性油墨進(jìn)行包裝并妥善存儲。包裝形式可以根據(jù)油墨的用途和客戶需求來選擇適當(dāng)?shù)陌b材料和規(guī)格。存儲時需要注意控制溫度和濕度等條件以防止油墨變質(zhì)或性能下降。

五、水性油墨的特點

5.1環(huán)保性
低VOC排放：水性油墨的溶劑主要是水及少量醇類，顯著減少了揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）的排放，有助于降低對大氣環(huán)境的污染。
無毒無害：與溶劑型油墨相比，水性油墨無毒、無腐蝕性、無刺激性氣味，對工人健康無害，特別適用于食品、藥品等需要高衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的包裝印刷。

5.2安全性
不易燃、不爆：水性油墨不易燃、不爆，大大降低了火災(zāi)隱患，提高了生產(chǎn)安全性。
減少靜電和火災(zāi)風(fēng)險：由于水性油墨的溶劑主要是水，不易產(chǎn)生靜電，從而減少了因靜電引發(fā)的火災(zāi)風(fēng)險。

5.3印刷性能
高色密度：水性油墨具有較高的色密度，能夠呈現(xiàn)鮮艷、飽滿的色彩效果。
適印性強(qiáng)：水性油墨流動性好，易于在各種材質(zhì)的印刷表面上均勻附著，適合多種印刷方式。
干燥快：水性油墨干燥速度適中，有利于提高印刷效率。

5.4操作性
易于操作：印刷時只需加入自來水預(yù)先準(zhǔn)備好油墨，印刷過程中直接加入適量的新油墨即可，操作簡便。
穩(wěn)定性好：水性油墨穩(wěn)定性好，不易分層或結(jié)塊，有利于保持印刷質(zhì)量的穩(wěn)定。

5.5經(jīng)濟(jì)性
綜合成本低：雖然水性油墨的單價可能略高于溶劑型油墨，但由于其溶劑主要是水，且色濃度高，凹版印刷的版面深度可以較淺，因此綜合使用成本較低。此外，隨著石油資源的枯竭和有機(jī)溶劑價格的上漲，溶劑型油墨的制造成本和環(huán)境使用成本將日益增加，而水性油墨的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢將更加明顯。

6.6其他特點
抗水性：水性油墨干燥后具有良好的抗水性，不易被水侵蝕或溶解。
耐候性：部分高端水性油墨還具有良好的耐候性，能夠在戶外環(huán)境下長時間保持色彩鮮艷。

六、水性油墨的應(yīng)用領(lǐng)域
6.1 紙類產(chǎn)品印刷（吸收性材料）
各類紙張：如牛皮紙、銅版紙、熱敏紙、格拉辛紙、離型紙和瓦楞紙板等。這些紙張經(jīng)過水性油墨印刷后，可用于制作紙箱、紙袋、不干膠紙等常見產(chǎn)品。
食品級紙制品：對于紙盤、紙杯、餐巾紙和紙質(zhì)吸管等食品級紙制品，水性油墨的應(yīng)用尤為重要。由于其環(huán)保無毒的特性，能夠滿足食品包裝對衛(wèi)生和安全的高要求。

6.2塑料產(chǎn)品印刷（非吸收性材料）
塑料編織類產(chǎn)品：LDPE、HDPE和PP等編織品是常見的塑料編織材料，經(jīng)過水性油墨印刷后，可以制作成水泥袋、飼料袋、集裝袋和面粉袋等編織袋產(chǎn)品。
塑料薄膜類產(chǎn)品：LDPE、HDPE、BOPP、PVC、PET和PO等薄膜類非吸收性材料也可以使用水性油墨進(jìn)行印刷。這些薄膜材料廣泛應(yīng)用于背心袋、服裝袋、垃圾袋、快遞袋和化工袋等塑料包裝產(chǎn)品，以及紙尿褲、衛(wèi)生巾和零食袋等食品級產(chǎn)品。

七、水性油墨的印刷方式

水性油墨的印刷方式多樣，主要根據(jù)印版類型或印刷方式的不同進(jìn)行分類。以下是水性油墨常見的幾種印刷方式：

7.1凸版印刷
凸版印刷是一種印刷版面著墨部分凸出于非著墨部分的印刷方式。凸版油墨主要用于印刷書刊、報紙、畫冊、單據(jù)、帳簿等。
凸版油墨按印刷機(jī)種類和印制品的用途進(jìn)一步細(xì)分為鉛印油墨、銅版油墨、凸版輪轉(zhuǎn)油墨、柔性凸版油墨等。

7.2 柔版印刷
柔版印刷是一種使用柔性版材進(jìn)行印刷的方式，柔版也是凸版的一種。其油墨通常具有較好的流動性和轉(zhuǎn)移性，以適應(yīng)柔性版材的印刷特點，目前柔版印刷是水性油墨使用最多的一種印刷方式。
柔版印刷在包裝印刷領(lǐng)域占據(jù)重要地位，特別是在瓦楞紙箱、塑料袋、標(biāo)簽等產(chǎn)品的印刷上應(yīng)用廣泛。

7.3凹版印刷
凹版印刷時，凹入于版面的圖紋部分上墨，將非圖紋部分的墨擦去或刮凈，然后進(jìn)行印刷。凹版油墨分為雕刻凹版油墨和照相凹版油墨。
凹版油墨廣泛應(yīng)用于包裝印刷領(lǐng)域，如塑料薄膜、紙張、鋁箔等的印刷，特別是在煙包、酒盒、食品包裝盒等高質(zhì)量印刷品上。

7.4 絲網(wǎng)印刷
絲網(wǎng)印刷時油墨通過印版的網(wǎng)孔漏印到承印表面進(jìn)行印刷。比較適合成型后的物品印刷，
絲網(wǎng)印刷具有墨層厚實、立體感強(qiáng)、印刷適應(yīng)性廣等特點，被廣泛應(yīng)用于玻璃、陶瓷、金屬、塑料、紙張等多種材料的印刷，特別是在電子產(chǎn)品、工藝品、廣告標(biāo)識等領(lǐng)域。

八、水性油墨的發(fā)展現(xiàn)狀

8.1國內(nèi)水性油墨的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)和政策的推動，中國水性油墨市場需求持續(xù)增長。據(jù)相關(guān)報告，中國水性油墨產(chǎn)量從2008年的7.97萬噸增長至2022年的39.69萬噸，顯示出強(qiáng)勁的增長勢頭。

特別是在水性凹印油墨領(lǐng)域，雖然起步較晚，但發(fā)展迅速。2023年中國水性凹印油墨市場規(guī)模約為2.29億美元，約占全球市場的15.96%，預(yù)計到2030年將達(dá)到3.39億美元，占全球市場的18.02%。

國內(nèi)水性油墨行業(yè)在技術(shù)研發(fā)方面取得了顯著進(jìn)展，特別是在環(huán)保、印刷效果、經(jīng)濟(jì)性等方面。水性油墨使用水作為溶劑，具有較低的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）排放，符合環(huán)保要求。

8.2國外水性油墨的發(fā)展現(xiàn)狀

全球水性油墨市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。2023年全球水性油墨市場規(guī)模達(dá)到了220.15億元人民幣，預(yù)計到2029年將以5.34%的年復(fù)合增速增長至306.1億元人民幣。

北美和歐洲是全球水性油墨的重要消費區(qū)域，市場份額較高。同時，中國和日本等亞洲國家也占據(jù)了顯著的市場份額。

8.3水性油墨的發(fā)展趨勢
環(huán)保化：
隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格和消費者環(huán)保意識的提高，水性油墨作為環(huán)保型油墨的代表，其市場前景非常可觀。未來，水性油墨行業(yè)將繼續(xù)朝著更加環(huán)保、低污染的方向發(fā)展。

高質(zhì)化：
水性油墨不僅要達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，還需要具備良好的印刷效果和品質(zhì)。未來，水性油墨的研發(fā)將更加注重印刷效果的提升，包括顏色鮮艷度、附著力、耐光性等方面。

智能化與數(shù)字化：
人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，水性油墨的生產(chǎn)方式也將朝著智能化、數(shù)字化方向發(fā)展。通過信息化技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、數(shù)字化和智能化將提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

多元化：
水性油墨的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大。未來，水性油墨將涉及更多領(lǐng)域如汽車、建筑、電子等行業(yè)的印刷需求。同時隨著新型材料和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)也將為水性油墨創(chuàng)造更多的應(yīng)用場景。


九、總結(jié)

水性油墨作為印刷行業(yè)的重要環(huán)保材料，近年來在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的關(guān)注與應(yīng)用。從全球的發(fā)展現(xiàn)狀來看，水性油墨不僅順應(yīng)了環(huán)保趨勢，還在技術(shù)創(chuàng)新和市場拓展方面取得了顯著成就。

在國內(nèi)，隨著環(huán)保政策的持續(xù)加碼和消費者環(huán)保意識的提升，水性油墨市場需求持續(xù)增長。國內(nèi)企業(yè)積極投入研發(fā)，不斷提升水性油墨的性能和品質(zhì)，以滿足市場多樣化、高品質(zhì)的需求。從市場規(guī)模來看，中國水性油墨產(chǎn)量和市場規(guī)模均呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢，顯示出強(qiáng)勁的發(fā)展動力。同時，國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新方面也取得了顯著進(jìn)展，如納米技術(shù)、無溶劑技術(shù)等的應(yīng)用，進(jìn)一步提升了水性油墨的性能和印刷效果。

在國際市場上，水性油墨同樣受到青睞。北美、歐洲等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)作為水性油墨的重要消費區(qū)域，其市場規(guī)模和消費需求持續(xù)擴(kuò)大。國際知名油墨企業(yè)紛紛加大在水性油墨領(lǐng)域的投入，通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品開發(fā)，不斷提升產(chǎn)品的競爭力和市場占有率。同時，隨著全球環(huán)保意識的提高和法規(guī)的完善，水性油墨作為環(huán)保型油墨的代表，其市場前景非常廣闊。

從發(fā)展趨勢來看，水性油墨將繼續(xù)朝著環(huán)保化、高質(zhì)化、智能化和多元化的方向發(fā)展。首先，環(huán)保化是水性油墨發(fā)展的首要趨勢。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格和消費者環(huán)保意識的提高，水性油墨將更加注重環(huán)保性能的提升，減少VOCs排放，降低對環(huán)境的污染。其次，高質(zhì)化是水性油墨發(fā)展的核心方向。未來，水性油墨將不斷提升印刷效果和品質(zhì)，滿足市場對高品質(zhì)印刷品的需求。同時，智能化和數(shù)字化也將成為水性油墨發(fā)展的重要趨勢。通過信息化技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、數(shù)字化和智能化，將提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。最后，多元化是水性油墨發(fā)展的必然趨勢。隨著新型材料和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，水性油墨將涉及更多領(lǐng)域的應(yīng)用，如汽車、建筑、電子等行業(yè)的印刷需求，為水性油墨創(chuàng)造更多的市場機(jī)會。