随着软包装行业的迅速崛起,其占比较大的食品包装得到了快速发展,铝箔以其防潮、阻隔等优异性能在食品软包装中获得了青睐。因此,食品铝箔包装使用量呈上升趋势。由于包装印刷油墨会直接接触食品进而影响人的身体健康,所以人们对环保油墨的要求越来越高。目前,中国市场内使用的凹印油墨大部分为溶剂型油墨,存在环保隐患。因此,水性油墨在凹印行业中的推广应用是一种必然趋势。水性油墨以水为溶剂,明显减少了VOC排放,且具有不易燃、不腐蚀、抗水性强等多种优势,但是,干燥性能差、稳定性不足以及流平性不良等问题,是近阶段国内凹印水性油墨面临的主要问题,这些因素限制了水性油墨的推广使用。本文基于以上情况,对影响油墨干燥与流平性能各项因素进行分析,优化设计新型网形,采用先进的制版技术和浅版工艺,通过优化调整印刷参数,对凹印水性油墨做了深入的推广应用研究。(1)首先对水性油墨组分、水性油墨呈色、干燥及附着性能机理进行分析,针对电子雕刻制版、激光直接雕刻制版、激光蚀刻制版的特点,从雕刻精度、网穴角度与网穴形状三个方面进行对比分析,筛选出能够满足本研究要求的激光蚀刻制版工艺。(2)测试并验证水性油墨的呈色性能、干燥性能以及附着性能;对水性油墨凹印常见故障进行解析,提出苯环型和抱枕型等新型网形的设计思路,为了改善油墨干燥性能,采用浅版工艺,将网穴深度降到15μm;在蜂窝形网点基础上设计苯环型网形,在菱形网点基础上设计抱枕型网形,设计效果起到了类似通沟作用,以提高油墨流动性进而改善流平性能;组合不同网形及实物图像效果,根据凹印制版要求,定制黄、品红、蓝、黑和白版五个色组的印版滚筒。(3)测试凹印机干燥箱进、出风口的风量,设置主要相关参数,在铝箔基材上进行水性油墨印刷试生产。印刷结果表明:干燥箱热风温度升高,墨层溶剂扩散加快,利于干燥。温度恒定时,印刷速度加快,干燥效果变差;在W/C/Y/M/K各色组烘箱温度分别设置为85/80/80/80/80°C,上烘道温度设置为140/186/189°C,印刷速度设置为57m/min,其印刷、干燥、套印效果均达到要求。与原来的溶剂型油墨铝箔印刷相比,在上烘箱通道平均降温约20°C情况下,比原印刷速度(50m/min)提高了7m/min,表明在网穴深度变浅、印刷速度提高的情况下,干燥性能有所提高。(4)对暗调区域进行显微观测,分析网穴开口、网点百分率对墨层流平影响,分析比较各色墨的印刷效果。观察发现:品红墨和黑墨在铝箔表面的铺展流平效果较差;青墨实地表面还具有明显的铝箔亮光反射线条,效果最差;黄墨墨层表观性能最佳,白墨次之。说明油墨流平性及印刷效果与油墨的颜料、连接料等成分有关,而非通过网形设计即可完全解决流平性问题。其抱枕网形和苯环网形比改进前的原有网形印刷效果有了明显提升,对比新设计网形和软件自带网形印刷效果,表明在设计过程中原始的网形尺寸还存在可调空间。经过印刷质量及环保检测表明,本次水性油墨铝箔凹印制品符合相关质量要求,此项研究为水性油墨的推广应用提供了理论依据。