隨著生活水平的提高，人們對(duì)各類(lèi)場(chǎng)所的裝修提出更個(gè)性化、更藝術(shù)的要求。其中對(duì)墻面的裝飾就可見(jiàn)一斑，除了傳統(tǒng)的乳膠漆，各式各樣的墻紙也隨處可見(jiàn)。從近年來(lái)的墻紙行業(yè)的展會(huì)規(guī)模可以看到該行業(yè)的蓬勃發(fā)展。同時(shí)，墻紙自身生產(chǎn)的環(huán)保性要求也越來(lái)越高，在相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)的積極倡導(dǎo)下，其中對(duì)印刷墻紙用的油墨也有水性化的要求。

新的調(diào)查顯示： 國(guó)內(nèi)各類(lèi)新舊墻紙生產(chǎn)線多達(dá)300條，產(chǎn)品出口到歐洲，美國(guó)、俄羅斯等地區(qū)，中國(guó)是世界墻紙的生產(chǎn)基地。按照每天每條生產(chǎn)線平均消耗油墨1 噸計(jì)算， 油墨的年需求量在10萬(wàn)噸左右，而目前水性油墨只占到其中的兩成。 而市場(chǎng)上能夠提供符合要求的水性油墨廠家為數(shù)不多，但市場(chǎng)占有率極高，因此現(xiàn)階段開(kāi)發(fā)水性墻紙油墨非常有必要。

水性墻紙油墨通常由沖淡劑 (行業(yè)中也叫介質(zhì)) 和各種顏色的色漿調(diào)色得到。沖淡劑在油墨中占到85~90%，固含量在20-35%。由此推算每年此類(lèi)水性樹(shù)脂的需求量在5~7 萬(wàn)噸，這也是水性樹(shù)脂在油墨行業(yè)應(yīng)用的一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

【PVC基材分析】 墻紙使用的基材多種多樣，有純紙質(zhì)基材、無(wú)紡紙基材，也有基于以上兩種基材涂覆聚氯乙烯(PVC) 的復(fù)合基材，其中以PVC 涂覆的基材占到所有墻紙基材的半數(shù)以上。 在涂覆的PVC 糊料中會(huì)添加一些發(fā)泡料，在前期或后期的加工過(guò)程中，在熱作用下，發(fā)泡劑膨脹，PVC墻紙厚度可達(dá)到0.5~0.8mm，可以通過(guò)壓花工藝產(chǎn)生風(fēng)格迎異的立體圖案。 PVC 基材自身的質(zhì)量直接決定其使用壽命和鋪裝效果。在符合環(huán)保要求條件下，耐彎折、回彈好才的PVC 基材則是高質(zhì)量產(chǎn)品。否則，在生產(chǎn)過(guò)程中不易發(fā)泡壓花，鋪裝上墻后易產(chǎn)生折痕，以及連接處易產(chǎn)生卷邊現(xiàn)象。

PVC糊料中不可避免使用增塑劑，隨著時(shí)間的變化增塑劑遷移出來(lái)，和人體接觸并在體內(nèi)積累，會(huì)造成生理傷害。在印刷后加工過(guò)程中，增塑劑遷移會(huì)影響油墨對(duì)PVC的附著。PVC自身是非吸收性基材，油墨在其表面的滲透力低，這對(duì)油墨的附著力也是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。同時(shí)，PVC糊料涂布在紙上，其表面張力下降很多，通常 40dyn以下。表面張力的變化程度由表面粗糙程度和PVC糊料的配方?jīng)Q定。

因此，適用于PVC墻紙的水性油墨比普通紙張水墨有更高的要求，至少需要具備良好的抗增塑劑遷移和良好的附著力。另外，還需要具備在加工存儲(chǔ)運(yùn)輸過(guò)程中抗粘連，加工過(guò)程中受熱耐黃變，使用過(guò)程中擁有良好的耐候性以及耐擦洗等要求。

【樹(shù)脂選擇】 通過(guò)對(duì)市場(chǎng)的深入分析和客戶的需求，因泰聚合物 ( MNTTERPOLYMER) 針對(duì)水性PVC油墨連接料，專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)一系列主體樹(shù)脂和配合樹(shù)脂。

可用的樹(shù)脂包括純丙乳液，苯丙乳液，聚氨醋乳液等。SYUTRAN CX303-61 特別適用于設(shè)計(jì)低光澤配方，和市場(chǎng)上同類(lèi)型的樹(shù)脂相比， 配方中的消光粉添加量可以降低到 1/3 的用量，同時(shí)耐擦洗、耐黃變性能優(yōu)越。

根據(jù)具體要求可以設(shè)計(jì)高光、啞光、發(fā)泡油墨配方。通用型沖淡劑應(yīng)該具備的性能包括抗增塑劑遷移、附著力好、抗粘連等基本性能。色漿的基本要求是熱穩(wěn)定性好，沖淡劑和色漿的相容性要好。

樹(shù)脂間的搭配要通過(guò)相容性測(cè)試來(lái)確定，相容性不好，會(huì)出現(xiàn)粘度 增大膠化或破乳分層等現(xiàn)象。 SYNTRAN U3131 a cx303-70 ( L 液比例1：1) 的相容性差，其余的軟/ 硬樹(shù)脂搭配和硬/硬樹(shù)脂搭配相容性都設(shè)有問(wèn)題。

【沖淡劑的配方設(shè)計(jì)】 市場(chǎng)上沖淡劑的一些理化指標(biāo)，固含量在一般20~35%，粘度根據(jù)印刷方式不同有很大差異， 凹版印刷粘度在15-60秒(涂4杯)， 圓網(wǎng)印刷粘度在800-3000mPa8，凹版印刷由于綜合技術(shù)難度相對(duì)低，而被更多的客戶所采用。本文的配方設(shè)計(jì)基本上是針對(duì)凹版印刷的沖淡劑而展開(kāi)的。

從沖淡劑的主要性能出發(fā)，主體樹(shù)脂應(yīng)選用高Tg樹(shù)脂，可以搭配軟樹(shù)脂幫助成膜，也可以用成膜助劑來(lái)調(diào)節(jié)。搭配軟樹(shù)脂使用的沖淡劑配方在抗增塑劑遷移和抗粘連方面存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)成膜助劑調(diào)節(jié)成膜性，對(duì)涂膜的韌性改善有一定局限性，因此，需要根據(jù)客戶所用的具體PVC 表2 市場(chǎng)上典型沖淡劑的理化性創(chuàng) 基材和工藝條件 來(lái)調(diào)整。 由于PVC 基 材的表面張力低， 因此沖淡劑的潤(rùn) 濕性非常關(guān)鍵?？?選用市場(chǎng)中的產(chǎn) 3, a surfynol 1048, Aerosol OT 75 等來(lái)調(diào)整. 其中Aerosolot 75 的 添加量較大，需要2% 才能達(dá)到對(duì)各 類(lèi)PVC 基材有良好的潤(rùn)濕性的要 求。同等情況下，St.r4rnol 104E 只需要用到1%，而含硅類(lèi)潤(rùn)濕劑的配方都不太理想。

由于沖淡劑的固含量相對(duì)普通水墨較低，配方往往需要提高粘度才能夠滿足凹版印刷的要求，已經(jīng)使用的幾類(lèi)增稠劑在配方中擁有不同的表現(xiàn)。TafigelpuB40 主要是提高中高剪切力下的粘度，配制35% 固含的沖淡劑，該增稠劑添加3%才能達(dá)到T4# 杯35 秒。但用Tafigel PUR40的沖淡劑可稀釋程度相對(duì)高，高加水量可達(dá)10%。PUR60 和 latekoll-D 均可提高中低剪切力下的粘度，用量比Tafigel PUR40要小，相同條件下用量為T(mén)afigelptR40的2/3 左右。其中使用Latekoll-D作增稠劑時(shí)需要將pH調(diào)節(jié)到8.5 左右， LatekoL1-D對(duì)光澤和成膜透明性有影響，利用此特性可以設(shè)計(jì)一些低光澤或啞光配方。

沖淡劑的印刷適應(yīng)性也十分關(guān)鍵，其中水波紋現(xiàn)象十分突出。在沖淡劑和色漿相容性良好的前提下，印刷適應(yīng)性與沖淡劑中的潤(rùn)濕劑種類(lèi)及用量，沖淡劑的粘度和印刷速度有關(guān)。酸值高的原材料組分有助于提高印刷適應(yīng)性，例如CX303.70 比CX303-61在相同配方中的印刷效果好。因此，高酸值的堿溶性樹(shù)脂可以用于調(diào)節(jié)印刷適性，但耐擦洗性能有一定程度下降。

在配方中還可采用的原材料還包括蠟乳液、消光粉、發(fā)泡劑等功能助劑。蠟乳液可以改善表面的滑爽度及耐溫抗粘連程度。消光粉可以降低表面光澤并提供特殊的手感效果。試用過(guò)的消光劑如ACEMATT T3100，Pergopak M4。在以CX303-61 為主體的樹(shù)脂，固含量為25% 的 配方中，添加3% ACEMATT T5100 或2% 的Pergopak M4 可以將光澤度降低到5% 以內(nèi)。以柔性聚氨醋為主體樹(shù)脂的沖淡劑配方中加入3%的發(fā)泡劑，可以通過(guò)圓網(wǎng)印刷得到立體感極強(qiáng)手感柔軟的圖案。

在沖淡劑中加入10-15%的色漿配方攪拌均勻即可配制成各色水性油墨。色漿和沖淡劑的相容性非常關(guān)鍵，市場(chǎng)上的色漿分為含樹(shù)脂色漿（普通水墨常用，通過(guò)低分子量堿溶性樹(shù)脂來(lái)分散顏料）和無(wú)樹(shù)脂色漿（色濃度高，粘度低，通過(guò)分散劑來(lái)分散劑來(lái)分散顏料）兩類(lèi)。給予丙烯酸樹(shù)脂體系的配方和兩類(lèi)色漿都有很好的相容性，含聚氨酯的配方和含樹(shù)脂色漿的相容性一般較差。色漿和沖淡劑相容性不好時(shí)，色漿容易沉底或乳液析出，印刷過(guò)程中展色性差。因此建議適用同一廠家提供的色漿和沖淡劑或在使用前進(jìn)行相容性測(cè)試。

【成型條件】由于生產(chǎn)設(shè)備差異，油墨終的干燥固化溫度在140-220度都有。同一款配方在特定PVC基材上，在不同的溫度下干燥相同的時(shí)間（如30秒），會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果。40度下，樹(shù)脂固化不充分，因此和基材結(jié)合力差。在220度下，基材被破壞，增塑劑嚴(yán)重遷移，導(dǎo)致PVC表面油墨鼓泡而容易脫落。而在180度下干燥有很好的表面效果，附著力好。

當(dāng)然要根據(jù)客戶的實(shí)際生產(chǎn)工藝來(lái)調(diào)整配方，但對(duì)于一些特定的基材，并不是油墨配方的問(wèn)題，干燥干藝做一些合理調(diào)整也可以得到理想的印刷效景，例如在一款PVC基材上直接采用180度，30秒的干燥工藝時(shí)，油墨表面產(chǎn)生白點(diǎn)，內(nèi)部增塑劑在高溫下遷移出來(lái)。如果先在較低溫度下將其表干，然后再在180度下干燥，可得到良好的表面效果，同時(shí)擁有良好的附著力。

基本的實(shí)驗(yàn)工具包括：線棒涂布器、手動(dòng)展色輪，工具有凹版油墨打樣機(jī)及小型的印刷機(jī)臺(tái)。線棒涂布時(shí)濕膜厚度在10~30微米，展色輪和凹版打樣機(jī)可以采用80-150 線來(lái)印刷。至少可以在凹版打樣機(jī)上得到理想的效果，才能夠進(jìn)一步在小型機(jī)臺(tái)實(shí)驗(yàn)或上線測(cè)試。在實(shí)驗(yàn)中使用電吹風(fēng)和烘箱可以模擬干燥條件。

【性能檢測(cè)】 液體沖淡劑應(yīng)具有穩(wěn)定性好， 低氣味，VOC適中，和色漿復(fù)配時(shí)相容性好等特點(diǎn)，沖淡劑的干燥速度和成型溫度要達(dá)到應(yīng)用要求。另外，對(duì)沖淡劑需要做耐黃變性測(cè)試， 測(cè)試條件為：稱1g沖淡劑在直徑為 125px的鋁箔盤(pán)上，放置在230度烘箱中，干燥5分鐘。取出冷卻至室溫后， 比較干膜的色澤變化，根據(jù)發(fā)黃的程度來(lái)判斷耐黃變性的優(yōu)劣。一般脂肪族聚氨酯耐黃變性好，純丙樹(shù)脂其次，苯丙樹(shù)脂和芳香族聚氨酯相對(duì)差一些。

針對(duì)印刷樣張除了保證色彩方面的性能要求以外，還有光澤度、柔韌性、附著力. 耐擦洗、抗回粘，以及抗增塑劑遷移等要求。光澤度通過(guò)光澤計(jì)來(lái)測(cè)定，柔韌性可以通過(guò)折疊印刷樣張，比較折痕恢復(fù)和破壞程度來(lái)比較，附著力通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的附著力測(cè)試膠帶比較?？够卣承酝扑]的測(cè)試條件為：樣張的油墨面對(duì)油墨面，施加50kg/dm²壓力，放置在50度烘箱中16小時(shí)。取出冷卻至室溫后，分離樣張，觀察表面破損狀況。此條件下也可以比較抗增塑劑遷移情況，樣張分離后，可以比較油墨表面的油膩感，油膩感強(qiáng)說(shuō)明增塑劑滲出嚴(yán)重，油墨抗增塑劑遷移性能差，即沖淡劑的抗增塑劑遷移性能不佳。

【總結(jié)】通過(guò)對(duì)墻紙油墨行業(yè)需求介紹和PVC 基材的分析，推薦適用于設(shè)計(jì)水性PVC 油墨沖淡劑的樹(shù)脂體系。深入探討了沖淡劑配方的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，如潤(rùn)濕劑、增稠劑等的選擇和使用方法，印刷適性的調(diào)整等。與此同時(shí)還討論了成型條件和性能測(cè)試方法。

摘自《涂料與油墨》，原文作者：程勇鋒、傅樂(lè)峰