引言
柔版印刷是一種用途廣泛且被廣泛採用的印刷方法,特別是在包裝產業中,其原理是將油墨從柔性凸版轉印至承印物上。此製程以高效能及能印製於多種材料而著稱,其成敗取決於眾多因素,其中油墨的黏度更是決定印刷品質的關鍵基礎。油墨的稠度與流動特性直接決定了油墨轉移的成敗,從色彩密度、均勻度到印刷細節的清晰度,皆受其影響。因此,維持正確的黏度範圍對於在柔版印刷作業中取得最佳效果至關重要。本指南包含實現此目標的重要資訊。

柔版油墨的理想黏度範圍
| 墨水類型 | 黏度範圍(Zahn 杯 #2) | 黏度範圍(cP) | 常見應用 |
| 水性 | 18 至 25 秒 | 80–200 cP | 紙、紙板、部分薄膜 |
| 溶劑型 | 20 至 30 秒 | 100-300 cP | 薄膜、箔片、某些紙張 |
| 可經紫外線固化 | 30 至 50 秒 | 200–500+ cP | 標籤、薄膜、特殊基材 |
| 高固含量水性塗料 | 25 至 35 秒 | 150–350 cP | 瓦楞紙板、牛皮紙 |
| 特殊油墨 | 因情況而異 | 因情況而異 | 金屬油墨、清漆、塗料 |
柔版油墨黏度的精確測量
因此,為了在印刷過程中取得最佳效果,測量柔版油墨的黏度至關重要。業界常用以下幾種工具與方法:
- 黏度杯子 (蘸醬杯): 這些是簡單且廉價的工具,用於進行快速的比較測量。將底部設有經校準孔口的量杯放入墨水中,並記錄墨水流經該孔口所需的時間。測量結果通常以時間表示,單位通常為秒。
- 旋轉式黏度計: 這類黏度計的測量更為精確且絕對,其黏度單位為百分波伊斯(cP)或帕斯卡·秒(Pa·s)。其運作原理是測量在墨水中以固定轉速轉動轉子所需的力。
- 自動化 黏度 控制系統: 這些裝置已整合至當前的柔版印刷機中,有助於即時監測與控制油墨黏度。它們通常採用能透過振動、壓降或其他特性來測定黏度的感測器。
- 密度 杯子: 密度並非黏度的衡量標準,但可反映油墨成分的變化,而這些變化進而會影響黏度。密度杯是用來測定油墨比重,這有助於檢查溶劑的揮發情況或是否存在雜質。
依柔版油墨類型劃分的黏度範圍
水性柔版油墨的黏度
水性柔版油墨之所以受到青睞,是因為它們環保且適用於食品包裝,因為不含危險溶劑。這些油墨通常具有牛頓流體特性或輕微的剪切變稀特性。其黏度通常介於 80 至 200 厘泊之間,此數值是使用 Zahn 杯 #2 測量所得,排水時間為 18 至 25 秒。為了在紙張和紙板等基材上獲得清晰銳利且色澤飽滿的印刷效果,維持此黏度範圍至關重要。
溶劑型柔版油墨的黏度
溶劑型柔版油墨以其乾燥速度快且對薄膜和箔材具有良好的附著力為特點,其黏度比水性油墨略高。其黏度介於 100 至 300 厘泊之間,這相當於 Zahn 杯 #2 測得的 20 至 30 秒。此類油墨對溶劑揮發極為敏感,因此在印刷過程中必須密切監控,以避免黏度變化,以免在印刷中途影響印品品質。
UV 柔版油墨黏度
UV 光固化柔版油墨與傳統柔版油墨不同,其乾燥是透過在紫外線照射下進行光固化而實現的。這類油墨通常是常見柔版油墨類型中黏度最高的,黏度範圍在 200 cP 以上,某些配方甚至可能超過 500 cP。若以 Zahn 杯 #2 進行測量,其流下時間可能介於 30 至 50 秒,甚至更長。UV 油墨的黏度主要取決於單體、寡聚物、光引發劑,以及任何填料或添加劑的選擇。
影響柔版油墨黏度的關鍵因素
溫度對墨水流動的影響
溫度在決定柔版油墨的黏度方面扮演著關鍵角色。當溫度較高時,油墨分子的動能較高,因此油墨黏度較低,油墨會容易流動。另一方面,當溫度較低時,分子活動較低,這會導致油墨變稠且黏度較高。在柔版印刷過程中,控制油墨溫度至關重要。溫度波動可能導致油墨塗佈不均,進而造成色密度、網點增益及印刷均勻度出現差異。為維持穩定的油墨流動,並確保整個印刷週期中品質一致,可能需要採取環境溫度等溫度控制措施。
樹脂與顏料對黏度的影響
柔版油墨配方中所使用的樹脂種類與濃度,是決定油墨黏度的關鍵因素。負責將顏料凝聚在一起並使油墨附著於基材上的樹脂,其分子量與結構各不相同。樹脂分子量的增加或樹脂濃度的提高,都會導致油墨黏度上升。此外,顏料的特性(例如粒徑、形狀以及在油墨載體中的分散程度)亦會影響黏度。當顏料分散不均或顏料濃度過高時,油墨內的內摩擦力會增加,進而影響油墨黏度,這可能導致油墨流動性及印刷品質出現問題。
溶劑蒸發與黏度變化
溶劑揮發是影響溶劑型與水性柔版油墨黏度的重要因素。在印刷過程中,溶劑會揮發,而固體成分(樹脂與顏料)的濃度隨之上升。這會導致固體濃度增加,進而使油墨黏度升高。在溶劑型油墨中,所使用特定溶劑的揮發性將決定其揮發速率。在水性油墨中,水的蒸發速率取決於溫度、濕度以及印刷機周圍空氣等因素。若溶劑或水分流失過多,會導致油墨過於黏稠,進而引發油墨轉印不良、網紋輥網孔堵塞及印刷品質低落等問題。這亦會影響油墨的消耗量。
剪切速率與印刷速度的考量因素
柔版油墨在印刷過程中所承受的剪切速率,與印刷機的速度直接相關,這會影響油墨的表觀黏度,對於具有剪切變稀特性的非牛頓流體油墨而言,此影響尤為顯著。剪切變稀型油墨是指在受到剪切力作用時,其黏度會趨於降低的油墨,例如油墨以高速從網紋輥轉移至印版,再轉移至承印物時所經歷的剪切力。這種在剪切作用下黏度的降低,有助於油墨的轉移與流平。另一方面,在低剪切速率下,油墨會恢復至較高的靜態黏度,以避免出現油墨霧化或飛濺等問題。因此,在選擇和調節柔版油墨黏度時,務必將印刷速度納入考量。
確保印刷品質的一致性:可靠的柔版印刷機所扮演的角色(作者:KETE)
柔版印刷的印品品質直接取決於印刷機的可靠性。一台可靠的印刷機能確保油墨轉移過程中的所有環節——包括墨槽和壓印輥——皆能精準且穩定地運作。這對於降低油墨膜厚與轉移效率的波動至關重要,因為這兩者直接受到油墨黏度的影響。可靠的印刷機能維持恆定的壓力和速度,有助於將因機械變動所導致的黏度波動降至最低。
KETE 柔版印刷機的設計旨在維持穩定且精確的油墨黏度控制條件,從而確保印刷品質卓越。憑藉逾十年的業界經驗,我們將最先進的供墨系統整合至產品系列中,涵蓋適用於水性、溶劑型及 UV 油墨的各型號機型。舉例而言,高速 CI 系列(如 KTFP-CI300 等機型,最高速度可達 300 公尺/分鐘)配備中央壓印輥,能有效降低影響油墨黏度的機械波動。此外,部分印刷機配備自動操作系統,以簡化機器操作流程,並可能包含檢查及調節油墨品質的功能。這種對紮實工程設計、油墨相容性以及易於使用的自動化系統的重視,體現了 KETE 的使命:提供可靠的印刷解決方案,使企業能夠持續生產高品質的包裝及印刷品。
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解決柔版印刷油墨黏度常見問題
高黏度問題與解決方案
油墨黏度過高可能表現為多種形式:油墨轉移不良,導致印跡淡薄或模糊;網紋輥網孔堵塞,造成油墨沉積不均勻及出現條紋;以及因油墨無法在承印物上均勻擴散而導致的點增高。此外,高黏度還會對印刷機造成負擔,甚至導致部分零件損壞。要降低黏度,最佳方法是適量且正確地向油墨中添加合適的稀釋劑或溶劑。對於水性油墨,應添加水;對於溶劑型油墨,則應添加油墨製造商所推薦的溶劑。添加稀釋劑時應緩慢進行,並在攪拌混合物的同時不時檢查黏度,直至達到所需的黏度範圍為止。
低黏度問題與解決方案
另一方面,油墨黏度過低也可能導致印刷品質不佳。這可能包括:油墨流量過大,導致細部細節出現滲色或羽化現象;油膜過薄,導致色密度與覆蓋度不足;以及油墨霧化或飛濺的機率增加,進而造成印刷機與環境的污染。提高過低油墨黏度的方法有以下幾種:對於水性油墨,雖可調整 pH 值,但通常仍需直接進行增稠處理。至於溶劑型與水性油墨,則可透過讓部分溶劑或水分蒸發,來提高固體含量,進而增加黏度。此過程應仔細監控,以避免過度增稠。
在印刷過程中維持恆定的黏度
這是一項預防措施,需採取以下做法,以確保在整個印刷過程中油墨的黏度保持恆定:

- 監測與調整: 建議建立一套定期檢查油墨黏度的常規程序,並使用適當的測量儀器進行檢測。根據測量結果,依照油墨製造商的建議,適量添加水或增稠劑,以進行微調。
- 清潔墨水槽及相關零件: 務必清潔墨水槽及相關部件,以避免乾燥的墨水或其他雜質堆積。這些雜質會改變墨水的黏度並影響墨水流動;若不加以處理,長期下來可能會導致墨水系統發生卡紙。
- 避免污染: 請確保墨槽未受紙屑或碎屑等異物污染。墨水是一種非常敏感的介質,任何可能存在的污染物都會影響墨水的黏度及印刷品質。
- 溶劑及/或水分的損失: 為減少溶劑或水分的蒸發,請盡可能隨時蓋好墨槽;將印製車間的環境維持在適當的溫濕度範圍內;並考慮在油墨中添加保濕劑或延緩劑。
- 自動化系統的應用 黏度 控制系統: 若印刷機配備自動黏度控制系統,則應正確設定並確保其高效運作。這些系統能提供持續的監測與控制,從而大幅提升黏度的穩定性。
結論
柔版油墨的理想黏度範圍並非固定數值,而是一段必須根據每項特定印務的獨特因素來達成並維持的範圍。因此,透過理解油墨黏度的原理、採用正確的測量方法、辨識可能影響黏度的因素,並採取預防與矯正措施,柔版印刷業者方能提供高品質的印刷品。故建議操作人員參考本指南所載資訊,以優化柔版印刷製程,並致力於達到最佳油墨黏度,從而提升印刷品質及作業效率。