（1）水性油墨中泡沫产生的机理
水性油墨制造过程中最关键的问题就是泡沫问题，这是它的特殊配方和特殊生产工艺造成的。
①水性油墨以水为稀释剂，经常采用乳液作为成膜剂，而乳液聚合时必须使用一定数量的表面活性剂，才能制取稳定的水分散液。表面活性剂的使用导致系统的表面张力大大下降，这是产生泡沫的主要原因。
②水性油墨中分散颜料时经常会采用一些润湿分散剂以保证油墨的质量，而润湿分散剂也是降低体系表面张力的物质，有助于泡沫的产生及稳定。
③水性油墨黏度太低时，常常在油墨中加入增稠剂，加入增稠剂后泡沫的膜壁增厚，并且弹性增加，也会使泡沫稳定而不易消除。
水性油墨的泡沫问题使油墨生产过程的操作困难，泡沫中的空气不但妨碍颜料的分散，而且降低生产效率，影响产量。因此，印刷过程中泡沫的存在会导致严重的印刷故障。
（2）影响水性油墨泡沫的因素
由于水性油墨配方中各组分的相互影响，因而影响泡沫问题的因素十分复杂。
①乳胶油墨的pH值高。对控制泡沫不利。
②丙烯酸系水墨中都采用乳液聚合物作为成膜剂，通常乳液的粒子很细，造成消泡工作的困难。颜料颗粒如炭黑、酞菁蓝和酞菁绿等有机颜料在水性油墨中有增加泡沫的倾向，这也是由于颜料粒子太细造成的，消泡也存在困难。
③因为许多消泡剂会影响颜料的分散性能，颜料粒子又会吸附消泡剂粒子，所以选用消泡剂时，必须进行储藏稳定性试验。水墨中添加的填料也对泡沫的存在影响，例如用二氧化硅代替滑石粉泡沫就会增多。不过这个问题通过增加消泡剂的用量就可解决。
④添加的润湿分散剂对某些水性油墨的泡沫有明显的影响。例如聚丙烯酸盐类润湿分散剂的泡沫多于其他类型的润湿分散剂。一般说来，分散能力低的润湿分散剂泡沫也较少。如二异丁基磺基于二酸盐（Tamol731），在其含量0.1%~0.25%时就很少有泡沫。
增稠剂的使用会使得高黏度的水墨的消泡工作特别困难，这类水墨有其专用消泡剂。
⑤墨膜的干燥时间与消泡剂的选择关系很大。在印刷过程中，要求墨膜迅速干燥，因此在水墨中要选择消泡力强的消泡剂。
（3）消泡剂的选择
如上所述，正确选择消泡剂是一个非常重要的问题，不然会带来其他一些印刷故障。即在使用消泡剂达到消泡目的同时，还必须保证不会导致颜料的凝聚，印刷过程中产生缩孔、针孔、丝纹等副作用。消泡能力需持久，但是水性油墨在储藏过程中，要求消泡剂保持初期的消泡能力就比较困难。这是因为水性油墨中本身存在表面活性物质，在生产制造过程中的水性油墨受到高温和高剪切力的作用，这些都不利于消泡能力的持久性。因此，在水性油墨生产中选择消泡剂要凭实践经验，要通过小样实验，需要一定时间认真考虑各种实际因素，调整配方，才能取得一个平衡稳定的最佳点。下面介绍选择消泡剂的步骤。
①要清楚所研究生产的水性油墨中个组分的基本性质：树脂连接料、表面活性剂、颜料和其他助剂。还应该了解该水性油墨将应用至何种印刷过程中、印刷机的转速、承印物材料是什么、水性油墨的储藏时间可能会有多长等。
②选用若干个消泡剂品种，采用后添加方法，完成初步的筛选试验。其中包括热老化消泡能力和印刷工艺模拟试验。
③从上述筛选出比较理想的结果，用于水墨生产制造过程中的选取阶段添加消泡剂，再经过不断调整，取得最佳结果。
（4）使用消泡剂的注意事项
①消泡剂的一般用量（质量分数） 高黏度水性油墨0.3%~0.8%，低黏度水性油墨0.01%~0.3%。
消泡剂用量要适当。若用量过多，会引起缩孔等印刷故障，并且会改变水性油墨的印刷适性。用量太少，则泡沫消除不了。消泡剂的用量以最低的有效量为好。
②消泡剂使用前，一般不需用水稀释，可在使用时直接加入。对于某些水可稀释的品种，若使用时需要稀释，也应随时稀释随时使用。消泡剂即使不分层，使用前也应适当搅拌一下。若消泡剂分层，则使用前必须充分搅拌，混合均匀。
③消泡剂应该在水性油墨生产过程中加入。最好分为两次加入：即研磨分散颜料阶段和颜料浆中配入乳液的成墨阶段，每个阶段添加总量的一半。在研磨分散颜料阶段最好用抑泡效果大的消泡剂，在成墨阶段最好用破泡效果大的消泡剂。下表介绍了这两类消泡剂。
抑泡和破泡效果大的消泡剂
| 研磨时用 （抑泡效果大的） | 成漆时用 （破泡效果大的） | 研磨时用 （抑泡效果大的） | 成漆时用 （破泡效果大的） |
| Nopco Foamaster | Nopco NXZ Foamaster-VL | Foamaster-B Foamaster-NS | Foamaster-R Foamaster-S |
有机硅型消泡剂最好是在研磨料中加入，并尽可能少加少，这样可使有硅型消泡剂得到最大扩散，扩散越好，效果越佳，用量可以减到最小。成墨阶段则以加入非有机硅型消泡剂为好。
④要注意消泡剂加入后至少需24h才能取得消泡性能与缩孔之间的平衡。不得提前检测，否则会得出错误的结论。
⑤用于水性油墨工业的泡沫控制剂可以分为3个大类：有机物、二氧化硅和有机硅。第一大类又能进一步细分为可乳化型和不可乳化型。可乳化的消泡剂在水中能够乳化分散，不可乳化的消泡剂在水中虽能乳化，但在含有表面活性剂的水溶液体系中能够分散。
在某一水性油墨中，如果不可乳化型消泡剂A，虽然控制泡沫，但会出现缩孔或墨膜表面不平整现象，这时应该采用可乳化的消泡剂来代替。反之，消泡剂B如果是可乳化的消泡剂，起初它似乎控制了泡沫，但储藏稳定性不好。那么要使体系保持最初的泡沫控制，即好的储藏稳定性，应使用不可乳化的消泡剂。
日本三乃可公司的消泡剂产品，水中分散情况列于下表。
日本三乃可公司消泡剂水中分散情况
| 水可分散 | 水不可分散 | 水可分散 | 水不可分散 |
| SN-Defoamer Nopco 8034 | Sd-Defoamer 154 SN-Defoamer 309 | Nopco 8034L Nopxo NXZ | Foamaster R Nopco NDW |
（5）消泡剂性能的评价方法
消泡剂的选择和评价方法，通常进行的测试项目和试验方法如下。
①测试项目
a.消泡性能试验—量筒法、高速搅拌法、循环法、鼓泡法和振动法。
b.印刷试验。
c.储藏稳定性试验—自然储存和高温储存后观察消泡性能及墨膜外观的变化情况。
②试验方法
a.量筒法 该法适用于低黏度的水性油墨和乳液的初步测试。在具有磨口塞的50ml量筒内，加入试样20~30ml，再加入定量的消泡剂，用手指揿紧磨口塞来回激烈摇动20次，停止后立即记录泡沫高度，间隔一定的时间再记录一次泡沫高度，然后比较各种消泡剂的结果。该法的有点是试样很少也可以进行，既简单又方便，缺点是结果不精确，只适用于消泡剂的初步筛选。
b.高速搅拌法 该法适用面比较广，相对来说也比较简单、方便，结果较正确。包括泡沫液位测定法即动态试验，适用于低黏度的水性油墨和乳液；密度杯法即静态试验，适用于高黏度的水性油墨和乳液。
泡沫液位测定法 在具有1ml刻度的200ml高形烧杯内投入100ml水性油墨样品，添加消泡剂后，使用均化器（即高速搅拌），以恒定的3000~4000r/min高速搅拌。时间为120~180s。测定搅拌时间为30s、60s、120s和180s时各点的泡沫高度。把样品的最初高度高为L0，每升高1ml，则用L1、L2…Ln表示之。可固定搅拌时间，测量泡沫高度，观察所需的时间。
密度杯法 在200ml容器中称取水性油墨样品150~200g，添加消泡剂后，使用均化器以恒定的2000~6000r/min高速搅拌。搅拌时间一般是120s。停止搅拌后立即测定密度，15min后再测定一次。与高速搅拌前的样品进行比较。
c.鼓泡法 此法是将空气直接导入，使体系产生泡沫，与其他方法有所不同。它适用于低黏度筒中，添加消泡剂后，用定量泵每分钟导入500ml的空气，温度控制在30℃，每隔一定的时间记录泡沫高度。
d.振动法 振动试验是按一定的角度，反复振动。将试料加至试验罐体积的1/2，并按规定的时间振动后测定密度。振动的时间可由泡沫产生的难易程度决定。空气混入率小，则消泡效果好。
e.印刷试验 水性油墨经测定消泡性能后，进行印刷过程中的缩孔、混溶性、光泽、调色性等项性能测试。
f.储藏稳定性试验 将加有消泡剂的水性油墨样品，在50℃的恒温箱中放置1~2周，并与最初测定消泡能力的样品对比各项性能。这个条件下的测试结果一般相当于通常6个月的储藏性。
