Τα μελάνια με βάση το νερό-μπορούν να αραιωθούν με νερό ή αιθανόλη και να καθαριστούν με νερό βρύσης. Ωστόσο, σχηματίζουν ένα αδιάβροχο φιλμ-με το στέγνωμα στο υπόστρωμα. Το κύριο πλεονέκτημά τους έγκειται στις σημαντικά μειωμένες εκπομπές VOC (Volatile Organic Compound), ελαχιστοποιώντας έτσι τους κινδύνους για την ανθρώπινη υγεία και μειώνοντας τη μόλυνση των συσκευασμένων προϊόντων. Ως αποτέλεσμα, είναι ιδιαίτερα κατάλληλα για εκτύπωση συσκευασιών για προϊόντα με αυστηρές απαιτήσεις υγιεινής, όπως τρόφιμα, ποτά, φαρμακευτικά προϊόντα και τσιγάρα.
Ωστόσο, λόγω της φύσης των συστατικών τους, τα μελάνια με βάση το νερό-επιδεικνύουν μια αξιοσημείωτη τάση σχηματισμού αφρού. Ο αφρός παρεμβαίνει στην ομαλή λειτουργία της διαδικασίας εκτύπωσης και θέτει σε κίνδυνο την ποιότητα εκτύπωσης. Ο αφρός είναι ένα σύστημα διασποράς στο οποίο το αέριο διασπείρεται μέσα σε ένα υγρό. Σχηματίζεται όταν οι θύλακες αερίου ενθυλακώνονται και διαχωρίζονται από υγρές μεμβράνες, ενώ η καταστροφή του αφρού συμβαίνει όταν αυτές οι διαχωριστικές υγρές μεμβράνες λεπτύνουν και τελικά σπάσουν.
Η σταθερότητα του αφρού εξαρτάται κυρίως από τον ρυθμό με τον οποίο λεπταίνει το υγρό φιλμ (δηλαδή, ο ρυθμός αποστράγγισης του υγρού από το φιλμ) και τη μηχανική αντοχή του ίδιου του φιλμ. Όταν σχηματίζεται αφρός, η συνολική επιφάνεια του υγρού αυξάνεται, αυξάνοντας την ελεύθερη ενέργεια του συστήματος. Αντίθετα, όταν ο αφρός καταρρέει, η επιφάνεια μειώνεται, μειώνοντας την ενέργεια του συστήματος. Από ενεργειακή άποψη, η χαμηλότερη επιφανειακή τάση διευκολύνει το σχηματισμό αφρού, ενώ τα υγρά με υψηλότερη επιφανειακή τάση τείνουν να αντιστέκονται στον αφρισμό. Ωστόσο, η χαμηλή επιφανειακή τάση δεν προάγει απαραίτητα τη σταθερότητα του αφρού. συμβάλλει στη σταθερότητα μόνο όταν η υγρή μεμβράνη έχει επαρκή αντοχή για να σχηματίσει πολυεδρικές φυσαλίδες.
Ως υγρά μελάνια, τα μελάνια με βάση το νερό- έχουν πολύ χαμηλότερο ιξώδες από τα μελάνια offset, γεγονός που τα καθιστά πιο επιρρεπή στην παγίδευση αέρα και τη δημιουργία αφρού κατά τη διαδικασία μεταφοράς μελανιού. Το σύστημα συνδετικών μελανιών-με βάση το νερό αποτελείται από ρητίνες-τύπου διαλύματος ή γαλακτώματος-, νερό, μικρές ποσότητες αιθανόλης και διάφορα πρόσθετα. Οι ρητίνες πρέπει να εξουδετερωθούν με αμμωνία για να γίνουν-υδατοδιαλυτές. Αυτές οι υδατοδιαλυτές-ρητίνες παρουσιάζουν δομή σαν σαπούνι-που δημιουργεί εύκολα αφρό. Επιπλέον, προστίθενται τασιενεργά για τη βελτίωση της πρόσφυσης στα υποστρώματα μειώνοντας την επιφανειακή τάση{10}}μια μείωση που προάγει ταυτόχρονα το σχηματισμό φυσαλίδων.
Επομένως, η προσθήκη αντιαφριστικών παραγόντων είναι συχνά απαραίτητη στην εκτύπωση με μελάνη-με βάση το νερό. Η χρήση αντιαφριστικών παραγόντων εξουδετερώνει τα μέτρα που σταθεροποιούν τον αφρό. Ενώ ορισμένοι αντιαφριστικοί παράγοντες δρουν μέσω χημικών αντιδράσεων (όπως τα οξέα ή τα άλατα ασβεστίου που διαταράσσουν τις μεμβράνες σαπουνιού), οι περισσότεροι λειτουργούν απλώνοντας στην επιφάνεια του υγρού και διαταράσσοντας τη δομή του αφρώδους φιλμ.
Οι αντιαφριστικοί παράγοντες περιλαμβάνουν ένα ευρύ φάσμα ουσιών. Εκτός από τις αλκοόλες, τα λιπαρά οξέα, τους φωσφορικούς εστέρες και τα αμίδια, το λάδι σιλικόνης είναι ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα και εξαιρετικά αποτελεσματικά αντιαφριστικά. Είναι κατάλληλο τόσο για υδατικά όσο και για μη-υδατικά συστήματα. Το λάδι σιλικόνης έχει εξαιρετικά χαμηλή επιφανειακή τάση. Όταν προστίθεται σε ένα υδατικό σύστημα, προσροφάται κατά προτίμηση στο υγρό φιλμ, σχηματίζοντας ένα επιφανειακό στρώμα με χαμηλότερη επιφανειακή τάση από το αρχικό φιλμ αφρού.
Αν και αυτό μπορεί να φαίνεται ότι προωθεί το σχηματισμό φυσαλίδων, τα αντιαφριστικά με βάση-σιλικόνη αποτελούνται από μοριακές αλυσίδες χαμηλής-επιφάνειας-που παράγουν ένα αδύναμο φιλμ διεπιφανείας. Αυτή η μεμβράνη στερείται επαρκούς μηχανικής αντοχής, προκαλώντας ρήξη φυσαλίδων και συνεπώς εξαλείφοντας αποτελεσματικά τον αφρό.
