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绿色油墨印刷技术简析

发布时间:2013/8/6 10:43:50
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  目前,我国印刷工业面临很大的环保压力,由于印刷中使用的大部分油墨均含有有机溶剂,且有机溶剂在排放时几乎没有经过任何处理就直接进入了大气,导致每年向大气排放的有机挥发物(VOC)高达几十万吨,另外油墨含有铅、铬、镉、汞、砷、钡等有害重金属元素,对人体和环境都有*的危害。这些物质对我们生产、生活的环境造成了重大的污染。看到了以上种种,人们不禁要问绿色油墨在哪里?为什么不研制和使用绿色油墨呢?
  
  一、定义绿色油墨
  
  目前我国还没有制定绿色油墨或者环保油墨的判定标准,但一般对绿色油墨的理解应该从狭义和广义两个方面来看。从狭义角度来说,绿色油墨是指采用对人体几乎没有危害的原材料用于油墨的制造,在油墨的生产和印刷过程中几乎不发生污染,对人类生产和生活的环境几乎不构成任何危害的油墨品种。从广义角度来说,绿色油墨是相对环保的产品,它包含以下3层含义。
  
  (1)要明显地降低油墨的有害成分,主要包括降低芳香烃类、酮类的含量,降低重金属的含量,降低其他对人体有害的成分等。
  
  (2)要明显地降低在油墨的生产和使用过程中对操作人员和环境的危害,改善一线生产环境,同时油墨在制造和使用的过程中所耗能源无明显增大。
  
  (3)要有利于包装废弃物的回收与处理,不能出现“二次污染”等情况。
  
  尽管现阶段,中国环保型油墨的研制开发仍受到众多因素的制约,但对于中国油墨工业来说,zui终实现广义的绿色油墨是其*目标,而制造并推广狭义的绿色油墨是目前的研制目标和zui终追求。随着技术的发展,人们开始考虑在使用方便性、使用成本,以及环保性能等因素。目前市面上有哪些绿色油墨呢,以下便列举了一些。
  
  二、能量固化油墨
  
  能量固化油墨是利用UV光或者加速高能电子束(EB),将油墨中的单体聚合成聚合物。目前能量固化油墨主要有UV油墨和EB油墨两大类。
  
  同普通油墨相比,能量固化油墨zui主要的优点是:不含有对人体和环境有害的VOC,不污染环境,干燥固化速度快,耗能少,交联固化的密度大,固化度可以达到100%,可以在多种基材上进行印刷,具有优异的机械性能和物化性能。所以,能量固化油墨一经面世,便受到市场的热力追捧。
  
  UV油墨主要由预聚物树脂、稀释剂单体、光引发剂、光敏剂、光增感剂、阻聚剂以及颜料等组成。UV油墨主要有胶印UV油墨、凸版印刷UV油墨、凹版印刷UV油墨、网印UV油墨、UV喷墨油墨、UV印刷线路板油墨等几种。UV油墨的环保性仅仅是相对普通的印刷工艺而言的,也存在着很多问题。
  
  (1)UV油墨中的一些成分接触到皮肤,会产生一定的刺激作用,甚至会引起皮肤过敏。
  
  (2)UV光对人体有一定的伤害。
  
  (3)固化后的油墨层由于交联的密度非常大,难以降解,墨渣也难以处理。
  
  为此人们在积极地研制开发水性UV油墨,期望解决目UV油墨存在的问题。
  
  EB油墨是一种很有发展潜力的油墨品种,可以用于轮转胶印和柔性版印刷。相对UV油墨来说,不使用光引发剂,无气味,不会释放臭氧,不需要热源的冷固化,固化时不受油墨颜色的影响,固化更为*,质量更为稳定。但EB油墨的固化设备成本高是推广应用中zui大的障碍。同时,EB油墨也存在废弃后的降解问题。
  
  目前凹版印刷使用油墨大部分都含有苯类溶剂,由于挥发,凹版印刷排放的废气是包装印刷行业一个很大的污染源。尽管水性凹版油墨作为溶剂型凹版油墨的替代产品,已经受到了人们的关注,并寄予了很高的期望,但是凹版油墨的水性进程依然是缓慢的。
  
  妨碍凹版油墨水性化的主要原因有以下几点。
  
  (1)印刷质量不佳:目前水性油墨对塑料的黏附性和耐擦性不强,印刷适性不良,印刷效果不如溶剂型油墨。
  
  (2)干燥性不好:水性油墨干燥性不好,导致印刷时印速低,增加了能耗和成本,需要对原有的干燥设备进行改造,或者使用适合水性凹版油墨的印刷机。
  
  (3)必须改造印版:为了改善水性凹版油墨的干燥性,强化印刷效果,必须改造印版,实现浅版化。
  
  目前水性凹版油墨尚处于研制开发中,虽然时有报道称研制开发成功,但仅仅停留在实验室水平,离实现产业化还需要一个过程。不过,水性凹版油墨已经在一些特殊的基材上开始试用。如果将以上问题解决了,水性凹版油墨则能实现大范围的应用。
  
  三、醇溶性油墨
  
  溶剂型凹版油墨想在保证印刷性能和质量的同时实现环保,醇溶型油墨成为zui有可能的品种,其也是目前各大油墨制造商研发的重点。
  
  此外,在塑料软包装印刷领域,无苯油墨也非常热门,目前取得进展的主要是聚氨酯类油墨,许多企业相继开发了无苯甚至是无酮的油墨品种,适合塑料薄膜的表印以及里印要求,也有采用特种聚酰胺树脂以及*缩丁醛树脂为主体制作的醇溶性油墨。
  
  四、环保型胶印油墨
  
  胶印油墨在我国差不多占据了50%的*,环保型胶印油墨主要有以下几种类型。
  
  (1)植物油基胶印油墨
  
  平版印刷油墨的使用具有悠久的历史。受VOC排放的限制以及其环境的影响,植物油基胶印油墨开始受到人们青睐。美国大豆油协会为了普及大豆油油墨而制定了专门的认定标准,美国大豆油油墨在逐步取代普通胶印油墨,广泛在商业印刷领域应用。
  
  大豆油胶印油墨是植物油基胶印油墨的主要品种。目前我国有很多油墨企业和研究机构在从事该类油墨的研究和制造,植物油基胶印油墨已经取得了进展,但是在高速印刷的适应性、产品质量以及销售价格上目前还没有明显的优势。
  
  (2)无芳烃胶印油墨
  
  在日本,油墨制造商差不多都开始使用油墨溶剂中除去了芳香烃(1%以下)的AF溶剂,以此改善油墨在生产与印刷过程中对环境的污染。应该说这种采用AF溶剂制作的胶印油墨也是一种环保油墨,但是在我国目前还没有AF溶剂面世,这也制约了我国无芳烃胶印油墨的发展。
  
  (3)无水胶印油墨
  
  无水胶印使用斥墨的硅酮树脂涂布的印版,在图文部分除去涂层就可以吸收油墨,实现图文的转印。这样就省去了润版液的使用,可以说为环境保护做出了*贡献。但是无水胶印油墨在实际印刷过程中,受环境温度影响很大,容易起脏,油墨的转移性以及油墨的墨性不及普通胶印油墨,而且还需要专门的无水胶印设备,应用和推广受到一定的限制。但是在环保的压力下,美国和日本已经开始积极尝试无水胶印,这值得人们关注。
  
  尽管油墨的核心技术依然被美国、日本、德国等发达国家所掌握,但是我国已经开始重视广义绿色油墨的研制和开发,通过加大研发力量及资金投入,为改善我们生存和发展的环境进行着不懈的努力,特别是有的绿色油墨品种已经接近*技术水平,这就是我们中国油墨的希望!

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