孟慶飛
當前,我國政府部門及行業(yè)協(xié)會都在加快推進綠色印刷的實施,使用綠色環(huán)保油墨是大勢所趨。迄今為止,國家環(huán)境保護部共制修訂、發(fā)布(現(xiàn)行有效的)的環(huán)境標志產(chǎn)品標準近100項,已有20多萬種型號的產(chǎn)品通過了中國環(huán)境標志產(chǎn)品認證,特別是2007年以來,發(fā)布了一系列膠印油墨、凹印油墨、噴墨墨水等產(chǎn)品的環(huán)境標識產(chǎn)品標準。油墨產(chǎn)品可以通過中環(huán)聯(lián)合認證中心認證并獲得油墨環(huán)境標識證書,并被推薦進入政府綠色采購名錄,這有效推進了綠色環(huán)保油墨的市場準入。在2016中國國際全印展上,中國印刷技術協(xié)會推出了2016版《綠色原輔材料產(chǎn)品目錄》,該目錄包含了油墨、光油、噴墨墨水等產(chǎn)品,進一步推進了綠色原輔材料的應用步伐。
隨著政府大氣污染防治法規(guī)的日趨嚴格,印刷企業(yè)對綠色原輔材料的重視程度越來越高。2016中國國際全印展上,油墨制造企業(yè)如洋紫荊、杭華油墨、盛威科等都帶來了各自的最新綠色研發(fā)成果。對印刷企業(yè)來說,加強對傳統(tǒng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程的末端治理是當務之急,但更為重要的是要從源頭上開發(fā)低VOCs及無VOCs的油墨產(chǎn)品,這就需要油墨制造企業(yè)的配合。當前,綠色環(huán)保油墨一般包括水性油墨、節(jié)能型UV油墨、植物油型油墨三大類。下面,筆者就為大家簡單介紹這三大類綠色環(huán)保油墨。
水性油墨
水性油墨是世界公認的環(huán)保型印刷油墨,是目前所有印刷油墨中唯一經(jīng)美國食品藥品監(jiān)督管理局認可的油墨。
不含揮發(fā)性有機溶劑是水性油墨的最大優(yōu)勢,在印刷中只需要使用水進行稀釋即可。因此,水性油墨大大減少了VOCs的排放量,避免了揮發(fā)性有機物的污染,改善了印刷作業(yè)環(huán)境,對操作人員的健康不會造成危害。同時,其明顯減少了印刷產(chǎn)品表面殘留的危害物質,屬于最符合綠色環(huán)保標準的油墨類型之一。同時,作為水性油墨的主要溶劑,水不易燃燒,無味無毒,因此有較高的安全性能,對環(huán)境也不會造成污染,有利于環(huán)境質量的提升。鑒于水的沸點比有機溶劑高,水性油墨的干燥溫度一般控制在90~100 ℃(風量調到最大,有利于快速排出水分)。
近年來,隨著高性能水性丙烯酸類樹脂在水性油墨中的應用,水性油墨的耐水復溶性、光澤度及干燥性得到了進一步提升,從而使其在柔印、凹印領域逐漸得到了推廣,發(fā)展速度加快,油墨質量也逐漸得到印刷企業(yè)的認可。此外,應用水性油墨還可降低因靜電和易燃溶劑而引起的火災隱患,減少印刷品表面殘留的溶劑氣味,所以水性油墨在食品包裝、兒童玩具包裝以及煙酒包裝等領域的應用越來越普遍。
目前,山東布瑞特、山西精華、富林特油墨等都推出了性能不錯的環(huán)保型水性油墨。
節(jié)能型UV油墨
節(jié)能型UV油墨是在傳統(tǒng)UV油墨的基礎上發(fā)展的新分支,其油墨組成與傳統(tǒng)UV油墨相似,突出的優(yōu)點是UV固化的能量較傳統(tǒng)UV油墨明顯降低,固化時不再需要使用傳統(tǒng)UV燈,而是采用LED燈或H-UV燈,目前主要有LED-UV油墨與H-UV油墨兩種。
傳統(tǒng)UV油墨使用時排熱導管開關燈需要時間,而且會產(chǎn)生臭氧,令操作人員不舒服。而LED-UV油墨能在單一波長(365nm、385nm、395nm)下,實現(xiàn)瞬間開關燈固化,無臭氧產(chǎn)生,消耗的電力約為傳統(tǒng)UV油墨的四分之一。H-UV油墨則是一種混合動力UV油墨,采用短波長UV隔離技術,無臭氧、紅外熱產(chǎn)生。
當前,已有多家公司掌握了節(jié)能型UV油墨技術,對于采用傳統(tǒng)UV油墨的印刷企業(yè)來講,只要對UV燈組的燈管做相應改造,即可使用節(jié)能型UV油墨。近年來,LED燈管發(fā)展迅速,成本也不再高昂,是節(jié)能型UV油墨發(fā)展的重要方向。特別是采用H-UV油墨,只需將普通UV燈管換成H-UV燈管即可,較更換LED燈管的成本更低。未來,節(jié)能型UV油墨將在煙包、標簽等領域的膠印中得到快速發(fā)展。目前,海中輝油墨、杭華油墨、中鈔油墨等均推出了性能較好的H-UV油墨與LED-UV油墨。
植物油型油墨
膠印油墨在我國的使用量占印刷油墨使用總量的近一半,占有主導地位,在今后20年內仍會穩(wěn)步發(fā)展。傳統(tǒng)膠印油墨大多是非環(huán)保型,主要是因其含有連結料及礦物油成分。目前,一些發(fā)達國家規(guī)定在食品、醫(yī)藥包裝印刷中必須使用環(huán)保型油墨,如無芳型和無溶劑型(大豆油型)膠印油墨。國際上對這類油墨的要求是:無芳型油墨中的芳烴含量要小于1%,無溶劑型油墨中的溶劑含有量小于1%,重金屬含量也要滿足相應要求。以有機顏料取代含有害重金屬的無機顏料,嚴格使用不含標準限定的重金屬原料,生產(chǎn)無芳型和無溶劑型環(huán)保油墨是今后膠印油墨制造企業(yè)的發(fā)展方向。
植物油型油墨也是一類典型的環(huán)保型油墨。美國的植物油型油墨主要是使用大豆油為原料的油墨,在應用及再生處理過程中都不會產(chǎn)生有害物質,而且大豆油具有較好的流動性與著色性,具有較好的印刷效果。值得一提的是,在植物油型油墨中還特別加入了能協(xié)同提高植物油干燥性能的聚烯烴類材料,解決了植物油因不能揮發(fā)而容易導致油墨干燥變慢的問題,這在我國也得到了較好應用。目前,上海深日推出了SGP大豆油膠印油墨,綠色環(huán)保,水墨平衡優(yōu)良,轉移性能及上機穩(wěn)定性好;中鈔油墨的GSR系列環(huán)保膠印油墨上機穩(wěn)定性好,網(wǎng)點還原清晰,干燥快;盛威科的Tempo系列環(huán)保油墨,不含礦物油成分。
目前,市面上的植物油型油墨產(chǎn)品主要分為低VOCs植物油油墨與無VOCs植物油油墨兩類,表1是低VOCs植物油油墨、無VOCs植物油油墨和傳統(tǒng)油墨的成分對比。從表1中可以看出,三者的主要差異是油墨中的植物油與石油類溶劑的占比不同。傳統(tǒng)油墨的植物油占比最低,石油類溶劑占比最高;無VOCs植物油油墨中的植物油占比最高,石油類溶劑含量為0;低VOCs植物油油墨介于二者之間。盡可能多的使用可再生的對環(huán)境無害的植物油替換不可再生的石油類溶劑是植物油型油墨的發(fā)展趨勢。
純植物油基油墨是油墨領域未來的發(fā)展方向,預計其VOCs排放量僅有0~1%,是印刷企業(yè)的最優(yōu)選擇。
綠色發(fā)展是油墨制造企業(yè)與印刷企業(yè)轉型的趨勢。隨著我國標準與國際標準的進一步接軌,綠色環(huán)保油墨的判定標準將進一步完善,這將增加綠色環(huán)保油墨的應用范圍,實現(xiàn)印刷行業(yè)的環(huán)保化建設。未來,油墨的綠色化事業(yè)還將繼續(xù)。