data-full-width-responsive="true"> 随着人们环保意识的不断提高,绿色环保成为21世纪的发展主题。近年来,很多国家在包装印刷方面增加了许多卫生、环保方面的要求和制约条件,尤其是在食品包装印刷方面,由于使用有机溶剂油墨和上光油会排放碳氢化合物,污染空气、有损健康,所以目前发达国家的食品包装印刷已基本上不再使用溶剂型印刷材料。研究、开发和应用危害小、污染少,以至无公害的绿色包装印刷材料成为绿色包装发展的必然要求。一、水性油墨的组成水性油墨是由特定的水性高分子树脂、颜料、水,并添加助溶剂,经物理及化学过程组合制备的油墨,简称水墨。溶剂的不同是水性油墨与溶剂油墨最大的区别,水性油墨以水作为溶剂,油墨转印到承印物后,水分挥发掉或渗入到承印物中,油墨随水分的挥发而干燥。水性高分子树脂是水性油墨最主要的组成部分,主要起连结料的作用,使颜料可以均匀分散,使油墨具有一定的流动性,并提供与承印材料的黏附力,使油墨在印刷后形成均匀的墨层。目前研制开发较多的是碱溶性树脂,这类树脂可以被水溶解,制成水性连结料,印刷干燥后变成不溶于水的物质。水性油墨的色相主要取决于颜料,颜料以微粒状态均匀分布在连结料中,颜料颗粒能够对光线产生吸收、反射、折射和透射作用,因此能呈现一定的颜色。一般要求颜料具有鲜艳的色泽、适合的着色力和遮盖力、较高的分散度。此外,根据使用目的不同,可以选择具有不同耐抗性的溶剂。溶剂的作用是溶解树脂,使油墨具有一定的流动性,以便印刷过程中能够顺利的转移,并对油墨的黏度和干燥性进行调整。助剂对水墨性能的影响很大,是水墨不可缺少的重要组成部分。水墨中常用的助剂有p H 值稳定剂、慢干剂、消泡剂、冲淡剂等。二、水性油墨的环保安全特性水性油墨区别于溶剂型油墨最大的特点在于所用的溶解载体。溶剂型油墨的溶解载体是有机溶剂,如甲苯、乙酸乙酯、乙醇等,而水性油墨的溶解载体是水和少量的醇(约3%~5%)。由于用水作溶解载体,水性油墨具有显著的环保安全特点:安全、无毒、无害、不燃不爆、几乎无挥发性有机气体产生等。主要表现在以下4个方面:1对大气环境无污染由于水性油墨用水作溶解载体,所以无论是在其生产过程中,还是用于印刷时,几乎不会向大气环境散发挥发性有机气体(VOC),而VOC被认为是当今全球大气环境的主要污染源之一,这是溶剂型油墨无法比拟的。因为生产过程中,溶剂型油墨散发出大量的低浓度V O C。据估算,一般溶剂型油墨工厂若采用未完全密闭的生产设备,有机溶剂的挥发损失约占油墨产量的03%~1%。而对于低浓度V O C的处理,除了极少数油墨工厂采用如活性炭吸附等高成本的处理方法外,大多数都高空直接排入大气。不仅如此,印刷过程中溶剂型油墨中的有机溶剂几乎完全被干燥而快速挥发出来,除了印刷机上方的高浓度V O C被采用如催化燃烧或微生物处理工艺处理外,弥漫在印刷车间的低浓度V O C往往被直接排入大气,如果按照溶剂型油墨中有机溶剂所占比例25%~35%计算,其直接排入大气中的V O C数量相当惊人。水性油墨恰恰克服了溶剂型油墨的这一缺点,其独有的对大气环境无污染的特点正在被越来越多的印刷企业看好。2减少印刷品表面残留毒物,保证食品卫生安全水性油墨完全解决了溶剂型油墨的毒性问题。由于不含有机溶剂,使印刷品表面残留的有毒物质大大减少,这一特性,在烟、酒、食品、饮料、药品、
儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品中体现了良好的健康安全性。在人类越来越注重食品安全的现在,人们已经关注到了食品包装的卫生安全性,对包装材料和包装印刷的有害物质的残留量非常重视。如肯德基、麦当劳等快餐公司对其食品包装上的溶剂残留量有严格的限制。上海烟草集团公司对烟盒上苯类物质的残留量也有严格要求。使用溶剂型油墨的印刷品要达到食品生安全的要求相当困难,而对使用水性油墨的印刷品却是轻而易举的。3减少资源消耗和降低环保成本由于水性油墨固有的特性同形物含量较高,可以在较薄墨膜沉积,因此相对于溶剂型油墨,
它的涂布量(单位印刷面积所消耗的油墨量)要少一些。经试验,与溶剂型油墨相比,减少了约10%涂布量。也就是说,印刷相同数量和规格的印刷品,水性油墨的消耗量较溶剂型油墨减少了约10%。不仅如此,由于印刷时需要经常清洗印刷版,因此使用溶剂型油墨印刷,需要使用大量的有机溶剂清洗,而水性油墨印刷清洗的介质则主要是水。从资源消耗的角度看,水性油墨更加经济。4提高了作业环境的安全性,保障接触、操作人员的健康溶剂型油墨在其生产制造过程中和印刷时都相当危险,因为有机溶剂和溶剂型油墨本身都是易燃液体,有机溶剂容易挥发,在空气中会形成爆炸性混合气体,达到爆炸极限浓度后遇到明火即会发生爆炸。因此,生产作业环境的火灾、爆炸危险性相当高。按照中国目前的法规,溶剂型油墨的生产属于危险化学品生产,必须具备完善的危险化学品的生产和管理条件才能取得生产许可证。有机溶剂特有的毒性对生产作业人员的健康也极为不利,国家卫生监督行政部门把此类作业定义为职业危害性作业,对作业现场空气中的VOC浓度有严格规定,作业人员须定期做职业健康体检,以保障接触、操作人员的健康。三、水性油墨的应用概况从印刷方式上看,水性油墨目前对胶印还不适用,主要应用领域是柔性版印刷与凹版印刷。1柔印领域的应用我们知道,柔印与凹印产品大多数是包装产品,其中食品包装、烟酒包装、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷品占相当大的比例。因此,迫切需要绿色印刷材料,而水性油墨无疑成为最佳的选择之一。在全世界绿色革命浪潮的冲击下,柔印发展很快,最主要的原因是柔印绝大多数都采用水性油墨,具有优良的环保性能,符合现代包装印刷的发展趋势。在美国,95%的柔印产品采用水性油墨,在日本,70%的柔性版用于瓦楞纸板的印刷,其中95%使用水性油墨。在我国,柔印占的比例与日俱增,国内现有窄幅柔版印刷生产线近200条,年需水性油墨10多万吨。2凹印领域的应用水性凹印油墨于20世纪70年代就广泛应用于包装纸、厚纸板纸盒的印刷,由于纸印刷中蒸发干燥与吸收干燥较好,因此水性油墨的干燥问题比较好解决,普及的也早,在美国有80%的凹版印刷品采用水性油墨。