淺談彩晶裝飾玻璃用油墨的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

杜大艷 陳 璐 苗向陽 賈祥道

（中國建筑材料科學研究總院，中國建筑材料檢驗認證中心有限公司，北京100024）

1 前言

彩晶裝飾玻璃是我國具有自主知識產(chǎn)權的新興工業(yè)產(chǎn)品。選用浮法玻璃進行深加工，經(jīng)切裁、車磨、鋼化、熱彎等多道工藝加工處理后，再進行網(wǎng)印、噴涂、滾涂、固化，在玻璃背面形成多彩涂層的高強度彩色晶閃玻璃[1]。相對于其他面板而言，彩晶裝飾玻璃不僅外觀新穎時尚，“鮮、亮、透、閃”的優(yōu)勢一目了然，而且還具有質(zhì)地堅硬，色澤鮮亮，長時間不褪色，無污染，隔熱等優(yōu)點，廣泛應用于電子行業(yè)、家電、家具行業(yè)等領域，并出口歐美和東南亞等國[2]。

根據(jù)國家標準化管理委員會國標委綜合[2009]59號文“關于下達2009年第一批國家標準制修訂計劃的通知”，《彩晶裝飾玻璃》被列入國家標準編制計劃。該標準由全國工業(yè)玻璃和特種玻璃標準化技術委員會組織，江蘇秀強玻璃工藝股份有限公司、中國建筑材料檢驗認證中心等多家單位共同制定。目前已完標準草案的編制工作，其中規(guī)定了彩晶裝飾玻璃的術語和定義、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則及產(chǎn)品包裝、標志、運輸和貯存。在技術要求條款中，除了對外觀質(zhì)量、玻璃彎曲度、抗沖擊性能及碎片狀態(tài)要求外，其他的十余項要求均是針對彩晶裝飾玻璃涂層性能的。由此可見，彩晶裝飾玻璃的質(zhì)量在很大程度上取決于涂層形成材料——油墨的性能。本文就彩晶裝飾玻璃用油墨的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行探討。

2 彩晶裝飾玻璃用油墨分類

本文所稱的彩晶裝飾玻璃用油墨主要指有機低溫固化類油墨。油墨由溶劑揮發(fā)型樹脂為粘結劑，有機染料、無機染料為色素，另外添加助劑、稀釋劑合成適合于網(wǎng)板印刷的油墨，其中又分為單組份油墨、兩液反應型雙組份油墨[3-4]，熱固化溫度為100℃～180℃不等，廣泛用于家裝、家居、器皿、包裝容器類玻璃。

2.1 按溶劑性質(zhì)分類

溶劑在彩晶裝飾玻璃用油墨中起著分散顏料、給予油墨適當?shù)恼扯取⒘鲃有院娃D印性能、以及借助成膜過程使各種顏料固定于玻璃表面的作用。根據(jù)溶劑化學成分的不同，可分為油性油墨和水性油墨。油性油墨以有機溶劑，例如甲苯、二甲苯等為溶劑。水性油墨是由水溶性聚合物、高級顏料和助劑經(jīng)加工而成，其溶劑主要是水[5]。水性油墨與油性油墨最大的區(qū)別在于其使用的溶劑是水而非有機溶劑，能夠明顯減少揮發(fā)性有機物VOC排放量，降低對大氣的污染，不影響人體健康，不易燃燒，有利于安全生產(chǎn)。但水性油墨光澤差、附著性差，另外油墨中水的蒸發(fā)速度較慢，所以干燥時間較長[6]。

2.2 按油墨的環(huán)保性能分類

油墨為彩晶裝飾玻璃帶來了絢麗多彩的顏色，但其中有些種類的油墨也帶來了環(huán)境問題，造成了環(huán)境污染。因此根據(jù)油墨對環(huán)境的影響分可為非環(huán)保型油墨和環(huán)保型油墨。

油墨對環(huán)境的污染主要來源于其含有的重金屬、芳香烴溶劑及揮發(fā)性有機物VOC。重金屬主要來自于顏料，大部分是無機顏料，也有部分有機顏料中含有重金屬物質(zhì)，如鉛、鎘、汞等。芳香烴溶劑主要指甲苯、二甲苯、多環(huán)芳香烴及其衍生物等。它們會伴隨油墨的干燥揮發(fā)到空氣中，不僅污染空氣，還會對印刷操作工人的身體健康造成威脅。揮發(fā)性有機化合物的種類很多，例如醇、酯、醚、酮、礦物油等。同芳香烴溶劑一樣，它會伴隨油墨干燥而揮發(fā)，從而污染空氣[7]。

對于油墨的環(huán)保性能要求，歐盟REACH法規(guī)中進行了詳細規(guī)定。此外ROHS指令以及國內(nèi)的SN/T 2002-2006《電子電氣產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)的檢測符合性評價》和SN/T 2001.1-2006《電子電氣產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)的檢測機械拆分 第1部分：通用要求》也對其進行了規(guī)定。

3 彩晶裝飾玻璃用油墨發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

彩晶裝飾玻璃最早多采用雙組份自干型或雙組份低溫固化型油墨，用于噴涂或網(wǎng)板印刷。但雙組份油墨缺點是粘度變化快，印刷品膜厚不可控，同批次色差明顯；同時合成油墨固化期時間太短，加入固化劑使用時間受到限制，8小時內(nèi)使用不完就要壞掉，造成浪費。所以大多數(shù)企業(yè)喜歡使用單組份油墨，它相對穩(wěn)定，剩余油墨可回收再利用，但烘干固化耗能多。綜上所述油墨優(yōu)缺點，后來有更多網(wǎng)印企業(yè)采用慢反應固化劑或潛固化劑油墨配方，此體系合成油墨可用一個月，烘干固化時相對節(jié)能。

目前彩晶裝飾玻璃油墨，國內(nèi)規(guī)模以上的生產(chǎn)企業(yè)有10家以上。雖然目前整體上我國油墨企業(yè)遍布全國，幾乎各省都有油墨廠，但是規(guī)模化、集團化的企業(yè)都集中在珠江、長江三角洲和環(huán)渤海一帶，其它地區(qū)相對比較薄弱，發(fā)展不平衡。以廣東佛山最多，其次是浙江杭州，再其次是蘇州、上海等地，年產(chǎn)量3000噸以上，有些油墨廠日產(chǎn)1~2噸，月產(chǎn)20噸，總的來說產(chǎn)能大于需求，屬需方市場主流，品種多數(shù)為單組份溶劑熱固化型。進口油墨與國產(chǎn)油墨相比，品質(zhì)差異不大，但價格偏高，采購周期長，售后服務不如國產(chǎn)方便。目前國外油墨廠也有許多轉到中國辦廠，以縮短上述差異性。國外油墨品質(zhì)相對較好一些，但針對用戶需求變化時，快速反應能力差，不如國內(nèi)企業(yè)快速是制約發(fā)展的主要因素。而彩晶裝飾玻璃作為一種裝飾玻璃，花色、品種的流行周期較短，而且色差一直是困擾生產(chǎn)企業(yè)的難題，這必然要求彩晶裝飾玻璃生產(chǎn)廠家和油墨供應廠家具備快速反應能力。

由于我國的現(xiàn)代油墨制造業(yè)起步晚，產(chǎn)品標準不健全，不規(guī)范，標準指標落后于國際上的相關標準，導致部分符合國內(nèi)標準的印刷品外銷時，被檢測出有害物質(zhì)含量超標，阻礙了產(chǎn)品出口。同時在油墨的生產(chǎn)中，有機溶劑的揮發(fā)排放還沒有達到健康標準。因此，如何保障油墨的質(zhì)量安全問題就顯得尤為重要[8]。未來市場將需求產(chǎn)中、產(chǎn)后都能環(huán)保達標，提高環(huán)保指數(shù)成為了業(yè)界的必然追求。

水性彩晶裝飾玻璃用油墨是目前發(fā)展較快的環(huán)保型油墨[9]。它以水溶性聚合物或水分散性聚合物為基材，與有機顏料、溶劑及相關助劑經(jīng)復合研磨加工而成。一般將水溶性的丙烯酸改性聚合物作為水性油墨的基材，利用特殊官能團間的反應，可使膜的光澤度、耐候性、耐水性、耐化學性和耐污染性等方面顯著的提高，用該聚合物制成的水性油墨，其質(zhì)量可達到或超過國外產(chǎn)品的水平。

紫外線固化型彩晶裝飾玻璃用油墨 (即UV彩晶裝飾玻璃用油墨) 也是環(huán)保型油墨[10]。它是由顏色料、改性丙烯酸體系預聚物、感光性單體、交聯(lián)劑、光聚合引發(fā)劑、助劑等組成，在干燥過程中經(jīng)紫外線的照射，使聚合物基材按照光聚合原理發(fā)生聚合反應，形成油墨膜。由于紫外線固化型油墨不含有任何溶劑，閃點高，因此在印刷過程中不產(chǎn)生溶劑揮發(fā)，有利于保護環(huán)境。在印刷過程中，紫外線固化型油墨穩(wěn)定性好，干燥速度快，膜光澤度高，顏色復現(xiàn)性優(yōu)于普通油墨，具有優(yōu)良的耐水性、耐磨性和耐溶劑性等性能。

2010年及今后的幾年中，在國家拉動國內(nèi)消費、家電下鄉(xiāng)等政策的推動下，我國家電行業(yè)將得到進一步的發(fā)展，同時由于美國和許多西方國家的經(jīng)濟開始復蘇，家電出口也會逐步回升。這無疑將對家電玻璃的需求進一步增大。隨著技術水平的提高，家電玻璃的應用領域也將不斷擴大。到2012年，全國家電玻璃行業(yè)的產(chǎn)值將達30億元以上。其中80%以上在國內(nèi)銷售，20%左右的產(chǎn)品出口。因此，彩晶裝飾玻璃的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，也必然推動著環(huán)保型油墨的同步發(fā)展。我國對“綠色油墨”的研究也越發(fā)重視[11]。無污染少污染的新型印刷油墨、印刷材料及輔料，正越來越多地開發(fā)出來，并得到應用，綠色環(huán)保油墨正日益變成印刷油墨界的共識和共同行動[12]。油墨生產(chǎn)企業(yè)從本企業(yè)的質(zhì)量標準體系著手，從產(chǎn)品的管理、生產(chǎn)到質(zhì)量監(jiān)測的規(guī)范化開始，逐步轉向認證并通過ISO9001質(zhì)量體系國際標準、ISO14001環(huán)境管理體系等國際標準，以此監(jiān)督并規(guī)范本企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量的環(huán)境化管理。為確保油墨產(chǎn)品中重金屬及其他有害物質(zhì)不超標，部分油墨企業(yè)還通過了日本SONY索尼綠色合作伙伴SS-00259標準和歐盟ROHS94/62/EEC標準認證。目前正在制定的國家標準《彩晶裝飾玻璃》對油墨的環(huán)保性能提出了嚴格的要求，其指標也是參照歐盟標準的要求來確定的。以上標準的認證與實施，將促進中國環(huán)保油墨的快速發(fā)展。

4 發(fā)展建議

為適應國內(nèi)外產(chǎn)品對環(huán)保型印刷油墨的需要，國內(nèi)已開始大力研發(fā)環(huán)保油墨，但與國外的產(chǎn)品相比，在性能上還有很大的距離。為了縮短與國外的差距，首先要加快UV固化油墨和水性油墨等環(huán)保型油墨的研制速度。第二，要積極借鑒國外環(huán)保油墨發(fā)展的成功經(jīng)驗。美國和歐盟等發(fā)達國家不僅提倡使用環(huán)保型油墨產(chǎn)品，而且對環(huán)保型油墨的性能標準嚴格監(jiān)管，這些國家在環(huán)保指標指標上對進口的油墨產(chǎn)品提出了苛刻的要求，并進一步實施嚴格的監(jiān)測，從而提高了全球油墨制造業(yè)的環(huán)保要求。對此我們要加大國內(nèi)油墨行業(yè)的環(huán)保管理，同時也要大力提高國家對環(huán)保油墨產(chǎn)品的標準認證及實施的力度，使整個行業(yè)、每個企業(yè)乃至每個員工的環(huán)保意識都有質(zhì)的飛躍，進而生產(chǎn)出具有優(yōu)異質(zhì)量的環(huán)保油墨產(chǎn)品。第三，積極制修訂我國環(huán)保油墨的標準，進一步鼓勵有相對優(yōu)勢的企業(yè)參與國際標準的制定。通過有效地參與國際標準的制定，不斷跟蹤國外先進油墨標準動態(tài)和先進的技術成果及各國技術法規(guī)和技術標準，可以及時調(diào)整我國油墨標準的各項技術指標，提高我國油墨國家標準的水平。在環(huán)保、安全等技術指標方面實現(xiàn)國家標準與國際標準接軌，使國際標準更多地反映出我國油墨行業(yè)的技術要求和經(jīng)濟利益，確保我國在國際經(jīng)濟競爭中的優(yōu)勢，從而增強我國油墨產(chǎn)品和技術在國際市場的競爭力[13]。

[1] 常予慶. 絲網(wǎng)印刷藝術裝飾玻璃的方法[J]. 玻璃.2009,11：30-35.

[2] 田靚, 盧軍. 玻璃印刷面面觀[J]. 網(wǎng)印工業(yè).2008,3：32-37.

[3] 賈靜儒.玻璃陶瓷裝飾用熱固化油墨[J].絲網(wǎng)印刷. 2009,12：15-16.

[4] 梁偉標.平板玻璃網(wǎng)版印刷的幾點體會[J]. 絲網(wǎng)印刷. 2007,8：20-21.

[5] 周浩. 常用油墨的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 今日印刷.2008,12：23-25.

[6] 汪寶榮. 絲網(wǎng)印刷油墨現(xiàn)狀及其市場發(fā)展趨勢[J].網(wǎng)印工業(yè). 2004,6：1-5.

[7] 周梅.綠色環(huán)保印刷與環(huán)保油墨的發(fā)展趨勢[J].印刷質(zhì)量與標準化.2009,9：17-20.

[8] 羅妙枝, 蔡敏釗, 林雪南. 國內(nèi)外印刷油墨的發(fā)展趨勢[J].廣東印刷. 2005,4：56-57.

[9] 周浩.幾種常用油墨的應用領域、現(xiàn)狀及環(huán)保趨勢[J].今日印刷.2007,9：2-3.

[10] 聞華明.UV玻璃油墨知多少[J].絲網(wǎng)印刷.2008,1：30-31.

[11] 陳賽艷,陳蘊智. 藏在油墨中的“綠色”商機[J].網(wǎng)印工藝.2009,1：41-43.

[12] 孫永泰. 環(huán)保型水性油墨的研究與市場展望[J].上海造紙. 2008,2：56-58.

[13] 劉三國, 翟洪杰. 實現(xiàn)綠色印刷的基本策略[J].印刷質(zhì)量與標準化.2009,8：12-15.