淺談塑料包裝的綠色印刷

豆方紅

2014年10月，北京市人民政府辦公廳發(fā)布了《北京市工業(yè)污染行業(yè)、生產(chǎn)工藝調整退出及設備淘汰目錄（2014年版）》通知，其中對于污染較大、耗能較高的行業(yè)和生產(chǎn)工藝做出了嚴格的退市時間表。涉及印刷行業(yè)的主要是：使用苯類、酮類有機溶劑的塑料印刷工藝；絲網(wǎng)印刷工藝；鉛排、鉛印刷工藝；使用苯胺油墨的凹版印刷工藝。其中，曾被列入四大印刷方式的絲網(wǎng)印刷和凹版印刷被列入立即退市的生產(chǎn)工藝。

北京的凹版印刷企業(yè)的整改、退市已然成定局，隨之而來的全國范圍內(nèi)推廣估計也不會遙遠。目前，全國有近7000家凹版印刷企業(yè)，其主要應用于紙包裝印刷和塑料包裝印刷兩大領域，是包裝印刷產(chǎn)業(yè)中使用最普遍的印刷方式之一。正是因為凹版印刷具有墨色厚實、層次清晰、色彩豐富、印速快捷、耐印率高、印品質量好等優(yōu)勢，被廣泛應用于食品、藥品、飲料、保健品、乳制品、卷煙、化妝品、洗滌用品等軟塑包裝印刷加工，市場容量非常大。

另一則消息是，2015年1月國家頒布了第三部綠色印刷標準——《環(huán)境標志產(chǎn)品技術要求印刷第三部分：凹版印刷》，這是繼第一部平版印刷、第二部組合印刷后又一部關乎綠色印刷的標準出臺，預示著印刷行業(yè)逐步在政府的強制推廣下朝綠色環(huán)保方向發(fā)展，凹版印刷的綠色之路也拉開了序幕。

凹版印刷的綠色環(huán)保之路

凹版印刷最大的缺點就是不環(huán)保。凹印所使用的油墨中含有大量揮發(fā)性溶劑，幾乎占到凹版印刷油墨的50%，其中有二甲苯、甲苯、醋酸乙酯、丁酮等沸點低、高揮發(fā)型溶劑，含有香烴，有很大的毒性，而且可以燃燒，是環(huán)境污染的主要因素。而且凹版印刷機印刷墨量大、印刷速度較高，需要大功率的紅外或電加熱來干燥，所以廢氣排放量非常大，嚴重危害操作人員的健康，印刷后排放出的廢液對環(huán)境造成巨大的污染，印刷品上的溶劑殘留量也遠遠達不到環(huán)保的要求。

要降低油墨造成的污染就必須使用無苯無酮的水性油墨，目前在出版物和裝飾（木紋紙印刷）領域大部分使用水性油墨，由于塑料表面附著力、色澤飽和度、使用成本和使用習慣等原因，軟包裝領域70%以上都還在使用溶劑型油墨。

雖然我國1998年就頒布了有關塑料復合包裝膜的國家標準，2003年在這一標準的基礎上，又增加了限制苯殘留的具體指標值——每平方米不得超過3毫克。但令人遺憾的是，這一標準是推薦性標準，并不是要求所有企業(yè)都必須達到的國家強制性標準，實際上也沒有得到有效的執(zhí)行。淘汰含苯類溶劑型油墨的生產(chǎn)和限制食品包裝苯殘留的法規(guī)，也是指導性法規(guī)。既阻止不了使用苯溶油墨印刷，又難以實現(xiàn)印刷無苯化。

再加上國內(nèi)軟包裝行業(yè)無節(jié)制的增長和激烈的市場價格競爭，使得企業(yè)經(jīng)營進入了微利時代，所以對印刷油墨的表面價位十分敏感。無苯油墨的價位平均高于苯溶劑油墨15%～25%，無苯無酮油墨的價格還要高些，故而一般軟包裝企業(yè)是難以接受的。這也是凹版印刷水墨推廣的難點所在。

另外，目前市場上的“綠色環(huán)保油墨”性能還不完善。無苯無酮酯溶性氯化聚丙烯油墨不適合做表面印刷油墨，印刷PE塑料薄膜牢固度差；仍存在污染環(huán)境和溶劑殘留，而且溶劑造價也較高；極易在阻隔力差、吸味性強的PE（聚乙烯）薄膜上留下醋酸乙酯的難聞氣味。還有就是無苯無酮丙烯酸樹脂的醇水性塑料凹版印刷油墨，雖然相對醇、酯油墨更安全、環(huán)保，但其色彩不及苯溶性油墨艷麗，所以目前也只有白色的醇水性油墨被市場所接納。

現(xiàn)在是政府的倒逼式改革，這就需要印刷包裝企業(yè)、設備制造商、油墨供應商、客戶等多方面共同出力，變被動為主動走綠色環(huán)保印刷的路子。在綠色環(huán)保印刷方面下功夫，接好自己一棒的同時協(xié)助上下游開辟環(huán)保印刷的新路子，這樣才是生存發(fā)展下去的出路。同時，還需要政府和相關部門做好監(jiān)督引導工作，加強行業(yè)內(nèi)部的溝通協(xié)調，進行資源重組和優(yōu)化，促使行業(yè)進入良性循環(huán)的路子。只有這樣做，才是一條可持續(xù)發(fā)展的凹版綠色印刷之路。

塑料薄膜柔性版印刷的優(yōu)點

當然，凹版印刷也并非塑料薄膜印刷的唯一的選擇。柔版性印刷也是更環(huán)保、高效、低成本塑料印刷的另一條佳徑。據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，歐洲地區(qū)軟包裝采用柔版性印刷的占約35%～40%，北美這一比例更是高達70%～80%，而亞洲地區(qū)僅占5%～8%。柔性版印刷同凹版印刷一樣同為舶來品，之所以在國外有如此之高的市場份額，首先我們來看看塑料薄膜柔性版印刷所體現(xiàn)出的諸多優(yōu)點：

1.套印精度高

衛(wèi)星式柔性版印刷機印塑料薄膜的最大長處是套印精度高。當薄膜進入中央壓印輥筒區(qū)域，薄膜緊貼在中央輥筒表面，由于中央輥筒的直徑有限，故其圓周上各色組的距離就比較短，最短的距離只有340～350mm，最長不超過700mm。因此，薄膜在印刷區(qū)的拉伸變形很小，不用任何電子控制裝置就能牢牢地把誤差控制在規(guī)定范圍之內(nèi)。即使PE這種容易拉伸的材料，衛(wèi)星式柔印機也能輕而易舉地將套版精度控制在0.1～0.15mm。

2.生產(chǎn)速度快

衛(wèi)星式柔性版印刷機，一般的生產(chǎn)速度是200～250米/分，好一些的設備可達300米/分以上。目前國內(nèi)生產(chǎn)的柔版印刷機最高可達到400米/分，這比凹版印刷機速度高出一倍甚至還多。

3.耗用油墨省

凹版印刷的單位油墨耗用量一般在6～7g/m2，而柔性版印刷一般只有2～3g/m2。柔性版印刷的單位耗墨量小，對色強要求要高，因此柔印油墨單價會比凹印油墨高。但綜合到單位面積用量的差異，總體來說，柔性版印刷的用墨成本比凹印便宜20%左右。前幾年，高檔柔印油墨供應商少，價格抬得很高。這幾年，隨著柔性版印刷的普及，國內(nèi)油墨制造業(yè)的興起，柔印油墨價格一降再降，已經(jīng)到了印刷企業(yè)能夠接受的水平。期盼有更多的國內(nèi)油墨制造業(yè)能涉足這一領域，在提高國內(nèi)油墨制造業(yè)的技術水平的同時平抑柔印油墨的市場價格。

4.溶劑殘留量低

柔性版印刷的溶劑殘留量只有2～3mg/m2，即使是透明打底然后再疊印C、M、Y、K四色的柔印產(chǎn)品，覆蓋面要高達整個圖案的80%以上，其印后的溶劑殘留量也只有5mg/m2，遠遠低于凹版印刷的溶劑殘留量，這同柔印油墨的墨層薄、容易干透有關。衛(wèi)星式柔印機的干燥系統(tǒng)，除了每個色組間的熱風干燥外，在全部印完之后，還要經(jīng)過一段較長距離的橋式干燥器。這樣，即使生產(chǎn)速度很快，墨層的干燥也比較徹底。這對產(chǎn)品的好處有：①對表印產(chǎn)品來說，印刷成品的膜卷氣味較小，符合國際上通行的環(huán)保意識，可以減少用戶對使用溶劑性油墨的疑慮。②對里印產(chǎn)品（這里特指復合產(chǎn)品）來說，溶劑殘留量低，說明在相同的復合工藝條件下，復合牢度就高。換句話說，在相同的復合牢度標準下，溶劑殘留量低的產(chǎn)品，所用的膠黏劑就可以少些。如果復合工藝采用的是無溶劑復合，這個問題就更突出，因為這排除了溶劑類聚氨酯膠水中的醋酸乙酯，使復合產(chǎn)品的溶劑殘留量問題解決得更為出色，對食品包裝、藥品包裝以及香皂等氣味敏感性產(chǎn)品的包裝，是十分重要的。我國加入WTO后，在承接外商訂單時，這將是一個十分棘手的問題，而在這一方面，塑料薄膜柔印顯示了其獨到之處。

5.生產(chǎn)用溶劑毒性小

在塑料印刷生產(chǎn)過程中，溶劑是必不可少的。生產(chǎn)過程中的溶劑，調節(jié)著溶劑性油墨的黏度，控制著油墨中的溶劑不斷揮發(fā)、不斷添加的綜合平衡。但是，這種溶劑只有極少量殘留在印刷成品上，絕大部分會在空氣中揮發(fā)掉。這樣，排放在大氣中的與泄漏在車間生產(chǎn)現(xiàn)場的有機溶劑，就成為塑料生產(chǎn)中存在的不安全因素。由于柔印版材的限制，柔印油墨不能使用苯類與酮類溶劑，不然對印版有腐蝕作用。酯類也不能多用，酯類含量一旦超過15%，印版表面會發(fā)黏。柔印油墨大量使用的是醇，尤其是乙醇。根據(jù)國家規(guī)定的環(huán)保標準，在車間生產(chǎn)現(xiàn)場允許的安全數(shù)據(jù)是苯類1OOmg/m3，酯類300mg/m3，而對于醇類，氣味大一些的異丙醇是490mg/m3，而使用量最大的乙醇是1500mg/m3。比較一下這組數(shù)據(jù)，從環(huán)保性能上看，二者的優(yōu)劣一目了然。

6.市場反應快速

目前的市場是短版活居多，小批量、多批次占主要地位。因此，反應快速、交貨及時成了十分重要的問題，提高開機率成為競爭的核心。相比凹版，首先柔版制作周期短是一大優(yōu)勢；其次是衛(wèi)星式柔性版印刷越來越多的采用無軸驅動，實現(xiàn)了版輥、網(wǎng)輥均選擇套筒式操作，大大提高了轉單效率；另外預套準、預合壓力等模塊操作的使用，完全實現(xiàn)了開機后很快套準，可大大降低損耗。

盡管每個區(qū)域的消費習慣、包裝要求有所不同，但是從以上柔性版印刷的優(yōu)勢特點特別是環(huán)保方面來看，亞洲的柔性版印刷發(fā)展如此緩慢顯然是不合理的。雖然，柔性版印刷前期發(fā)展初期存在諸多問題，比如衛(wèi)星式柔性版印刷機依賴進口，如印刷工藝不成熟，如配套產(chǎn)業(yè)不完善，如行業(yè)從業(yè)人才稀缺等，都在一定程度上阻礙了柔性版印刷的發(fā)展。

近幾年，瓦楞紙箱柔性版印刷發(fā)展迅速，主要包括后印和預印兩大塊，設備基本選用國產(chǎn)柔性版印刷機，水墨全部采用環(huán)保水墨印刷。在衛(wèi)生行業(yè)的PE透氣膜行業(yè)中柔性版印刷占到一半以上的份額，而且份額還在繼續(xù)加大，外包裝有部分廠家采用柔性版印刷。在選用的衛(wèi)星式柔性版印刷機中國產(chǎn)設備占到大部分市場份額。也就是說，隨著柔性版印刷機國產(chǎn)化，配套產(chǎn)業(yè)更加成熟的今天，柔性版印刷在國內(nèi)也已經(jīng)逐步進入快車道發(fā)展，在綠色包裝印刷中占據(jù)了越來越多的份額。

作者單位：松德機械股份有限公司