水性凹印技術開創綠色印刷科技新時代

摘 要：在倡導綠色環保的新時代，環保水性油墨是推進綠色印刷技術發展的關鍵。該文通過分析塑料軟包裝凹印油墨的應用及環保現狀，介紹了軟包裝水性凹印油墨的意義、特點、原理，同時，從目前凹印企業環保水性油墨的使用現狀出發對制約水性凹印油墨發展的因素及解決措施提出自己的看法和建議。

關鍵詞：軟包裝 水性凹印技術 綠色印刷

中圖分類號：TS805 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（c）-0086-02

印刷業是我國文化產業的重要組成部分，是推動經濟發展、社會文明進步和服務民主需求的重要力量之一。在國家全面實現小康社會“十三五”時期決勝階段，以及印刷業實現轉變發展方式、建成印刷強國的關鍵5年，印刷業的發展應緊緊抓住“綠色促轉型升級、綠色促生態建設”這個核心，認真貫徹“創新、協調、綠色、開放、共享”的5大發展理念，堅定“綠色化、數字化、智能化、融合化”發展方向，實現傳統印刷產業向綠色印刷的逐步轉變。

對于包裝印刷來講，造成環境污染的癥結所在很大程度上并非是承印材料，而是油墨。油墨無論在生產還是印刷車間實際使用的過程中都會發生像油漆一樣的污染問題和VOCs排放問題。因此，環保油墨的研發及推廣就成為了未來綠色印刷發展道路上要解決的主要問題。

1 水性環保凹印技術發展勢在必行

1.1 大眾綠色環保理念的需求

縱觀包裝印刷領域，由于膠印采用的油墨其大多采用氧化結膜和UV固化的干燥方式，干燥時間短，油墨的溶劑不會向空氣和環境中逸散，柔版印刷已廣泛采用無毒無害的水性油墨，而凹版印刷的絕大部分油墨還依然采用溶劑揮發為主的干燥方式，有機溶劑一旦揮發到空氣和環境中，將對人體的健康和安全造成很大影響，且極易引起爆燃。國內水性凹印油墨使用率極低，離世界歐美發達國家的80%份額還有很大的差距。由此可見，當下要推動傳統印刷方式向綠色印刷的轉變，當務之急就是要研發用于塑料等軟包裝印刷的環保水性凹印油墨。

1.2 國家政府政策層面的引導和推動

國家新聞出版總署與環境保護部2011年10月8日共同印發了《關于實施綠色印刷的公告》。公告規定每年11月的第一周為“綠色印刷宣傳周”。2016年11月是全國綠色印刷的第6個宣傳周，綠色印刷推進會暨北京綠色印刷產業促進交流會于2016年11月2～3日在北京召開。圍繞綠色印刷產業鏈的各個環節，從原輔材料的綠色化、生產過程當中的節能減排到末端治理，通過綜合展示、科學研討、面對面交流、搭建商貿平臺，系統性展現綠色印刷和清潔生產的方方面面，從政府層面，拓寬企業綠色印刷的理念，提高企業實施綠色印刷的水平。

1.3 柔印軟包裝水性油墨的沖擊

由于凹印油墨印刷色彩鮮艷、層次再現性好等優點，被軟包裝印刷企業廣泛采用，成為了軟包裝印刷的主導印刷方式。但由于水性柔性版印刷油墨的廣泛使用，極大地改善了一直困擾凹印塑料軟包裝表面溶劑殘留和揮發的問題，尤其是在PP、PE、POF等一些不耐高溫烘干的熱收縮性塑料軟包裝印刷中得到了推廣使用。

縱觀目前凹印企業的環保凹印水性油墨的使用，絕大部分還局限于煙包等紙質包裝或復合材料包裝上的應用，但對于占50%左右的塑料軟包裝領域的水性凹印油墨的研發和使用卻少之又少，效果也不盡如人意。如果，凹印水性環保油墨的研發還不奮起直追，可想而知，未來凹印在軟包裝的市場份額還會大幅度下降。

1.4 凹印環保行業標準的要求

2014年9月頒布的《環境標志產品技術要求 印刷 第三部分：凹版印刷》中僅凹印印刷過程中所用的水性油墨這一項要求就占到所有原輔材料的25%，可見，行業標準中對凹印產品的環保油墨的重視程度了。

2 水性凹印油墨的特點及應用

2.1 水性凹印油墨特點

水性凹印油墨是由水溶性樹脂、有機顏料、表面活性劑及相關添加劑反復研磨加工而成。凹印油墨，是以水作為溶劑，因此具有無毒無害，不揮發、幾乎不排放VOCs，不易爆燃等諸多優點，是未來溶劑型凹印油墨理想的替代品。

但由于其以水為溶劑，勢必會產生一系列因水引起的問題。為了能夠改善這些問題，水性凹印油墨制造過程中，要添加多種類型的輔助劑，從而形成了成分復雜的油墨體系。成分主要包括：

（1）表面活性劑。水的表面張力比有機溶劑要高，因此間接增加了水性油墨的表面張力，從而降低了油墨對印版滾筒表面的潤濕性，因此，為了降低水的表面張力，需要在水性凹印油墨中添加一定量的表面活性劑。

（2）pH穩定劑。pH值對油墨的流動性和干燥性能影響很大，實踐證明，偏堿性易造成油墨流動性下降，干燥速度加快，反之，偏酸性易造成干燥速度減慢，印品顏色變淺，甚至產生氣泡。因此，水性凹印油墨的pH值必須達到理想狀態，約為8.5。印刷廠采用的pH穩定劑通常有氨水和乙醇胺等。

（3）快干劑、慢干劑。當水性凹印油墨干燥速度出現太快或太慢的情況下，通常可以加入快干劑或慢干劑來調節干燥速度。常采用的快干劑、慢干劑有乙醇和丙二醇甲醚。

2.2 水性凹印油墨應用

據報道，2013年北京印刷學院成功研制了一種純水性凹印油墨。該油墨實現了真正意義上的無揮發性有機溶劑，綠色環保，填補了我國在水性塑料和水松紙凹印油墨的空白，大大提高了我國塑料包裝印刷品的安全度。目前該技術落戶北京房山新材料園區，實現年產量3 000 t的標準，未來年產值還可增加到1.5億元，逐步實現產業化。相信有了這項技術的引領，塑料軟包裝水性凹印油墨在全國的產業化也不是遙不可及的事情。

3 軟包裝水性凹印存在問題及應用建議

3.1 存在問題

（1）干燥不良。水性油墨通常要比溶劑型油墨干燥慢，如果干燥不充分，極易造成背面蹭臟或粘輥現象。

（2）穩定性差。由于顏料較難在水性樹脂中分散，易沉淀，加之多種助劑的添加，導致水性凹印油墨的穩定性變差。

（3）薄膜附著性不良。塑料薄膜通常都是非吸收性材料，以水為主要溶劑的水性油墨很難在薄膜表面滲透并附著，附著后耐摩擦性能也大打折扣。

3.2 應用建議

有人認為附著力問題與印刷機結構有關，其實不然，因為水性油墨能否在塑料薄膜上附著，關鍵在于連結料與薄膜的融合。因此，應按溶劑的溶解性特點來選用連結料，國內外普遍選用水性丙烯酸或水性聚氨酯作為溶劑，同時可以通過改性適應各種薄膜的不同需求。

針對水性凹印油墨干燥不良的問題，可提高凹印機干燥裝置的溫度10 ℃～20 ℃，加大風量，還可以延長干燥路線，但從節能減排，降低功耗的角度考慮，顯然延長干燥路線的方法更符合目前印刷生產的實際需求，但應注意嚴格控制溫度及張力，保證套印精度。

4 結語

綜上所述，塑料軟包裝水性凹印油墨是當下及未來我國印刷產業綠色轉型的一項關鍵任務，它的成功推廣勢必是一件利在千秋的大事，我們傳統印刷企業和油墨研發企業應抓住這一機會，努力協同開創綠色印刷科技新時代。

參考文獻

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