水性凹印技術(shù)開創(chuàng)綠色印刷科技新時(shí)代

摘 要：在倡導(dǎo)綠色環(huán)保的新時(shí)代，環(huán)保水性油墨是推進(jìn)綠色印刷技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。該文通過分析塑料軟包裝凹印油墨的應(yīng)用及環(huán)?，F(xiàn)狀，介紹了軟包裝水性凹印油墨的意義、特點(diǎn)、原理，同時(shí)，從目前凹印企業(yè)環(huán)保水性油墨的使用現(xiàn)狀出發(fā)對制約水性凹印油墨發(fā)展的因素及解決措施提出自己的看法和建議。

關(guān)鍵詞：軟包裝 水性凹印技術(shù) 綠色印刷

中圖分類號(hào)：TS805 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）12（c）-0086-02

印刷業(yè)是我國文化產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)文明進(jìn)步和服務(wù)民主需求的重要力量之一。在國家全面實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)“十三五”時(shí)期決勝階段，以及印刷業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、建成印刷強(qiáng)國的關(guān)鍵5年，印刷業(yè)的發(fā)展應(yīng)緊緊抓住“綠色促轉(zhuǎn)型升級(jí)、綠色促生態(tài)建設(shè)”這個(gè)核心，認(rèn)真貫徹“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的5大發(fā)展理念，堅(jiān)定“綠色化、數(shù)字化、智能化、融合化”發(fā)展方向，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)印刷產(chǎn)業(yè)向綠色印刷的逐步轉(zhuǎn)變。

對于包裝印刷來講，造成環(huán)境污染的癥結(jié)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(chǎn)還是印刷車間實(shí)際使用的過程中都會(huì)發(fā)生像油漆一樣的污染問題和VOCs排放問題。因此，環(huán)保油墨的研發(fā)及推廣就成為了未來綠色印刷發(fā)展道路上要解決的主要問題。

1 水性環(huán)保凹印技術(shù)發(fā)展勢在必行

1.1 大眾綠色環(huán)保理念的需求

縱觀包裝印刷領(lǐng)域，由于膠印采用的油墨其大多采用氧化結(jié)膜和UV固化的干燥方式，干燥時(shí)間短，油墨的溶劑不會(huì)向空氣和環(huán)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(fā)為主的干燥方式，有機(jī)溶劑一旦揮發(fā)到空氣和環(huán)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(nèi)水性凹印油墨使用率極低，離世界歐美發(fā)達(dá)國家的80%份額還有很大的差距。由此可見，當(dāng)下要推動(dòng)傳統(tǒng)印刷方式向綠色印刷的轉(zhuǎn)變，當(dāng)務(wù)之急就是要研發(fā)用于塑料等軟包裝印刷的環(huán)保水性凹印油墨。

1.2 國家政府政策層面的引導(dǎo)和推動(dòng)

國家新聞出版總署與環(huán)境保護(hù)部2011年10月8日共同印發(fā)了《關(guān)于實(shí)施綠色印刷的公告》。公告規(guī)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(gè)宣傳周，綠色印刷推進(jìn)會(huì)暨北京綠色印刷產(chǎn)業(yè)促進(jìn)交流會(huì)于2016年11月2～3日在北京召開。圍繞綠色印刷產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，從原輔材料的綠色化、生產(chǎn)過程當(dāng)中的節(jié)能減排到末端治理，通過綜合展示、科學(xué)研討、面對面交流、搭建商貿(mào)平臺(tái)，系統(tǒng)性展現(xiàn)綠色印刷和清潔生產(chǎn)的方方面面，從政府層面，拓寬企業(yè)綠色印刷的理念，提高企業(yè)實(shí)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(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)，被軟包裝印刷企業(yè)廣泛采用，成為了軟包裝印刷的主導(dǎo)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(fā)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(yè)的環(huán)保凹印水性油墨的使用，絕大部分還局限于煙包等紙質(zhì)包裝或復(fù)合材料包裝上的應(yīng)用，但對于占50%左右的塑料軟包裝領(lǐng)域的水性凹印油墨的研發(fā)和使用卻少之又少，效果也不盡如人意。如果，凹印水性環(huán)保油墨的研發(fā)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(huì)大幅度下降。

1.4 凹印環(huán)保行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求

2014年9月頒布的《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)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(xiàng)要求就占到所有原輔材料的25%，可見，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對凹印產(chǎn)品的環(huán)保油墨的重視程度了。

2 水性凹印油墨的特點(diǎn)及應(yīng)用

2.1 水性凹印油墨特點(diǎn)

水性凹印油墨是由水溶性樹脂、有機(jī)顏料、表面活性劑及相關(guān)添加劑反復(fù)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(fā)、幾乎不排放VOCs，不易爆燃等諸多優(yōu)點(diǎn)，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(huì)產(chǎn)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(fù)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(jī)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(wěn)定劑。pH值對油墨的流動(dòng)性和干燥性能影響很大，實(shí)踐證明，偏堿性易造成油墨流動(dòng)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(chǎn)生氣泡。因此，水性凹印油墨的pH值必須達(dá)到理想狀態(tài)，約為8.5。印刷廠采用的pH穩(wěn)定劑通常有氨水和乙醇胺等。

（3）快干劑、慢干劑。當(dāng)水性凹印油墨干燥速度出現(xiàn)太快或太慢的情況下，通?？梢约尤肟旄蓜┗蚵蓜﹣碚{(diào)節(jié)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(yīng)用

據(jù)報(bào)道，2013年北京印刷學(xué)院成功研制了一種純水性凹印油墨。該油墨實(shí)現(xiàn)了真正意義上的無揮發(fā)性有機(jī)溶劑，綠色環(huán)保，填補(bǔ)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(shù)落戶北京房山新材料園區(qū)，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)量3 000 t的標(biāo)準(zhǔn)，未來年產(chǎn)值還可增加到1.5億元，逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。相信有了這項(xiàng)技術(shù)的引領(lǐng)，塑料軟包裝水性凹印油墨在全國的產(chǎn)業(yè)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(yīng)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(xiàn)象。

（2）穩(wěn)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(dǎo)致水性凹印油墨的穩(wěn)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(yīng)用建議

有人認(rèn)為附著力問題與印刷機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)，其實(shí)不然，因?yàn)樗杂湍芊裨谒芰媳∧ど细街?，關(guān)鍵在于連結(jié)料與薄膜的融合。因此，應(yīng)按溶劑的溶解性特點(diǎn)來選用連結(jié)料，國內(nèi)外普遍選用水性丙烯酸或水性聚氨酯作為溶劑，同時(shí)可以通過改性適應(yīng)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(jī)干燥裝置的溫度10 ℃～20 ℃，加大風(fēng)量，還可以延長干燥路線，但從節(jié)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(chǎn)的實(shí)際需求，但應(yīng)注意嚴(yán)格控制溫度及張力，保證套印精度。

4 結(jié)語

綜上所述，塑料軟包裝水性凹印油墨是當(dāng)下及未來我國印刷產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的一項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)，它的成功推廣勢必是一件利在千秋的大事，我們傳統(tǒng)印刷企業(yè)和油墨研發(fā)企業(yè)應(yīng)抓住這一機(jī)會(huì)，努力協(xié)同開創(chuàng)綠色印刷科技新時(shí)代。

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