印刷油墨是包裝材料中污染較為嚴(yán)重的原料之一，“綠色包裝材料”呼吁環(huán)保型油墨產(chǎn)品，以滿足高檔商品的包裝要求。
隨著人們環(huán)保意識地增強(qiáng)，綠色環(huán)保印刷是印刷工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，采用環(huán)保型油墨是實現(xiàn)綠色印刷的必由之路。為減少環(huán)境污染，開發(fā)綠色油墨，發(fā)展綠色環(huán)保印刷正逐漸為人們所認(rèn)識。目前，國內(nèi)已有不少油墨專業(yè)制造商開始著手對環(huán)保型油墨進(jìn)行研究開發(fā)。
環(huán)保油墨應(yīng)用發(fā)展快
印刷油墨是包裝材料中污染較為嚴(yán)重的原料之一，“綠色包裝材料”呼吁環(huán)保型油墨產(chǎn)品．以滿足高檔商品的包裝要求。因此，如何降低油墨的環(huán)境污染和能耗就成為油墨行業(yè)最重要的發(fā)展方向。
在水墨方面，近年來，柔性版印刷在世界范圍內(nèi)飛速發(fā)展，在歐美發(fā)達(dá)國家被認(rèn)為是”地球上最優(yōu)秀，最有前途的印刷方式”。以美國為例，95％的柔性版印刷品和80％的凹版印刷品采用水墨。國內(nèi)現(xiàn)有窄幅柔性版印刷生產(chǎn)線近200條，年需水性油墨10多萬噸．加上水墨在瓦楞紙箱包裝印刷上的廣泛應(yīng)用，有相當(dāng)大的市場潛力。
我國水性油墨首先由天津油墨廠研制成功并投產(chǎn)．當(dāng)時主要為凹版印刷服務(wù)。由于該墨在存放中易失光、變稀、干性變慢、抗水性不良，并易造成紙張收縮等弊端，使我國的凹版印刷和柔版印刷受到了限制，不得不采用高價進(jìn)口的高檔水性油墨．無形中增加了印刷成本。
隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，從1995年開始至1998年底，短短幾年問就引進(jìn)了130多條組合式柔印生產(chǎn)線．分布在全國20多個省市，其中90％是窄幅柔版印刷機(jī)，現(xiàn)在正以每年30臺左右的數(shù)量遞增。在柔性版包裝印刷中． 目前國內(nèi)外絕大部分都采用水性油墨印刷。柔性版水性油墨的廣泛應(yīng)用，是柔性版印刷得以迅速發(fā)展的重要因素之一。目前全國約有230臺柔性機(jī)，以每臺年用水墨10噸計算，總用量為2300～2500噸； 凹印機(jī)的水墨用量已超過溶劑墨的用量．達(dá)到3000噸，柔性版紙箱機(jī)的水墨用量超過10000噸．總計全國水墨消耗量為每年1 5000～16000噸左右。在國內(nèi)，水性油墨具有相當(dāng)大的市場潛力。我國目前水墨市場的特點是．現(xiàn)有的水墨生產(chǎn)廠以生產(chǎn)低檔水墨居多：使用中檔水墨的煙包、酒標(biāo)、食品包裝等，進(jìn)口和國產(chǎn)水墨各占一半；用于塑料包裝、彩票、支票等印刷的高檔水墨還主要依賴進(jìn)口。
在uV油墨方面，國外uV油墨的發(fā)展很快。在美國，uV油墨最大的市場是膠印，約占有40％ 的份額。歐洲2000年uV油墨產(chǎn)品總計為2。05萬噸。亞洲uV油墨市場較之歐洲和美洲起步較晚，但增長速度卻不低．在亞洲各國中，以日本所占的市場份額最大。國內(nèi)uV油墨的市場雖然起步較晚，但近年來隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長而呈現(xiàn)欣欣向榮的局面。據(jù)中國感光學(xué)會輻射固化專業(yè)委員會的不完全統(tǒng)計，2003年uV油墨產(chǎn)量達(dá)65l4噸．比上年增長64．2％ ，產(chǎn)值44131萬元，比上年增長55.7％。其中．膠印uV油墨、光成像抗蝕油墨、光成像阻焊油墨、光盤油墨等高檔油墨產(chǎn)量有了較大的增加。由于國內(nèi)的UV油墨起點較低，而uV油墨又被業(yè)內(nèi)所看好，因此，國內(nèi)的UV油墨會有較好的市場前景，未來的幾年將會取得快速發(fā)展。
在過去的幾年中，uV柔印油墨的產(chǎn)量一直持續(xù)穩(wěn)定地增長．并由窄幅面印刷向?qū)挿姘l(fā)展，90％的柔版油墨應(yīng)用在標(biāo)簽印刷領(lǐng)域．主要是用在一些塑料底材上，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等，其原因主要是印刷成本和印刷數(shù)量的關(guān)系。uV柔印油墨具有快速固化，油墨在印刷機(jī)上穩(wěn)定的特點，這樣一來就可以實現(xiàn)連續(xù)快速地生產(chǎn)。uV柔印油墨的印刷效果比常規(guī)水基柔版油墨的好，這得益于油墨本身很多先進(jìn)之處，能取得與膠印相同的印刷效果。我國uV柔印油墨主要還依賴進(jìn)口，壟斷uV柔印油墨的是幾家歐美油墨商。受高速增長的誘惑，國內(nèi)的一些UV油墨廠商顯示出對uV柔印油墨配方技術(shù)的極大渴望。
uV膠印油墨由印刷普通的紙張發(fā)展到印刷PP、PE、PVC、金銀卡紙等，快速提高了印刷效率和印刷品的品質(zhì)。印刷電路板(PCB)制造是UV油墨應(yīng)用得一個非常成功的領(lǐng)域，光纖制造中，除了使用各種UV光纖涂料和粘合劑外，還要涂覆UV光纖著色油墨，有l(wèi)2種不同顏色，以區(qū)別不同光纖和進(jìn)行粘接用。光盤制造中，也需用uV涂料和粘合劑．最終再經(jīng)絲印或膠印uV油墨．印上圖案和文字，制成成品。磁卡、智能卡的文字圖案印刷， 電視機(jī)、電冰箱、空調(diào)等家電和電腦、手機(jī)所用鍵盤制作、鍵盤表面印刷、觸摸開關(guān)制作等都離不了uV油墨。各種銘牌、標(biāo)牌的制作也需用UV油墨。
環(huán)保油墨的技術(shù)進(jìn)步
2004年初，上海美德精細(xì)化工有限公司推出了全水性低溫?zé)峁逃湍摦a(chǎn)品的甲醛含量在15ppm以下，符合日本、德國紡織印染環(huán)保要求。MD—l002全水性低溫?zé)峁逃湍哂袠O高的遮蓋力，質(zhì)感細(xì)膩．能過250目以上的絲網(wǎng)，不堵網(wǎng)，操作方便，油墨顏色可以自己任意調(diào)配．該油墨無氣味，屬于高品質(zhì)環(huán)保型產(chǎn)品。該油墨對針織物具有極好的拉伸性，在密封陰涼處保存期可達(dá)5年，該產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于防水尼龍布除外的全棉、化纖等各種面料。
在輻射固化油墨附著力的改善方面．致力于靜電控制的專業(yè)公司德國Eltex做出了巨大的貢獻(xiàn)．目前已成功開發(fā)出專業(yè)系統(tǒng)．以抵消印刷生產(chǎn)中靜電所帶來的不利影響。Eltex系統(tǒng)的最大創(chuàng)新之處在于它對光引發(fā)劑的需求量比許多uV系統(tǒng)低。據(jù)悉，Eltex公司也將創(chuàng)新固化技術(shù)應(yīng)用到凹印領(lǐng)域。在該領(lǐng)域，這種新型固化技術(shù)可以確保雜志封面的UV上光加工在凹印機(jī)組上完成。同時．uV上光的速度可與420米／小時或25000�。r的印刷速度相協(xié)調(diào)。
為了更好地滿足市場需求．并促進(jìn)UV油墨在數(shù)字印刷領(lǐng)域的發(fā)展，許多知名的廠商已將開發(fā)新產(chǎn)品作為他們的重要計劃，且紛紛推出相應(yīng)的創(chuàng)新技術(shù)與產(chǎn)品。世界最大的絲網(wǎng)印刷油墨及印前產(chǎn)品的制造商和供應(yīng)商之一，美國的Sericol(色麗可)公司則推出了用于噴墨印刷的uV固化油墨Uvijet系列。此系列油墨可用于多種基材，包括紙與紙板，以及PVC、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯等各種聚合體。在絲網(wǎng)印刷領(lǐng)域，設(shè)備供應(yīng)商也已開發(fā)出特種絲網(wǎng)系統(tǒng)，使uV油墨的使用更加高效，這確保了uV油墨可在CD和DVD盤的精細(xì)四色圖像的復(fù)制中出色地發(fā)揮其作用。用于CD和DVD盤印刷的UV網(wǎng)印油墨的技術(shù)改善，有效地促進(jìn)了它在網(wǎng)印油墨市場的份額。據(jù)統(tǒng)計，uV網(wǎng)印油墨所占的比例已高于25％，其年增長率也高達(dá)5％～10％。
UV印刷的印刷品上產(chǎn)生的殘留臭氣受到指責(zé)，因此本來當(dāng)之無愧的作為食品包裝薄膜用印刷油墨，盡管食品衛(wèi)生法上并無明確限定，客戶還是因此敬而遠(yuǎn)之。為了減輕這種殘留臭氣，使用印刷量引發(fā)劑的固化系統(tǒng)或不使用過去能產(chǎn)生分解物的引發(fā)劑，開發(fā)uV離子油墨以及利用電子束(EB)等不需要引發(fā)劑的油墨(EB油墨)作為無臭味油墨，這種油墨在歐洲得到了應(yīng)用。EB油墨不僅兼?zhèn)銾V技術(shù)的優(yōu)點，而且具有很高的遮蓋力。今天在組合印刷上采用EB油墨固化的裝備尚顯得成本過于昂貴，但是一旦這種技術(shù)的價格下跌，EB固化油墨將成為下一個飛躍的推動力，它將使得油墨層的遮蓋力和印機(jī)的速度提得更高．適應(yīng)又好又快的加工要求。
我國環(huán)保油墨應(yīng)用空間廣闊
在我國．水性油墨主要用于柔性版印刷，印刷材質(zhì)主要是紙張等吸收性介質(zhì)，在塑料薄膜的凹印中很少有使用。柔性版Ep~uJ在我國目前僅占印刷領(lǐng)域的3％左右，尚處于起步階段。在柔性版包裝印刷中，國內(nèi)外絕大部分都采用水性油墨印刷。隨著綠色包裝和環(huán)保包裝的逐漸流行，很多煙廠、酒廠、藥廠、化妝品、食品類企業(yè)都準(zhǔn)備采用柔版印刷的紙箱包裝，柔版印刷在印刷領(lǐng)域特別是紙箱印刷領(lǐng)域的比重將逐步增大。大力研制、開發(fā)、生產(chǎn)高檔次的水性油墨已是當(dāng)務(wù)之急。
近幾年，隨著包裝工業(yè)的迅速發(fā)展，特別是感光樹脂版材和激光陶瓷網(wǎng)紋輥的廣泛應(yīng)用，使得柔性版印刷的發(fā)展日趨加快．同時也帶動了柔性版油墨的快速發(fā)展。專家預(yù)測，到2010年我國的水性油墨將占油墨總耗量的25～30％ ，年需水性油墨10多萬噸。我國ISO14000環(huán)境管理體系逐步實施后，水性油墨的發(fā)展前景更是不可估量。
在塑料薄膜印刷中使用水性油墨是凹印自身發(fā)展的內(nèi)在要求。一方面，在塑料軟包裝印刷中，印刷圖案鮮艷、表現(xiàn)力強(qiáng)，有很好的耐印率，可達(dá)到100萬印次以上，實現(xiàn)無接縫圖像印刷。另一方面，凹印過程中帶來的不利影響也很明顯。由于塑料薄膜的非吸性特點，油墨本身及實際印刷過程中，使用了大量的有機(jī)溶劑，破壞環(huán)境，傷害人體健康。凹印業(yè)要揚(yáng)長避短實現(xiàn)可持續(xù)性地發(fā)展，就必須要消除凹印加工中帶來的環(huán)境負(fù)面影響及安全衛(wèi)生性隱患。
UV油墨的應(yīng)用上，在歐洲，水基uV墨早就用于網(wǎng)印彩色大幅面路牌和宣傳畫，水基uV墨應(yīng)用越來越多的原因主要是受環(huán)保法規(guī)和要求改善作業(yè)環(huán)境的影響。所以，水基uV墨市場迅速擴(kuò)大是必然的。目前uV噴墨打印油墨在全球噴墨墨水市場的份額還不到1％，但網(wǎng)絡(luò)調(diào)查統(tǒng)計，在所有噴繪方式中，uV噴墨油墨的增長率最高，預(yù)計到2010年uV噴墨油墨在噴墨市場中比重會超過10％．特別在平臺式噴繪機(jī)中．uV噴墨油墨將占據(jù)優(yōu)勢地位。uV噴墨打印技術(shù)除了在噴墨印刷上應(yīng)用外，現(xiàn)在已擴(kuò)展到膠印、柔印和絲印的計算機(jī)直接制版．印制電路板的數(shù)字化制作，uV噴墨油墨將成為數(shù)字成像材料領(lǐng)域中的一支生力軍。
電子束(EB)固化是利用電子加速器產(chǎn)生的高能電子束導(dǎo)致化合物分解．產(chǎn)生自由基、離子等反應(yīng)活性很高的中間產(chǎn)物，從而引發(fā)聚合、交聯(lián)．使液態(tài)油墨固化。由于它不要使用光引發(fā)劑．而且固化比較完全，因此EB油墨在歐美發(fā)達(dá)國家是可以允許在醫(yī)藥、食品和兒童玩具等包裝材料上使用。目前美、歐、日有多臺電子束加速器用于印刷包裝．我國還剛起步．將在深圳和上海建EB生產(chǎn)線．相信不久EB油墨將在我國投入使用。
環(huán)保油墨發(fā)展的障礙
經(jīng)過10多年的技術(shù)改進(jìn)．水墨體系已成功解決了大多數(shù)原先存在的難點．如難以使用、油墨的儲存、基材的局限性以及電暈處理和表面張力等問題。但目前水性油墨仍然有部分技術(shù)問題尚未解決 妨礙其進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用。不管是進(jìn)ID水性油墨還是國產(chǎn)水性油墨．目前都存在不抗堿、不抗乙醇和水、干燥慢、光澤度差、易造成紙張收縮等弊端。由于水墨溶于堿性溶液．使得水墨在高磁性環(huán)境中應(yīng)用受到限制，水墨在冷凍食品包裝上的應(yīng)用仍不具有溶劑墨的耐性。有的啤酒包裝自動生產(chǎn)線．使用含堿性的潤滑劑 其pH值為9～10．水性油墨承受不了 碰上就掉色。還有夏天時的飲料、啤酒等不僅要放進(jìn)冰箱．有的甚至還需要在冰水中長期浸泡 水性油墨則承受不了。干燥時間仍是水墨應(yīng)用中最重要的問題 除非印刷機(jī)配有足夠的干燥設(shè)備，否則印刷速度因之而受影響 水墨的光澤低于溶劑型油墨 大大限制了水墨在光澤度要求高的場合使用。
目前uV固化油墨的使用仍有一定局限性 主要是價格與傳統(tǒng)油墨差別較大 因此，uV印刷油墨的應(yīng)用也主要集中在高附加值生產(chǎn)領(lǐng)域或高效率的應(yīng)用領(lǐng)域，比如噴墨印刷、柔版印刷、高檔包裝品印刷。uV油墨在數(shù)字印刷中的最大優(yōu)勢就是它的穩(wěn)定性比較好，只有在uV光的照射下才干燥固化，這樣可以有效避免堵塞打印頭，從而延長打印頭的實際使用壽命。但不足之處是諸多因素將導(dǎo)致印刷速度的降低，比如說油墨供應(yīng)環(huán)節(jié)本身的限制以及大量油墨通過打印頭的速度等等。另外 數(shù)字印刷本身的特點也一定程度上延緩了輻射固化油墨在其領(lǐng)域的發(fā)展 其中最突出的問題就是打印機(jī)墨水的成分受到打印設(shè)備制造商的限定。uV油墨部分活性稀釋劑對人體皮膚和粘膜有一定的刺激性 有些光引發(fā)劑的光分解產(chǎn)物有臭味等，因此不適合在醫(yī)藥．食品和兒童玩具等包裝品上使用 uV油墨適合平面印刷和涂飾，對立體涂飾因光照不勻 造成光照差的部位干燥不佳．原涂層固化也比較困難等。促進(jìn)環(huán)保油墨的發(fā)展水性油墨市場潛力極大，大力研制、開發(fā)、生產(chǎn)高檔次的水性油墨已是當(dāng)務(wù)之急。目前水墨用戶要求改進(jìn)的性能在于：PH穩(wěn)定的水墨體系，水墨制造工業(yè)必須開發(fā)出在印刷過程中PH值穩(wěn)定的水墨．即在印刷中無須再檢測和調(diào)整PH值：再溶性是另一重要的研究領(lǐng)域 近來 水墨制造商已改進(jìn)了樹脂的性能使之更易于溶解，這意味著印刷系統(tǒng)在清洗前能更長時間的運(yùn)轉(zhuǎn) 即提高了生產(chǎn)量。水墨應(yīng)用要求繼續(xù)改進(jìn)在聚乙烯基材的應(yīng)用性能、耐堿性以及在冷凍食品包裝的應(yīng)用。
水性uV油墨是目前uV油墨領(lǐng)域的一個新的研究方向。由于普通uV油墨中的預(yù)聚物粘度一般都很大．需加入活性稀釋劑進(jìn)行稀釋，而目前使用的稀釋劑丙烯酸酯類化合物具有不同程度的皮膚刺激性和毒性，因此在研制低粘度的預(yù)聚物和低毒性的活性稀釋劑的同時，另一個發(fā)展方向是研究水性uV油墨．即采用水和乙醇等作為稀釋劑的uV油墨，目前國外一些大公司如氰特、沙多瑪、巴斯夫、拜耳、科寧、汽巴、寧柏迪等公司都開發(fā)了用于水性UV體系的低聚物和光引發(fā)劑。美國麗色達(dá)、北京英力科技等公司已經(jīng)推出了水性UV絲印油墨。uV混合油墨在ENVY上的應(yīng)用近年來頗受關(guān)注 在印刷上光生產(chǎn)線上將油性油墨和uV光油組合使用時，由于油性油墨的滲透干燥．印品的光澤度逐步降低 為了解決這個問題．便推出了UV混合油墨。近年來使用的uV混合油墨使其UV固化性能正得到改進(jìn)提高 由于UV混合油墨與普通的UV油墨相比耐磨性能較差 如何使其兼?zhèn)鋟V油墨的固化性能和油性油墨的良好印刷適性．是今后油墨廠家面臨的課題。
