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水性油墨:绿色环保“新配方”
2017-11-30 08:06:26  来源: 中国新闻出版广电网/报

从各地出台的挥发性有机物(VOCs)排污费征收办法来看,包装印刷成为VOCs排污治理的重点行业,这主要缘于印刷过程排放的有机溶剂造成的VOCs污染,而这种溶剂来源于大量使用的溶剂型油墨以及印刷过程中必须使用的相当比例的稀释溶剂。

在这种情况下,以水代替有机溶剂制成的水性油墨来进行印刷受到了印企更多的关注,水性油墨大幅减少甚至杜绝有机溶剂排放的优势使得其生产技术不断进步。

应用市场逐步扩大

水性油墨用水作为溶剂,消除了有机溶剂排放引起的VOCs排放、易燃烧的消防安全问题以及对印刷操作者身体的潜在危害性等问题。推广使用水性、大豆基、能量固化等低(无)VOCs含量的油墨也被列入了《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》。

迄今,水性油墨已成功应用于纸张、纸板和瓦楞纸等吸收性材料的包装印刷,并探索应用于中小学教材的绿色印刷。得益于渗透干燥和挥发干燥的双重干燥机理,延长了印刷过程的干燥时间,柔性版印刷应用的水性油墨已可以实现VOCs排放几乎为零。

另一方面,依照目前的技术水平,水性油墨普遍采用的仍为苯丙树脂加胺(氨水)中和溶解的溶液体系,油墨使用过程中会散发轻微的氨味让人不适。而且,印刷过程用水清洗等环节容易产生有色废水,较难处理,需要印刷企业重新增添有效的废水处理设施。更要注意的是,水性油墨的干燥速度大大低于溶剂型油墨,印刷过程需要消耗比溶剂型油墨更多的热能,对于凹版印刷来说,使用水性油墨的印刷速度将大打折扣,能耗也要提升,效率会降低。

技术研发任重道远

目前,水性油墨应用面临的难题是如何实现用水性油墨来印刷非吸收性的塑料薄膜、纸塑复合膜等软包装材料,以替代常规凹版印刷和柔版印刷的溶剂型油墨。这类印刷是完全挥发型的干燥机理,油墨必须在印刷过程的短时间内完成干燥,这直接决定了印刷速度和印品质量。因此,常规的做法仍是在水性油墨中添加一定量的水溶性易挥发干燥的有机溶剂,以辅助提高印刷干燥速度。

现有的标准允许该类水性墨含有小于30%的VOCs,然而该标准据当今的环保要求有些偏低,新修订标准的要求很可能会有所提高,但保留少量的VOCs溶剂还是目前生产的需要,尤其是凹版印刷生产。为了更为有效地适应水性油墨印刷,凹版印刷系统也需要相应作出大幅度的技术调整,凹版制版方式和版深构造、刮刀匹配、烘道功效等都需作适当的调整和优化,以确保在最低有机溶剂浓度的条件下,达到预期的印刷速度和印品质量。

我国拥有相当规模数量的凹版印刷机,是软包装印刷的主力设备,为了使水性油墨的凹版印刷的品质和效率可以与溶剂型油墨印刷媲美,必须要全面改良提高凹版印刷机械系统的配套技术,以与适用的水性油墨匹配。

水性油墨的技术已趋于成熟,已能应用于多种薄膜类非吸收性材料的印刷和附着,墨的组成材料也已具备相当的经济性,在今后进一步推广应用中,需要的是配合不同的凹版印刷和柔版印刷系统获取适合而经济的印刷工艺条件,以实现可接受的印刷效率和印刷品质。

责任编辑: 漾波