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包装印刷油墨技术发展及前景(一)

油墨一般有三种分类方式。根据印刷版型分类，有柔性凸版印刷油墨、凹版印刷油墨和1、 控温范围：＋30℃～—60℃ (室温≤25℃)孔版印刷油墨及滚涂印刷油墨。根据油墨主要组份分类，有卷筒纸及纸板印刷油墨、醇溶性印刷油墨和水性印刷油墨。根据油墨用途分类，有纸张印刷油墨、塑料印刷油墨等。油墨技术发展到今天，呈现出环保、高科技化等趋势，技术含量越来越高，对环保的破坏也在减少。

一、环保油墨：实现绿色印刷

1、油墨对环境的危害性

在印刷业，油墨对环境的影响是非常大的，而且，在用于食品包装印刷时，油墨中对人体有害的成份还会直接危害食用者的身体健康。与印刷油墨有合金模具关的环境问题主要有：

（1）印刷油墨中对人体有害的成份

印刷油墨是由颜料、连结剂、溶剂、辅助剂组成。其中有机溶剂和重金属元素对人体损害严重。油墨中的颜料有两种，即无机颜料和有机颜料。其性质不溶于水和其它介质，并具有鲜明的色泽和稳定性。有些无机颜料中，含有铅、铬、镉、汞等重金属元素，均具有一定毒性，不能用于印刷食品包装和儿童玩具，有机颜料中有的含有合联苯胺，其中含有致癌成份，应严禁使用。有机溶剂可溶解许多天然树脂和合成材脂，是各种油墨的重要组成部分。有机溶剂会损害人体及皮下脂肪。长期接触某些溶剂会使皮肤干裂、粗糙；如果渗入皮肤或渗入血管，则会随血循环危及人的血球及造血机能；溶剂气体被吸进气管、支气管、肺部或经血管、淋巴管传到其它器官，甚至可能引起肌体慢性中毒。

复合包装材料在生产过程中要使用大量的油墨、有机溶剂和粘合剂，这些辅料虽不和食品直接接触，但在食品包装和贮存过程中，某些有毒物质会迁移到食品中，危害人们的健康，必须引起关注。油墨中的重金属离子的毒性问题，颜料和染料中某些成分的致癌同题都需要认真研究。

印刷油墨中常使用乙醇、异丙醇、丁醇、丙醇、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯、二甲苯等有机溶剂。这些有机溶剂虽然通过干燥可以除去绝大部分，但是残留的溶剂迁移到食品中会对人体造成危害。在凹印油墨中的溶剂一般有丁酮、二弹性袜甲苯、甲苯、丁醇等高沸点、有臭味、有毒性的溶剂。特别是丁酮，残留的气味很浓。由于油墨中的颜料颗粒很细小，吸附能力很强，虽然在印刷时已经加热干燥，但由于时间短、速度快，往往干燥得不彻底，特别是上墨面积较大、墨层较厚的印刷品，真残留溶剂校多，这些残留溶剂被带到复合工序中，经复合后再难跑掉，会慢慢地迁移渗透出采。因此，必须将溶剂残留控制在最低限度。

（2）油墨中的溶剂挥发造成的大气污染和臭气问题

油墨中溶剂挥发造成的大气污染等问题，以凹印墨最为严重，因为凹印墨中使用了较分的挥发性有机物（UOC）作为溶剂。长期处于高浓度的 UOC中，将会对人体、特别是神经系统造成极大的损害；UOC还会与空气中的氮氧化湖发生光化学反应，产生臭氧及烟雾，从而造成大气污染。为减少 UOC，有回收和燃烧排放溶剂两种解决方法，但现在未配置这类装置的凹印机很多。

除此之外，排放清洗水性油墨的水会造成水质污染，排放胶印润版液也会造成水质污染。印刷品以及油墨容器等产业废弃物的处理，也是一件十分棘手的问题。

2、环保油墨的发展

为了从根本上改善油墨对环境的影响，我们应从改变油墨的组成方面着手，即尽量采用环保型材料来配制新型的环保油墨，各国科研人员正加紧这方面的开发研制。目前，这类油墨主要有三大类，即水性油墨、UV油墨和水性UV油墨。

（1）水性油墨

水性油墨的最汽车喇叭大特点是对环境无污染，对人体健康无影响，不易燃烧，安全性好，墨性稳定，色彩鲜艳，不腐蚀版材，操作简单，价格便宜，印后附着力好，抗水性强，干燥迅速，印刷速度可达150－200m／min，特别适用于食品类、医药类、化妆品等对卫生条件要求严格的包装与装潢印刷产品的印刷与使用。

水性油墨与溶剂型油墨的最大区别，就在于水吸波材料性油墨中使用的溶剂是水而不是有机溶刻。由于溶剂型油墨大多采用挥发性干燥为主的方式，溶剂的沸点越低，就越易挥发，而挥发时有毒气放出，污染四周环境，对工人身体有害，印刷完成后其表面也有残留的有害物质，不适合用来印制食品包装、药品包装、儿童玩具等包装。据有关资料报道，目前美国塑料薄膜印刷中有40％采用水性油墨，其它经济发达国家，如：日本、德国、法国等在塑料薄膜印刷中使用水性油墨的用量也越来越多。2001年6月，英国就立法禁止溶剂型油墨印刷食品薄膜。

据资料介绍，美国对能引起光化学烟雾的有机溶剂有个规定：对UOC （有机挥发物）排放总量作出限制，符合UOC规定的水性墨要达到下列两项标准：①使用状态的油墨组成中，挥发成分的比例在25％以下，水份在 75％以上；②水份少的油墨在使用状态下，不择发的成份在60％以上。我国近年来对食品的包装，也作出了一些规定，“绿色”印刷材料的地位将进一步提高。在使用水性油墨时，同的应强调废水处理工作，应将洗辊、洗槽、洗桶的废水集中放在一个废水处理池里，加入酸性物质沉淀。

天津某中外合资食品生产企业使用汕头某公司生产的OPP／CPP复合膜包装食品，开线后闻到强烈的异味，后经国家＠装产品质量监督榆领中心检测，仅二甲苯残留量一项就达 18.03mg／m2，总溶剂残留量达到 21．4mg／m2，严重超标。该食品生产企业后来虽得到经济赔偿，但其信营损失却是不能完生挽回的，这就是食品生产立业在使用包装材料之前没有严格要来包装材料质量所造成的，每个食品包装厂应该从中吸取教训。彻底的解决办法是印刷使用水性油墨，是合使用热熔胶预淙薄膜，无任何溶剂存在，不会发生异味及其迁移。

水性墨通常是对纸制品包括纸塑复合产品印刷而使用的。其特性是能满足纸张印刷的吸墨性，使得四刷品着色丰满，更难得的是其溶剂是水和乙醇，对环境污染性小，号称是环保绿色油墨。

（2）UV油墨

用UV油墨色彩鲜艳，图像清晰度高，无论从环保的角度还是技术发展的角度差虑，UV柔印都是很有前途的工艺。UV油墨是在一定波长的紫外光照射下，能够从液态变成固态的光固化型油墨。UV油墨的优点是不用溶剂，有利于环境保护，干燥速度快，耗能少，光泽好，色泽鲜艳，耐水、耐磨、耐油、耐溶剂等。

紫外光固化油墨的王要成份包括光聚合性预聚物、感光性单体、光聚合引发剂、有机颜料及添加剂等，油墨中光引发剂是一种易受光激发的化合物，在吸收光子后激发成为自由基能量转移给感光性光子或光交联剂，使 UV墨发生光固化反应。

UV油墨只有在UV光照射下才会蜗轮减速机（现在很多产品都已把减速和机电结合在1起了）干燥，即使在墨斗中长期存放，性能也能保持稳定，干燥速度快（可达500 米／分）且彻底，无溶剂排放，无需防止印品间沾污而采取喷粉措施，印刷机和车间环境清洁，无粉尘污染，印后的纸可回收再生。在使用UV墨时，应去除紫外线产生的臭氧，注意防护紫外线对人眼的伤害。

（3）水性UV油墨

水性UV油墨是目前UV墨领域的一个新的研究方向。普通UV墨中的预聚物粘度一般都很大，需加入活性稀释剂进行稀释。而目前使用的活性稀释剂丙烯酸酯类化合物具有不同程度的皮肤刺激性和毒性，为此，在研制低粘度的预聚物和低毒性的活性稀释剂的同时，另一方面是发展水性UV 墨。

采用乙醇作溶剂，将对醇溶型油墨有着好的相容性和极佳的粘接性能。而醋酸乙酯对某些印刷油墨有侵蚀作用，会造成油墨的晕染，这种问题在表印油墨中经常出现。

在研制环保型油墨进程中，同时应加强对于溶剂油墨的改进，提高安全性。溶剂的安全性主要由溶剂的毒性和易燃程度来体现。需特别注意：（1）醚类能够生成爆炸性过氧化物；（2）不易燃的溶剂或四氯化碳与钠、钾、钙、镁、钡等金属接触能发生爆炸性的反应；（3）三氯乙烯写氢氧化钠、氢氧化钾接触生成二氯乙炔，二氯乙炔因自氧化而易爆炸。

先进国家已提出不使用苯类溶剂，我国在国际GB9685－94《食品容器、包装材料用助剂使用卫生标准》中规定了涂料、粘合剂、油墨使用的溶剂品种有乙醇、丁醇但由于种种因素的制约、丙酮和乙酸乙酯。 GB／T10004－1998《耐蒸煮复合膜、袋》中规定了溶剂残留总量10mg／m2，而且规定其中苯类溶剂3.0mg／m2。