淺談使用塑料凹印油墨的發(fā)展

來源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時間：2008-01-02 15:28:00點擊率：

摘要：使用無毒環(huán)保型凹印油墨是凹版印刷的發(fā)展趨勢。但目前常用的塑料凹印油墨中使用的溶劑為有毒的甲苯，這不僅對操作及使用人員的身體健康造成了一定程度的損害，而且也不利于環(huán)境保護。本文就塑料凹印油墨的現(xiàn)狀及今后的發(fā)展趨勢進行了詳細的介紹。
　　關鍵詞：凹版印刷；塑料凹印油墨；環(huán)保

　?、?生產(chǎn)過程中的取樣，隨機抽樣并不是的，應根據(jù)所考查的項目選擇適當?shù)臅r機取樣。如在制袋過程中若要考查熱封強度是否合格，一般應在熱封溫度的點，并取一個完整“群”的樣，并逐個進行檢查。

3、實驗方法本身的缺陷

　　我國的標準制照抄照搬嚴重，許多標準的可操作性較差，標準的更新較慢，這些造成了有些標準的實驗方法存在一些缺陷。如我國的水蒸氣透過率的測定方法GB/T1037-1988《塑料薄膜和片材透過水蒸氣性實驗方——杯式法》被廣泛引用到復合膜的標準中，其實該標準一般只適用于水蒸氣透過率大于2g/ m2.24h的塑料膜中使用。YBB00132002《藥品包裝用復合膜、袋通則》在溶出物試驗中采用剪碎浸泡的方法對于表層為紙的產(chǎn)品是不妥當?shù)模驗檫@樣可能將紙中的許多物質(zhì)浸出，這也不符合實際的使用情況，應按GB/T17409-1998《食品用包裝材料及其制品的浸泡試驗方法通則》的規(guī)定制成袋浸泡內(nèi)層。若PTP鋁箔的熱封層有金色，YBB00152002《藥品包裝用鋁箔》中重金屬含量的檢測也是不妥的，因為熱封層的金色在檢測過程中會干擾檢測。用達因測試液檢測表面張力的方法對于大量添加劑的薄膜或有涂層的薄膜是不妥的，因為達因測試液可能會與添加劑析出物或涂層發(fā)生物理或化學的作用，應用蒸餾水的接觸角測定來計算其表面張力。我們常用膠粘帶測試來檢測涂層、鍍層和油墨的附著力，若涂層和油墨表面有大量的石蠟、聚四氟乙烯蠟或硅油時，這種檢測附著力的方法也不可靠的，因為這時測出的是膠粘帶與被測表面的粘附力，而不是被測表面涂層的附著力。我們經(jīng)常用加速老化實驗來進行壽命推算，若在加速老化實驗溫度范圍內(nèi)，包裝內(nèi)容物或包裝材料有物理或化學的突變(如熔點、沸點、玻璃化溫度等)，其推算也是欠妥的，因為這種推算是建立在不同溫度下反應的活化能是不變的基礎上的，物理或化學的突變，其反應活化能將變化。對于含有吸附性和吸濕性較大的材料組成的復合膜，在水蒸氣透過率較小又要求精確測定其水蒸氣透過率的場合，用稱重法測定其水蒸氣透過率是不合適的，因為復合膜本身質(zhì)量的變化會干擾實驗結(jié)果。我們常常將兩個復合膜疊在一起進行長度對比，一般情況下，上層復合膜有拉力而下層沒有，因而上層的復合膜一般會偏長?，F(xiàn)實中我們應從如下幾方面進行考慮來克服實驗方法本身的缺陷。

　?、?應了解實驗的原理、理論依據(jù)、理論的前提條件(基本假設)，不能簡單機械地做實驗。
　?、?應對所進行的實驗方法進行驗證。在驗證過程中必須列出一切可能影響實驗結(jié)果的影響因素，然后對各影響因素進行變動，觀察它對實驗結(jié)果的影響程度。例如，我們要從干燥皿中取出物品進行稱樣，每次取出稱樣的時間肯定不可能完全一樣，那么我們就必須做一個實驗，研究從干燥皿中取出停放不同時間的對實驗結(jié)果的影響。
　?、?應進行空白平行實驗。
　?、?應經(jīng)常用標準樣進行校驗。
　?、?應進行實驗的穩(wěn)定性和可重復性測試。
　　⑥ 應進行實驗結(jié)果的不確定度評估。

二、復合膜的使用條件和實驗條件的一致性

　　檢驗的機能一般有三種：保證機能、預防機能、審核與評價機能。企業(yè)的檢驗應偏重于預防和審核機能。在標準環(huán)境下進行檢驗對于商檢來說是很有必要的，但作為企業(yè)的檢驗不能只局限于標準環(huán)境下的檢驗，復合膜的實際使用環(huán)境與標準環(huán)境有一定差距的，具體表現(xiàn)如下。

一、引言

　　自從二十世紀四十年代塑料薄膜問世開始，伴隨著出現(xiàn)了塑料凹版印刷和塑料凹印油墨。而我國在二十世紀六十年代才開始發(fā)展塑料包裝，由于我國石油化工基礎的薄弱以及相關印前印后加工技術與設備落后等種種原因，故我國的塑料包裝印刷技術發(fā)展緩慢。隨著我國的經(jīng)濟進入快速發(fā)展時期，到了二十世紀八十年代中期塑料包裝印刷發(fā)展更為迅速。它的崛起，帶動了凹版油墨的進一步發(fā)展。凹版印刷以其印刷品色彩鮮艷，品質(zhì)高得到了廣泛的認同，跨入二十一世紀后更顯方興未艾之勢。

　　塑料凹版印刷在給人們提供精美的商品外包裝的同時，由于其印刷油墨中甲苯的大量存在，對環(huán)境造成了一定程度的污染，也對操作人員的健康帶來了一定程度的損害。隨著世界經(jīng)濟朝著繼續(xù)深化及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變，環(huán)境保護浪潮的沖擊，消費者對商品的包裝提出了越來越高的要求，綠色包裝是國際環(huán)保發(fā)展趨勢所需。與此相適應，塑料軟包裝的綠色化也成了發(fā)展的必然趨勢，這就要對其重要組成部分一凹印油墨的組份及其油墨自身的環(huán)保性提出了更高的要求。

　　本文就是出于對環(huán)境的保護，積極響應走可持續(xù)發(fā)展的道路，對塑料用凹版印刷油墨的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢作一介紹。

二、傳統(tǒng)塑料凹印油墨的組成及結(jié)構(gòu)

　　對塑料凹印油墨，按照印刷的部位一般可分為表印塑料凹印油墨和復合塑料凹印油墨(里印油墨)。

　　表印塑料凹印油墨顧名思義就是將油墨直接印在經(jīng)過表面處理的塑料薄膜表面上；而專門用于復合薄膜包裝材料的復合塑料凹印油墨，一般是印在透明度很高的聚丙烯薄膜、聚酯薄膜或玻璃紙的反面，然后與聚乙烯薄膜或其他材料復合，油墨層夾在兩層塑料薄膜之間，從里面透過薄膜顯示出所印刷的圖案文字，故俗稱“里印油墨”。

　　與里印油墨相比，表印油墨必須具備耐刮牢度和光澤度。因為油墨夾在兩層薄膜之間，不會被直接摩擦和搔刮，光澤度的好和壞也都一樣。但在薄膜復合后，有油墨處的復合粘結(jié)強度必須達到一定程度，一般不低于1．0N／15mm。否則這種復合材料制成的包裝袋在包裝或運輸中稍受揉搓或撓曲即易于二次脫開。但總的說來，不管是表印油墨還是里印油墨，其組成大致如下：

著色料一顏料 8％～35％
連接料一溶劑 30％~60％
填充料一體制料 0～5％
輔助劑 0～3％
連接料一合成樹脂10％~30％

三、傳統(tǒng)塑料凹印油墨對環(huán)境及人體健康的影響

　　從上述凹印油墨的組成中我們不難看出，傳統(tǒng)的塑料凹印油墨中含有大量的揮發(fā)性有機溶劑(VOC volatileanicpounds)，幾乎占到塑料凹印油墨的50％。在印刷過程中，為了降低油墨的粘度，時常要多加些溶劑。目前，這些溶劑在印刷過程中干燥而揮發(fā)，其中一部分雖得到回收，但大部分都排放到大氣中。其中如二甲苯、甲苯等低沸點高揮發(fā)性的溶劑還有的芳香烴既有毒又可燃，是污染環(huán)境的主要因素。因此，有必要考慮使用凹印油墨溶劑對作業(yè)環(huán)境的影響和對大氣地理環(huán)境的污染，以及在安全衛(wèi)生方面帶來的負面影響。以下將用于塑料凹印油墨中主要有機溶劑的特征值和毒性示于表1。

　　*以醋酸丁酯為100時的相對揮發(fā)速度，數(shù)值越大，干燥越快。

　　從表中可以看出，現(xiàn)有的溶劑中雖然沒有使用致癌性的有機溶劑，但卻存在引發(fā)中樞神經(jīng)麻痹癥狀的物質(zhì)。另外，凹印速度極高，必須使用揮發(fā)性極強的快干油墨，還需靠電力或紅外線加熱進，行外部干燥才能滿足印刷要求，因此廢氣排放量大使凹印在所有中印刷工藝的環(huán)保問題尤為突出。

四、新型環(huán)保塑料凹印油墨的開發(fā)

　　當前，塑料凹印油墨的生產(chǎn)正受到消防法、勞動安全法、衛(wèi)生法等法規(guī)的制約，要積極開發(fā)和應用符合環(huán)保要求的綠色凹印油墨將成為必然趨勢。印刷界的許多權威人士認為，除非采用切實可行的措施解決凹印嚴重的污染問題，提高凹印的環(huán)保性能，否則凹版印刷將會失去市場競爭力，終將被其他印刷方式所取代。因此，開發(fā)適用于淺版凹印的高濃度低黏度的油墨，無苯的醇溶性油墨和水溶性塑料凹印油墨都是塑料凹印油墨的發(fā)展方向。

1、凹印油墨的水性化

　　凹印油墨的水性化已經(jīng)不是什么新鮮的課題，而是延續(xù)較久的課題，尤其在滲透性紙或紙器領域，水性化的發(fā)展十分迅速。但對塑料薄膜印刷中油墨的水性化，至今仍未達到真正的實用階段。從總體上看，水性凹印油墨遲遲得不到進一步普及的重要原因是水性油墨的印刷性能和質(zhì)量仍達不到溶劑型凹版油墨的標準。這主要是因為水的表面張力較高，導致油墨難以潤濕。因此，完全不使用有機溶劑，以水為主體就可以完成印刷的油墨(徹底水性油墨)雖然理想，但考慮到塑料薄膜的受潮和干燥性，使用時在油墨中兼用醇系有機溶劑，是推動采用水性油墨比較現(xiàn)實的做法。

　　迄今為止，要想將水性油墨的印刷品質(zhì)達到溶劑型油墨的水平，不但水性油墨本身需要先進的技術，而且凹印設備及印刷版輥也需要改進。例如，改進印版，使印版淺版化。將槽深大約38～42微米腐蝕或雕刻的版滾筒改為槽深大約24～28微米的激光雕刻版版輥筒，還需要加強干燥設備以及排水處理設施等，這些更新工作都需要相當大的投資。

　　然而，作為應對降低殘留有機溶劑的法規(guī)要求，水性化是非常有效的手段。目前，在塑料薄膜印刷領域完全采用水性油墨還有一定的困難，不過已經(jīng)有一部分在開始試用。

2、凹印油墨的無甲苯化

　　由于水性凹版油墨還不能完全替代甲苯類油墨，所以油墨行業(yè)一直在努力開發(fā)符合環(huán)保要求的醇溶性油墨。無甲苯化顧名思義，就是把傳統(tǒng)塑料凹印油墨中的甲苯用其他無毒的或毒性較小的溶劑替代，并且使其印刷性能與傳統(tǒng)的甲苯型油墨不相上下，從而達到綠色環(huán)保的要求。醇溶性塑料凹印油墨具有低氣味并、不含苯的特點，能夠有效地減少甲苯類油墨對人員健康的傷害，解決殘留溶劑對包裝食品質(zhì)量的影響。在歐美，開發(fā)與應用醇溶性塑料凹印油墨已成為一種趨勢。

　　醇溶性塑料凹印油墨在上市當初，曾發(fā)生過糊版、壓滾蹭臟、階調(diào)再現(xiàn)性不準確等問題，經(jīng)過對油墨的改進，處理好刮墨刀等，使其品質(zhì)提高到與甲苯型油墨

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