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印刷油墨的研发新方向

2021年07月07日 济南机械设备网

印刷油墨的研发新方向

在工业生产蓬勃发展和人民生活水平普遍提高的工业社会中,印刷业在国民经济中占有重要地位,绚丽多彩的印刷品在给人类带来文明的同时,也造成了环境污染,虽然随着技术的进步和市场的发展,我国的印刷工业在近年来取得了长足的进步,但是,与发达国家相比,无论是印刷设备的研发、生产,还是印刷车间的环境污染以及印刷耗材特别是用量最大的印刷油墨的环保问题尚有很大的差距,这一切皆给我国印刷工业的发展带来了巨大的挑战和机遇。对于印刷耗材而言,特别是印刷油墨,研制生产各种符合环保要求的新型材料,是一个巨大的机遇。值得欣喜的是,在印刷油墨领域,对原有的配方、生产工艺、原材料、干燥方式等方面的改造,现在均已提到议事日程上。然而,从环保的角度来看,印刷油墨仍然存在着巨大的发展空间。

现状:国内印刷车间环境不容乐观

目前在我国,印刷过程中大量使用的油墨基本上是溶剂型油墨,这些溶剂型油墨的有机挥发物没有处理,直接排入车间空气中,不仅对生产环境造成一定的影响,对工人的健康也将有极大的危害。这是因为这些溶剂型油墨含有50%~60% 的有机挥发性物质,另外,在实际的生产过程中还通常加上调油墨黏度所需的稀释剂,那么在印品干燥时,油墨所散发出来的挥发性组分的总含量甚至高达70%~80%。

这类印刷厂中的苯类化合物严重超标,按照国标要求,工业生产车间中苯的最高容许浓度为1 0 m g / m 3、甲苯为1 0 0 m g / m 3 、二甲苯为100 mg/m3,这些印刷厂的苯平均浓度超过国家标准2.2倍、甲苯超过国家标准4.2倍、二甲苯平均浓度也超过国家标准。从医学角度来说,这会对印刷工人的健康带来极大的不可逆转的伤害。

另外,最新的研究结果表明,现实生产中的其他重金属的超标也将导致印刷环境的恶化,甚至影响操作人员的健康。

总之,在印刷行业中有害气体的排放、有害液体和固体的使用及其废弃物的排放,均对人的健康和生存环境构成严重的威胁。这种环境问题不仅涉及到人类文明的未来,也将涉及到企业的生存与发展。因此,我们必须考虑印刷业的环境保护问题,拟订切实可行的有力措施。

希望:油墨最新开发方向

在油墨的生产和研制工作中,为了符合VOC法律的要求,西方国家目前在油墨配方和干燥系统中作了很大的改进,当今使用的比较多的油墨有以下几类,也是未来印刷油墨的研究开发新方向。

一、UV 固化油墨

UV 油墨是近年来迅速发展的一种环保型油墨,它以瞬间固化(干燥)、不含挥发性溶剂、应用简单方便等特点迅速占领市场,UV 油墨包括UV 磨砂、UV 冰花、UV 发泡、UV 皱纹、UV 凸字、UV 折光、UV 宝石、UV 光固色墨、UV 上光油等特种包装油墨。在具有金属镜面光泽的承印物表面,采用网印工艺手段将UV 油墨印在其表面上,经紫外线干燥设备光照处理后,产生一种别具一格的视觉效果,显得高雅、庄重、华贵。产品主要应用于高档且精美别致的烟、酒、化妆品、保健品、食品、药品等包装印刷。

1. 组成

UV 油墨就是在UV 光的照射下,发生交联聚合反应,瞬间固化成膜的油墨。它主要由光聚合性预聚物、感光性单体、光聚引发剂、有机颜料及添加剂等组成。其中光聚合引发剂是整个UV 油墨中最重要的组成部分,是光聚合反应的开始。

2. 应用特点

1)瞬间固化,生产效率高。

2)不含挥发性溶剂;不会有溶剂侵蚀破坏印刷物;不会污染人体及环境。

3)油墨不会塞网,故可用很细的网目印出最佳品质的线条。

4)油墨浓度稳定,不会因浓度的不同而造成不均匀现象。

5)油墨不会干掉,无溶剂的恶臭味。

6)光固化速度极快,UV设备体积小,占用厂房空间少。

7)UV 灯散发出的热不会对印刷物造成损坏。

8)透明或半透明性的油墨,硬化速度快,色彩效果好。

虽然UV 油墨有如此之多的优点。但目前也有其不足之处,UV固化油墨成本较高,使用过程较常规油墨复杂。

3. 固化机理

UV 油墨对UV 光是选择性吸收的,它的干燥受UV 光源总能量和不同波长光能量分布的影响。在UV 光的照射下,UV 油墨中的光聚合引发剂吸收一定波长的光子,激发到激发状态,形成自由基或离子。然后通过分子间能量的传递,使聚合性预聚物和感光性单体等高分子变成激发态,产生电荷转移络合体。这些络合体不断交联聚合,固化成膜。

4. 未来展望

目前UV 油墨印刷仍存在一些缺陷,尚需加以改进。主要的发展方向有:开发低刺激活性单体,避免油墨生产者和使用者发生过敏反应或被灼伤;开发UV 光固化色墨用光引发剂,提高引发效率,有利于色墨深层固化;开发阳离子及阳离子自由基UV 光固化体系,因为阳离子光固化体系具有不受氧阻聚影响,表面固化性好,对人体皮肤刺激性小,固化后墨层内应力小体积收缩小,柔韧性和附着性好等优点;开发无刺激、无污染、更安全的水性UV 油墨;改进油墨对承印物的附着性,研究开发固化收缩小、附着力强的UV油墨。

从生产的角度讲,目前在国内真正能够生产UV 固化油墨的厂家不多,特别是高档的UV 固化油墨更是稀缺,很多高档用户都选择采用进口油墨用于高档印刷作业。这也是国内油墨厂家发展的一个新的方向。如果国内有更多的厂家在这方面进行研究和生产,那么市场空间和市场潜力是很大的。

水基U V固化油墨是这一领域的前沿, 目前国内涉足这一领域的厂家还比较少。

二、水基油墨

水基油墨是以水溶性树脂为连接料,主要以水为溶剂制得的印刷油墨,早已被柔印、凹印、网印所采用,最近也开始应用在无水胶印上。

水墨的环保性能是无可置疑的,一些国际大公司的印品都要求采用水墨作为印刷油墨。对于水墨来讲,研究其各种配方以达到最佳的印刷适性,满足最终印品的各种耐抗性要求,尽量减少油墨的生产成本支出,研发新的水性树脂连接料,甚至研发一种新的助剂等等,便成为国内外研发的一个又一个新的课题。

对于现有水墨中的种种问题,例如颜料的润湿性能问题、生产时对颜料的研磨分散问题、水墨存储稳定性(不分层、不沉淀、不絮凝)问题、印刷过程中水墨在承印材料(特别是非吸收性的塑料、金属表面)上的迅速干燥问题和附着力问题、水墨的稀释问题等等,尚正在解决之中。

就我国而言,目前,高档的水墨基本被进口油墨所占领,我国的部分厂商生产一些低档的水墨。也就是说,水墨的研发和生产在我国还处于起步阶段。无论是开发商,还是生产商都是大有可为的,因为这里隐含了巨大的商机。

结论

对于油墨的最新技术,传统油墨的研发也有大量工作要做,比如,传统油墨中树脂连接料的进一步改进;亮光度的进一步提高而不影响干燥;提高油墨的色彩,使得墨膜更鲜艳等等。此外,还有各种特种油墨的研发,例如导电油墨、磁性油墨、彩票覆盖油墨、被动发光油墨等等。

随着时代的进步和科技的发展,印刷业和油墨生产行业将面临着一系列新的挑战。同时,这些新的挑战也将为印刷油墨行业带来新的机遇,依靠科技不断地开发新的油墨,更好地适应新的需求,创造出更好的印品,促进印刷企业进一步发展。

在未来几年之内,油墨的环保性将成为人们关注的焦点。目前使用的检测标准要求将更加严格。主要表现为:重金属的含量进一步减少,降低印刷物的残留溶剂,防止大气污染,污水处理等。因此绿色环保型油墨是未来油墨发展的一大趋势,也将赢得更大的市场。

转载自:丝网印刷

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