绿色印刷耗材:探索国内UV油墨的绿色发展之路

红动传媒标签2018-05-07 01:19:52

 绿色印刷是我国印刷行业实施的一项战略举措,旨在促进印刷行业发展方式的转变,加快建设印刷强国的步伐。从某种意义上说,国内UV油墨的绿色化、持续化发展离不开有责任的油墨生产厂家的贡献。我们相信,在印刷产业链各方的努力下,UV油墨定将为我国绿色印刷事业贡献更多力量!  


【红动标签网】讯:长期以来,油墨作为印刷的一种易耗品,一直是印刷业的主要污染源头之一。油墨通常由颜料、连结料、溶剂、助剂及填料5大部分组成,这些组分若不加以控制,往往或多或少地会“携带”有毒或者有害物质。

UV油墨,可以说是一种真正意义上的绿色环保型油墨,UV印刷也已成为目前国内最环保的印刷方式之一,始终走在印刷行业的前端,践行绿色理念,引领环保发展不断前行。

国内UV油墨市场情况

20世纪70年代,紫外光固化技术(又称“UV固化技术”)进入到油墨领域,开创了能量固化型油墨的新纪元。20世纪90年代开始,UV油墨以及UV印刷作为新兴技术陆续被引入国内印刷市场,至今已有二十余年历史。期间,其迅速发展成为印刷业增长最快的领域。近十年来,UV油墨因符合印刷业的环保趋势,迎来了产业发展的黄金时期。

如今,国内油墨市场上各类中外油墨品牌云集,大大小小的厂家相继推出了自己的UV油墨产品。据不同的行业渠道统计数据表明,国内UV油墨年生产量不足1万吨,有一定规模的生产厂家(UV油墨以及相关UV光油等产品年生产量达到500吨以上)不足20家,其中UV油墨年生产量在300吨以上的属于具有一定规模的中型厂家。

整体上看,UV油墨仍属于小众市场。近几年,随着单体、树脂、光引发剂等原材料成本的不断降低,以及UV油墨配方技术、生产工艺的成熟和扩散,UV油墨不再高不可攀。国内UV油墨生产厂家众多,质量也参差不齐,市场上低价竞争激烈,UV油墨的均价也从前几年的近200元/kg,迅速下降到如今的不足100元/kg。

UV油墨绿色化之路

长期以来,对UV胶印油墨甚至是UV凸印油墨,国内的油墨生产厂家均执行行业标准《胶印紫外光固化油墨(QB/T2826-2006)》。标准制定时,因考虑到国内UV油墨的发展现状,并没有给出具体的绿色环保指标,只是形成了一个基础的行业标准,从形式上解决了“什么是UV油墨”这一问题。

UV油墨以及UV印刷“从无到有”需要一个过程,那么经历过10余年的高速发展之后,今天的UV油墨势必开始关注更深层次的“内涵”,即从基础的满足印刷生产需要到更加绿色、更加环保的层面上来。鉴于此,一些油墨生产厂家便以绿色环保为首要原则,严格自我要求,使用高纯度原料,限定塑化剂、重金属、苯类、酮类及其他芳香烃类有机挥发物等有毒有害物质含量。

然而,如果说目前的UV油墨是一种绝对绿色环保、安全、无任何危害的产品,还为时尚早。

笔者认为:在光引发剂大量存在的前提下,没有绝对安全的绿色环保UV油墨,只存在相对意义上的更加环保、更加绿色化。国内的相关标准更多地关注光引发剂的禁用,远没有系统性地考虑UV油墨行业的绿色化问题。

笔者结合自己多年来的工作及研究经验,根据内部相关资料,结合发展中的UV油墨的绿色环保特点,总结出未来绿色UV油墨技术发展的几条道路。

UV油墨H-UV、LED化之路

传统UV固化装置所用光源普遍是高压水银灯和金属卤素灯两种,电力消耗大,灯管表面的温度可达800℃,发热量大,易对印刷机本身和承印物造成老化损伤,并且固化系统开启后,与空气接触会产生大量臭氧类刺激性气体,对一线工人以及环境造成伤害。

为解决传统UV固化装置的这一系列问题,印刷行业从业人员将能发射紫外线的发光二极管(LED)技术应用于UV油墨的固化中,开发了UV LED印刷系统。该系统与传统的UV印刷系统相比,具有以下优点:①LED固化装置用电量少,节省能耗费用,并大大减少二氧化碳的排放量,产生热量少,适用于对热敏感的印刷材质;②LED固化不生成臭氧类刺激性气体,对操作环境无伤害,对环境无破坏;③LED光源元件与传统UV灯相比寿命更长,可达2万余小时,光源更换频度大幅降低,器材耗用随之减少;④LED可做到瞬间开启或关闭,而无须像UV灯那样预热及降温,因此其作业效率更高。

可以说,UV LED印刷系统进一步增强了传统UV印刷系统对环境的保护。目前,已有厂家对标签凸印机进行了改造,以使其适用于UV印刷系统。一些功率更高的UV LED固化装置也能对市场上普通型的UV油墨产品进行固化,显示出了强大的固化效率。但受制于灯管长度(长度大于90cm)的限制,目前LED固化装置在UV胶印机上的使用尚不成熟。

植物油改性UV油墨的可持续发展之路

传统UV油墨的大部分原材料(如聚氨酯、聚酯、环氧或聚醚等丙烯酸酯,丙烯酸类的单体稀释剂等)占了配方的50%~70%,全部来自于石油类合成材质,油墨本身缺少生态可持续性理念。受石化来源日益枯竭的影响,UV油墨的可持续发展受到一定挑战。

植物油基UV油墨大幅度提高了可再生原材料在配方中的比例。使用松香、大豆油、桐油等植物性的资源,一方面可以降低成本,提高生物资源利用率,另一方面有利于提高油墨及印刷品的生物可降解性能,降低对石油制品的依赖程度。

目前大豆油改性UV油墨(UV SOYA体系)已经研发成功,并受到了欧美地区一些环保理念超前的客户群体的喜爱,这种油墨已经在一些儿童玩具类标签上有所应用。国内票据印刷用油墨也正在朝着这一方向发展,部分客户要求使用UV大豆油系列产品。

低迁移性UV油墨之路

低迁移性UV油墨是未来实现食品包装印刷的最佳途径,其使用大分子引发剂以及自固化反应树脂,选用高纯度的稀释剂和更为环保的辅料材质,能有效减少油墨固化后的迁移。

目前的UV油墨已经能够做到无溶剂挥发、气味低等诸多环保特性,可广泛应用于各类食品的外包装印刷。

虽然这些UV油墨并没有和食品直接接触,但固化后UV油墨的化学成分存在向包装内食品迁移的可能性,甚至是通过食品最终流入人体,对人体造成伤害。例如,2005年底,意大利相关部门在对雀巢牛奶做常规检测的时候,意外发现了异丙基硫杂蒽酮(ITX)这一并不存在牛奶成分中的有害物质。后来查明ITX居然来源于牛奶外包装已经固化的UV油墨。之后雀巢公司对食品包装油墨的各种成分进行了严格的规定,并发布《Nestle Guidance Note on Packaging Inks》(简称“雀巢列表”)。

绿色印刷是我国印刷行业实施的一项战略举措,旨在促进印刷行业发展方式的转变,加快建设印刷强国的步伐。从某种意义上说,国内UV油墨的绿色化、持续化发展离不开有责任的油墨生产厂家的贡献。我们相信,在印刷产业链各方的努力下,UV油墨定将为我国绿色印刷事业贡献更多力量!

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