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绿色环保印刷,关键在油墨

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绿色环保印刷,关键在油墨

发布日期:2019-09-20 作者: 点击:

印刷业原来是非常被看好的都市型工业、朝阳工业,近些年却因为环保问题,将被排斥在城市之外,被要求搬离市区,甚至要被征收排污费,这是广大印刷工作者以及相关企业所不愿意听到和看到的。总之,印刷业现在已经到了“迫上梁山”的处境,面临行业重新洗牌,业内人士应关注这个问题,要有紧迫感,群策群力,要采取措施,力求扭转不利局面。

  印刷术是我国古代四大发明之一,至今已有1300多年历史,从发明之日起,印刷与油墨就结下了不解之缘,因为油墨作为媒介在承印物上显示出文字与图像等,能传递信息,供人们学习和交流,促进人类社会的进步与发展。因此,印刷术对世界文明做出了重大贡献,其中也离不开油墨的作用。而现在非常遗憾的是,油墨却成为当前我国印刷业前进的绊脚石。

  当前,绿色环保印刷是我国印刷业发展的主要方向,这已经成为业内人士的共识。印刷符合绿色环保包括两个方面:一方面,从广义来说,绿色环保印刷不破坏生态环境,不威胁人体健康,且节约资源,这是印刷企业在生产过程中必须严格执行的,这也是企业对内向职工负责、对外向社会负责的一种体现;另一方面,印刷品本身要符合绿色环保,其VOCs残留量和重金属含量等要符合标准要求。特别是第二个方面,关系到印刷业的服务宗旨:为出版服务,为商品包装服务,所以印刷业不是单一地生产印刷品,而是关系到亿万家需要商品包装的企业。如果有些出口商品由于包装不符合绿色环保要求,就会发生退货,使国家的荣誉受到影响,经济蒙受损失。

  印刷业是来料加工的产业,不是生产原料的工业,印刷生产中用的主要原料是纸张和油墨,纸张主要由纤维抄制而成,不存在VOCs和重金属,那么印刷生产和印刷品中的VOCs和重金属显然就在于油墨。

  思考一:根除胶印油墨VOCs

  笔者曾在一份材料中看到这样一句话:“胶印生产中排放的VOCs和胶印油墨中的重金属,已在受到限制,上述因素构成了单张纸胶印的压力,在一定程度上左右着胶印的发展。”这句话实事求是地反映了当前胶印的实际情况,也给油墨工作者,特别是研发部门的工作者提出了新形势下的新任务。印刷品如何符合绿色环保,主要希望就寄托在油墨工作者身上。

  1.胶印油墨VOCs的根源

  据笔者所知,在20世纪60年代,胶印油墨的连结料在以前的完全干性植物油中增加了油性树脂成分(如失水苹果酸树脂等),主要是为了提高油墨的光泽度,因此就出现了新产品——亮光油墨。因为树脂是固体,要用有机溶剂将其溶解后,再与干性植物油进行混炼。而且,油墨中有机溶剂的含量还不少,甚至高达30%~50%,如表1所示。这就会产生VOCs,不仅影响车间空气质量并造成大气污染,也会造成印刷品中VOCs的残留,致使印刷品气味难闻。

  既然要符合绿色环保要求,是否可以不用树脂,恢复到原来完全采用干性植物油成分的状况呢?而且,这种完全采用干性植物油的油墨我们也使用了相当长的时期,油墨成本也比较低。这是值得我们思考和探讨的一个问题。

  笔者是主张这一做法的,这样可以彻底排除VOCs问题。但可能会有人认为这会造成印刷品的墨层光泽度变差,对质量不利。以前我们所用纸张的平滑度差,纤维的密度也差,印刷后油墨很快就渗透到纤维里,如胶版纸、招贴纸、新闻纸等,特别是新闻纸,表面粗糙,印刷彩报时用添加了树脂连结料的油墨来提升印刷品质量,是一种行之有效的办法。现在纸张的质量普遍提高了,油墨连结料中可以不用树脂吗?或者对于光泽度要求高的印刷品,我们是否可以采取其他措施来实现?比如,提高纸张的平滑度,也能提高印品墨层的光泽度;对印好的印刷品进行整体或局部上光,效果也不错。

  胶印油墨连结料中不用树脂,虽然油墨和印刷品的光泽度是会差一些,但却能根除胶印油墨的VOCs问题,符合绿色环保印刷理念。如果大家能够转变观念,从大局出发,问题就不难解决。而且,不是所有的印刷品都要求高光泽,有的印刷品还特别需要亚光效果,如我们的国画(水墨画、水粉画)虽然没有油光亮彩,但看起来却栩栩如生,色彩鲜艳,层次丰富,立体感强,也很有韵味,深受大家喜爱。这说明亚光也有好的视觉效果,只是大家平时不以为意罢了。所以,应对印刷品分门别类,区别对待,不能一味地全部追求高光泽效果。

  另外,如果胶印油墨连结料中一定要用树脂,是否可以研制液体树脂?比如,以前我们也曾采用过液体的醇酸树脂。

  因此笔者建议有关领导,物色两家油墨制造企业生产纯干性植物油油墨,再安排两家印刷企业进行试印,这是很有必要的。据一位油墨专家反映,20世纪50年代时使用单色机印刷,速度很慢,每分钟只能印刷40多张印刷品,实地面积大时,还要用纸隔板将每张印刷品隔开,不能叠在一起;现在采用四色机印刷,每分钟可印刷300多张印刷品,这里就存在油墨与印刷的适应性问题,需要我们进行摸索,所以油墨制造企业与印刷企业的配合试验是必不可少的。

  2.大豆油油墨一定环保吗?

  现在业内普遍认为美国印刷业使用大豆油油墨,所以国内使用大豆油油墨也是环保的,这一观点其实是错误的。为此,笔者特意联系了国内三家比较知名的油墨制造企业,非常谨慎和认真地进行了调研。调研可知,油墨中有无VOCs不是取决于大豆油(因为大豆油是液体,不需要有机溶剂去溶解和稀释),而主要是看油墨连结料中有没有需要用有机溶剂溶解的固体树脂。据了解,目前国内胶印使用的以大豆油作为连结料的油墨是含有固体树脂的,也就是需要用有机溶剂将其溶解,甚至有机溶剂的比例还不低,所以国产大豆油油墨并非完全符合绿色环保要求。
 美国印刷业为什么宣传用大豆油作为胶印油墨的连结料呢?从表1中可以看出,胶印油墨的连结料是干性植物油,这种干性植物油吸收空气中的氧气后,能够发生氧化结膜反应,也就是油墨能够干燥,印刷品不会出现粘脏等问题。植物油有两种:一种是干性植物油,如梓油、亚麻仁油、桐油等,其中桐油的氧化结膜速度较快,表面干燥后能够结成一层皮;另一种是非干性植物油,如大豆油、花生油、芝麻油,橄榄油等,我们日常生活中食用的植物油都属于非干性植物油,永远不会结皮,因此不适合作油墨的连结料。

 

  美国缺乏干性植物油,而盛产非干性的大豆油,而且美国科学技术先进,能够采用先进技术对非干性植物油进行改性,使其成为干性植物油,所以美国大量使用大豆油作为胶印油墨的连结料。那么,美国的大豆油油墨中是否含有固体树脂呢?对此笔者不得而知,但欧美等发达国家和地区明确规定,禁止在食品包装印刷中使用苯系溶剂和酮类溶剂。由此可以看出,美国是非常重视绿色环保的,所以美国的大豆油油墨中即使使用固体树脂,也不会用苯、酮类溶剂来溶解。因此,笔者也联想到是否可以将固体树脂碾成粉末,在干性植物油高温炼制时,用热熔的方法一起进行炼制?

  另外,从表1可知,油墨中的重金属主要来自于填充料。胶印油墨是流动性较小、呈糊状的液体,为提高糊状要求,不可能多加色料,这就加了填充料,这些填充料主要是无机物,因此含有重金属。以前胶印油墨采用的颜料也有用无机颜料,要符合绿色环保,今后要全部使用有机颜料,只是成本会提高,所以表1中着色剂一栏并没有显示有重金属。另外,胶印油墨的干燥方式属于氧化结膜干燥,燥油里也有重金属,这也是重金属的来源。国家环境保护标准《环境标志产品技术要求 胶印油墨》(HJT 370-2007)对胶印油墨中的重金属(铅、镉、汞、六价铬等)有明确的限量要求,在满足油墨流动性的情况下,尽量少加填充料,或采用钙、镁、钛等无机填充料,应该是能够达标的。

  以上是笔者针对胶印油墨VOCs的一些思考,以及根除油墨中VOCs的三种方案,即生产纯干性植物油油墨、研制液体树脂、将固体树脂碾成粉末。

  思考二:研发高性价比UV油墨

  是否能研制生产物美价廉、耗能低的UV油墨,这也是值得我们思考的一个问题。柔印油墨主要有三种:一是水性油墨,其着色剂使用有机颜料,没有重金属,溶剂是水,由于油墨流动性大,不需要加填充料,所以是世界公认的绿色环保油墨;二是醇溶性油墨,醇类溶剂虽然对环境安全有一定的危害性,但它在各类有机溶剂中的毒性最小,所以相对来说也是比较环保的;三是UV油墨,是一种比较好的无公害绿色环保油墨,在国外使用较多,但因为价格过高,国内使用较少。笔者认为,研制物美价廉、耗能低的UV油墨,将是一条创新之路。

  柔印UV油墨具有非常突出的优点:无VOCs排放;印刷适性好,印刷品清晰度高,颜色饱和度、密度和亮度好;干燥快,生产效率高,印刷品叠放不会发生黏连;耐水、耐醇、耐磨、耐化学性能优良;用量省;不见紫外光不会发生固化,故油墨不会结皮,不会堵塞网纹辊的网穴,停机后清洗印版就可以下班,与水性和醇性油墨相比使用更方便。因此,研制物价廉美、耗能低的UV油墨是保证印刷品符合绿色环保要求的一种良策。而且,不仅是柔印,胶印和凹印也可以应用UV油墨,这有利印刷业打一个漂亮的翻身仗。

  思考三:发展绿色环保印刷

  现在我们已经知道,发展绿色环保印刷的关键就在油墨,所以应该对症下药、尽快解决。

  笔者在柔印行业工作了十多年,非常感谢众多印刷界人士,包括行业媒体对柔印的关心、帮助、宣传和支持,深感他们希望中国柔印能够像欧美等国家和地区一样发展得更快、所占比例更大的热切心情和愿望。我们也希望柔印能够借助绿色环保和其他优势加快发展步伐,但也深刻认识到摆在我们面前的困难。

  首先,柔印在我国起步较晚,1995年开始才有点儿起色。柔印在我国起步时,胶印在我国已经使用了100多年,而且胶印不但在中国,在世界上也是占据主导地位的一种印刷方式,有强大的人力、技术、市场为支撑,不可能大幅下降。凹印也有将近100年的历史,所以胶印和凹印技术成熟,质量可靠,柔印要想争夺市场并不容易。瓦楞纸箱印刷应该算是一个特例,原来使用落后的工艺技术,质量水平很低,柔印技术出现后很快就成为瓦楞纸箱印刷的主力。

  其次,柔印的特长和优势要被人们接受,还需要一个认识和转变的过程。在我国柔印发展初期,业内人士就真知灼见地提出“明天会更好”和“星星之火可以燎原”的口号,并期望今后国内印刷市场能够出现胶印、凹印、柔印三足鼎立的局面,几种印刷技术都能发挥自身特长,各自都能生存发展,用当下比较流行的语言来说,就是创造和谐共赢的局面。所以笔者撰写本文的目的不是宣传柔印,而是从印刷业出发,为使印刷品符合绿色环保谈自己的一些看法,并希望引起业界的重视。

  我国已经加入WTO,国际贸易往来增加,竞争也在增大,而且要符合国际法规,因此绿色环保就显得更为重要。对印刷业而言,有两个方面需要认真对待:一是环境污染,二是技术壁垒。第一个方面就是要求印刷企业的VOCs排放要符合标准,否则会造成大气污染,影响人类健康。为什么现在我国要关停很多落后产能和排气污染严重的企业?这是我国对国际社会做出的承诺。

  另一方面,有些国家制定的贸易法规,除商品严格符合绿色环保外,还为保护本国的商品和限制进口制定了种种技术文件,而且这些文件基本是合法的,这就是技术壁垒。例如,日本为了保护本国农民的利益限制进口,对某些产品制定了重要壁垒,除产品不能有重金属、病虫害之外,包装也要符合绿色环保要求。又比如欧盟自2006年7月1日实施的RoHS指令,即在新投放市场的电气电子设备产品中,禁止或限制使用铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚等6种有害物质,这些产品的包装也应该符合相应的安全环保要求。此外,欧美等发达国家和地区明确规定,禁止在食品包装印刷中使用苯类溶剂和酮类溶剂,如果包装中有苯、酮类溶剂残留,就会影响到商品的出口。而且,国内食品包装相关标准也已要求苯不得检出,所以不符合绿色环保的印刷品,国外市场通不过,国内市场照样也通不过。享誉中外的大白兔奶糖,因为出口需要,现在也采用绿色环保包装。因此,绿色环保印刷的确已成为我国印刷业发展的主要方向。

  本文仅是笔者的一些思考与看法,可能不切合实际,愿作抛砖引玉之石,与大家共同探讨和交流,特别是油墨制造企业的工作者,你们是油墨方面的专家,更希望你们能够献计献策,使印刷业能够早日符合绿色环保要求,更好地服务社会,重返朝阳工业、都市型工业。


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