【集萃網(wǎng)觀察】摘要：水性油墨由于它是用水來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)油墨中占30%～70%的有毒溶劑，油墨中不再含有揮發(fā)性的有機(jī)溶劑，減少了大氣污染；同時(shí)使印刷車間內(nèi)的環(huán)境保持清潔，因此在印刷過(guò)程中對(duì)工人的健康無(wú)不良影響；提高了安全性，降低了火災(zāi)隱患；印刷產(chǎn)品對(duì)消費(fèi)者也不造成健康損害，由此而被業(yè)界所廣泛稱許。為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，雖然水性油墨在性能及使用方面還有許多不盡人意的方面，但隨著原料生產(chǎn)、油墨制造、基才制造、印刷機(jī)設(shè)計(jì)、干燥和印刷裝備制造等各方面的進(jìn)步和協(xié)作，水性油墨的生產(chǎn)和應(yīng)用將越來(lái)越廣泛、普及。

    關(guān)鍵詞：水性油墨  塑料印刷  應(yīng)用  發(fā)展

    前言：隨著社會(huì)的發(fā)展、環(huán)境的要求，包裝印刷產(chǎn)品的環(huán)�；�、衛(wèi)生化已經(jīng)成為現(xiàn)代包裝印刷企業(yè)發(fā)展的主題。印刷界人士最常議論的話題是水性塑料油墨。水性油墨是目前唯一通過(guò)美國(guó)FDA認(rèn)可的油墨，應(yīng)該是市場(chǎng)發(fā)展的趨勢(shì)。醇溶性的油墨是一種過(guò)渡性的油墨，應(yīng)該逐步會(huì)走向水性油墨，當(dāng)然這需要印刷設(shè)備、包裝印刷、制版及油墨企業(yè)四方面的共同努力�，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)一些薄膜生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的烯烴薄膜本身就帶有極性，表面能就比較高，不需要電暈處理，這樣就更加適合于水性油墨的印刷，我們認(rèn)為水性塑料油墨市場(chǎng)前景良好。

    油墨水性化這一點(diǎn)是業(yè)內(nèi)盡人皆知的了，但是塑料油墨的水性化應(yīng)用推廣進(jìn)展卻是雷聲大雨點(diǎn)小。究其原因有下幾點(diǎn)：

    其一是觀念錯(cuò)誤。將水性塑料油墨拿來(lái)簡(jiǎn)單地替代溶劑塑料油墨。將水性塑料油墨直接與溶劑型塑料油墨對(duì)比印刷速度。眾所周知每一種液體都有其自身?yè)]發(fā)的速率，從這一點(diǎn)上就應(yīng)該理解不同混合溶劑，整體揮發(fā)速率是不一樣的，水是水性油墨的溶劑，水性油墨的干燥性與溶劑型油墨有較大的區(qū)別。下面是一些常用溶劑的揮發(fā)速率（R0）：

    水性油墨中水的沸點(diǎn)高，蒸發(fā)熱大，印刷品干燥偏慢，對(duì)印刷設(shè)備的烘道及風(fēng)量要求更高。國(guó)外印刷機(jī)，烘道都比較長(zhǎng)，而國(guó)內(nèi)的印刷機(jī)烘道一般都只有2米左右，不太好干燥。實(shí)現(xiàn)水性油墨徹底干燥有兩個(gè)方面值得改進(jìn)。第一、增加現(xiàn)有印刷機(jī)的烘道長(zhǎng)度，如把烘道長(zhǎng)度從2.0米增加到3. 0米，印刷速度就可以達(dá)100米/分鐘以上；第二、減少印版的深度，溶劑型油墨的深度一般在35～50μm之間，而水墨深度在15～25μm時(shí)即可達(dá)到同樣的印刷效果。這樣既保證了油墨的干燥性，又節(jié)約20%的油墨涂布量。水墨附著力已經(jīng)符合印刷要求，現(xiàn)在只是印刷干燥速度較慢及印刷適應(yīng)性的問(wèn)題。

    在實(shí)際應(yīng)用中，油墨的干燥性與印刷油墨粘度、pH值是相關(guān)的。此外，還要根據(jù)實(shí)際印刷環(huán)境，調(diào)配合乎要求稀釋溶劑，改變水墨的干燥速度，以得到穩(wěn)定的印刷效果。

    水墨流動(dòng)性非常好，其粘度也比較低，一般在22～30秒之間(涂4#)，而溶劑型油墨的粘度相對(duì)比較高，一般在30～60秒之間。油墨粘度大小與連接料中樹(shù)脂的粘度及其密度密切相關(guān)，水性油墨的樹(shù)脂本身粘度低，顏料與水的親和性好，所以油墨的粘度相對(duì)溶劑型偏低。一般水墨上機(jī)時(shí)的粘度應(yīng)控制在12～ 14秒為宜，而印刷操作的工人由于長(zhǎng)期接觸溶劑型油墨，習(xí)慣上把粘度控制在14～ 18秒左右，這是需要注意的。

    水墨在使用時(shí)pH值的控制比較重要。通常pH值應(yīng)控制在8. 5～ 9. 0之間，這時(shí)水墨的印刷性能最佳，印品質(zhì)量最穩(wěn)定。這是由于胺在印刷過(guò)程中會(huì)不斷揮發(fā)，操作人員還要不時(shí)地加入稀料及新墨，所以油墨的pH值隨時(shí)都在發(fā)生變化。當(dāng)水墨的pH值高于9. 0時(shí)，堿性太強(qiáng)，水墨的粘度會(huì)降低，導(dǎo)致干燥速度變饅、耐水性變差；當(dāng)pH值低于8. 0時(shí)，堿性太弱，引起臟版，而且會(huì)產(chǎn)生氣泡。在稀釋油墨時(shí)，使用的水最好是純水（去離子水），當(dāng)以自來(lái)水作稀釋溶劑時(shí)，要注意由于水廠殺菌或漂白后殘余的氯對(duì)水墨pH值的影響。

    其二是經(jīng)濟(jì)性失望。用水性塑料油墨直接與溶劑塑料油墨對(duì)比單價(jià)。目前的印刷廠大多數(shù)沒(méi)有用過(guò)水性塑料油墨，印刷廠聽(tīng)說(shuō)了水性塑料油墨首先就認(rèn)為水作為溶劑那肯定是比溶劑型的便宜了。但是目前的水性油墨從產(chǎn)品到原料都還處在發(fā)展中水平，而溶劑產(chǎn)品的已經(jīng)處在相對(duì)成熟發(fā)達(dá)狀態(tài)了，加之水性產(chǎn)品原料選擇范圍相對(duì)較窄，原料要求也較高，所以雖然是用水做溶劑，由于可用于水性的樹(shù)脂和顏料的價(jià)格都相對(duì)價(jià)高，大多數(shù)的無(wú)機(jī)顏料會(huì)和活性的水性油墨平衡體系產(chǎn)生時(shí)效置換反應(yīng)而無(wú)法應(yīng)用。

    關(guān)于成本的問(wèn)題，水性塑料油墨與目前含甲苯的凹版油墨相比價(jià)格是高百分之十幾，但與醇酯型的聚氨酯型油墨相比，價(jià)格持平。因水墨的固體份高，所以印刷同樣的面積，油墨用量約少15～20%。

    目前由于國(guó)際原油的價(jià)格一直居高不下，引發(fā)下游化工產(chǎn)品價(jià)格一路上漲，化工溶劑的漲幅達(dá)到60%～100%，以往溶劑型油墨已失去了價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)：溶劑的使用量按油墨量的100%計(jì)，則溶劑型油墨增加溶劑成本達(dá)到4000元/噸～5000元/噸，考慮水性油墨的烘干要求高于溶劑型油墨，而水性油墨的涂布量比溶劑型油墨少15%～20%，三者綜合平均，即使水性油墨表面價(jià)格比溶劑型油墨高5000元/噸，其實(shí)際使用成本仍然低于溶劑型油墨。

    其三是籠統(tǒng)的將水性塑料油墨與溶劑塑料油墨對(duì)比功能。溶劑塑料油墨有普通表印和耐水煮、耐高溫、耐酸、耐堿、耐油、耐醇等功能。其所用樹(shù)脂差別也很大，而水性產(chǎn)品目前由于處在發(fā)展中，有些可以滿足還有一些正在攻克中。

    所有的塑料基材都可以應(yīng)用水性塑料油墨印刷在原理上是可以的，對(duì)于高溫蒸煮袋的印刷包裝也能應(yīng)用，主要是水墨的表面張力與基材的表面要匹配，樹(shù)脂是油墨的心臟，決定了對(duì)基材的附著力�；�材表面能達(dá)到44達(dá)因就比較理想。目前國(guó)內(nèi)的塑料水墨和溶劑型油墨相比，光澤度已經(jīng)比較好，鮮艷度稍差一點(diǎn)；就附著力來(lái)說(shuō)，在PVC、PET、純鋁箔等基材上附著力良好，但在尼龍基材上附著力會(huì)低一點(diǎn)。凹印塑料水墨在應(yīng)用的過(guò)程中比較復(fù)雜，因?yàn)橐运�做稀釋劑，水的表面張力比較大，需要一些表面活性劑來(lái)調(diào)節(jié)張力，這樣就牽涉到助劑之間、油墨性能之間平衡的問(wèn)題，要求的技術(shù)難度就比較高。比如要調(diào)節(jié)pH值，pH值不是用眼睛看就可以看出來(lái)的，要用儀器測(cè)定，這就給一線操作人員提出了相對(duì)高的技術(shù)要求及責(zé)任心。

    與溶劑型的油墨效果比起來(lái)，塑料水墨還是有差距，但是現(xiàn)在的差距越來(lái)越小。這里面還有一個(gè)健康環(huán)保與絢麗印品哪方面更重要的消費(fèi)觀念問(wèn)題，可能水墨的印刷效果在國(guó)外因環(huán)保、無(wú)毒可以接受，在國(guó)內(nèi)就難以接受，客戶不會(huì)滿意。

    其四是國(guó)家有關(guān)法規(guī)法令的要求不明。水性塑料油墨現(xiàn)在在包裝印刷行業(yè)應(yīng)用得不多，青島、天津、廣東新會(huì)、佛山等地有用，但很多印刷企業(yè)都在關(guān)注這個(gè)產(chǎn)品。目前在使用水性塑料油墨的印刷廠及產(chǎn)品幾乎全都是對(duì)外加工出口產(chǎn)品，只有少數(shù)幾家油墨廠在生產(chǎn)水性塑料油墨。而我國(guó)的塑料包裝包括食品的塑料包裝都沒(méi)有強(qiáng)制性的法令限制。

    現(xiàn)在，對(duì)于歐洲的包裝企業(yè)來(lái)說(shuō)，他們必須確保自己的供應(yīng)商知道歐盟最新推出的嚴(yán)格的化學(xué)品管理法律，并知道關(guān)于預(yù)登記的期限，負(fù)責(zé)這些包裝企業(yè)使用的材料可能會(huì)被逐出市場(chǎng)。英國(guó)化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)下屬的REACHReady咨詢公司的商務(wù)經(jīng)理TimJessel表示：“很多企業(yè)不僅是能夠遵守Reach，而且已經(jīng)在用其教育自己的供應(yīng)鏈了……例如，英國(guó)包裝聯(lián)盟，就已經(jīng)在盡自己的義務(wù)來(lái)督促會(huì)員企業(yè)，要知曉相關(guān)規(guī)定并應(yīng)該盡到自己的職責(zé)。另一方面，也的確有些企業(yè)依然對(duì)這項(xiàng)法律表示不以為然。有些企業(yè)甚至認(rèn)為這項(xiàng)法令將會(huì)不了了之，但是他們錯(cuò)了。”  Jessel認(rèn)為，通過(guò)提供如何在自己的產(chǎn)品中安全使用相關(guān)材料，Reach可以幫助包裝、零售和消費(fèi)品行業(yè)降低自己的產(chǎn)品責(zé)任。法國(guó)是歐盟農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)產(chǎn)量約占?xì)W盟總產(chǎn)量的1/3，故而有完整的食品包裝安全監(jiān)控系統(tǒng)。

    環(huán)保型水性塑料油墨是實(shí)現(xiàn)綠色印刷的必由之路，水性油墨在性能上具有廣泛的印刷適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)特性，而更重要的則在于水墨優(yōu)良的綠色環(huán)保性能，可以明顯減少環(huán)境污染，保障印刷工人的身體健康，從而推動(dòng)印刷業(yè)向無(wú)毒方向發(fā)展。特別符合現(xiàn)代印刷的發(fā)展趨勢(shì)，必將成為未來(lái)中國(guó)包裝產(chǎn)品進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)的一個(gè)重要組成部分。我國(guó)現(xiàn)己開(kāi)始制定相關(guān)的環(huán)保法規(guī)、包裝法規(guī)，使得食品包裝的衛(wèi)生安全性向國(guó)際接軌，如2003年1月實(shí)施的《中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》。從今年開(kāi)始，國(guó)家有關(guān)部門已經(jīng)起草食品包裝材料的強(qiáng)制性認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)明年開(kāi)始執(zhí)行，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要求生產(chǎn)食品包裝材料的企業(yè)，從原材料的采購(gòu)到生產(chǎn)工藝，到產(chǎn)品使用過(guò)程中人體的安全，包括使用完的廢棄物對(duì)環(huán)境的安全都有嚴(yán)格的規(guī)定，也就是說(shuō)在這四個(gè)階段，你有一個(gè)方面達(dá)不到要求就不允許生產(chǎn)。比如說(shuō)在涂料方面要求使用環(huán)保型的涂料，不得使用苯類溶劑涂料，不得使用，更不得檢出，所以這就從根本上杜絕了苯類溶劑的大量使用。這3項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分別是強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《塑料購(gòu)物袋的環(huán)保、安全和標(biāo)識(shí)通用技術(shù)要求》(GB 21660—2008)、推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《塑料購(gòu)物袋》(GB/T 21661—2008)和《塑料購(gòu)物袋的快速檢測(cè)方法與評(píng)價(jià)》(GB/T 21662—2008)。

    據(jù)國(guó)外有關(guān)專家預(yù)測(cè)，從現(xiàn)在到 2010 年，塑料包裝的增長(zhǎng)將超過(guò)紙包裝，并預(yù)測(cè)塑料包裝的年增長(zhǎng)率將超過(guò) 3%。包裝印刷業(yè)被公認(rèn)為是永不落伍的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，近年來(lái)發(fā)展迅速。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高為這一產(chǎn)業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間，“綠色包裝”技術(shù)將是未來(lái)包裝行業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向。水性油墨特別適用于食品、飲料、藥品等包裝印刷品，是世界公認(rèn)的環(huán)保型印刷材料，未來(lái)數(shù)年，中國(guó)復(fù)合軟塑包裝產(chǎn)品將進(jìn)一步向高質(zhì)量和國(guó)際化方向發(fā)展。國(guó)家認(rèn)監(jiān)委今年將發(fā)布實(shí)施的“綠色食品包裝通用準(zhǔn)則”中強(qiáng)調(diào)指出：印刷外包裝的油墨或貼標(biāo)簽的粘合劑應(yīng)無(wú)毒，且不應(yīng)直接接觸食品。而且國(guó)家認(rèn)監(jiān)委表示，食品包裝材料的強(qiáng)制性認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)年內(nèi)將正式執(zhí)行，企業(yè)從原材料采購(gòu)到生產(chǎn)工藝，再到產(chǎn)品使用過(guò)程中人體的安全，包括使用完的廢棄物對(duì)環(huán)境的安全都有嚴(yán)格的規(guī)定，只要一個(gè)方面達(dá)不到要求就不允許生產(chǎn)。食品企業(yè)為加強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，也希望在這方面加強(qiáng)控制。隨著社會(huì)對(duì)食品、農(nóng)產(chǎn)品的安全性越來(lái)越關(guān)注，食品、農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家對(duì)包裝的要求也將越來(lái)越高，許多包裝印刷企業(yè)清醒認(rèn)識(shí)到這些情況，想抓住機(jī)遇來(lái)提升自己的綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，也對(duì)油墨提出更高要求。塑料凹印油墨生產(chǎn)正受到消防法、勞動(dòng)安全法、衛(wèi)生法等法規(guī)的制約，因此積極開(kāi)發(fā)和應(yīng)用符合環(huán)保要求的綠色凹印水性油墨將成為一個(gè)必然趨勢(shì)。

    結(jié)論：所以水性塑料油墨的發(fā)展總結(jié)起來(lái)應(yīng)該歸納為：

    一、端正態(tài)度，水性油墨就是一種新型的環(huán)保產(chǎn)品，而非溶劑油墨的簡(jiǎn)單替代品，其特征特點(diǎn)不等同溶劑塑料油墨。

    二、水性油墨的應(yīng)用在技術(shù)上應(yīng)有相應(yīng)的調(diào)節(jié)如：調(diào)劑紅外發(fā)熱器的紅外發(fā)射波長(zhǎng)與水的敏感波長(zhǎng)相同引起紅外吸波共振，適合水的揮發(fā)。

    三、調(diào)節(jié)版的深度。使之上墨量減少、成膜厚度降低，這樣有利于揮發(fā)干燥、有利于牢度發(fā)揮、有利于印刷成本的降低。

    四、水性產(chǎn)品是發(fā)展中產(chǎn)品，水性塑料油墨的結(jié)構(gòu)類型也都很多，各種功能將會(huì)隨著成熟而提高完善。但每一種品種都會(huì)有自己的屬性不可能簡(jiǎn)單的與相似產(chǎn)品相等對(duì)待。

    隨著世界范圍內(nèi)石油資源的嚴(yán)重短缺和國(guó)際社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的經(jīng)濟(jì)環(huán)保型油墨，已成為擺在油墨工作者和印刷從業(yè)者眼前的迫切任務(wù)。這一偉大使命的開(kāi)展和完成，既是相關(guān)行業(yè)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)和和諧社會(huì)應(yīng)盡的責(zé)任和義務(wù)，更是相關(guān)行業(yè)自身持續(xù)健康發(fā)展的客觀需求。水性油墨由于它是用水來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)油墨中占30%～70%的有毒溶劑，油墨中不再含有揮發(fā)性的有機(jī)溶劑，減少了大氣污染；同時(shí)使印刷車間內(nèi)的環(huán)境保持清潔，因此在印刷過(guò)程中對(duì)工人的健康無(wú)不良影響；提高了安全性，降低了火災(zāi)隱患；印刷產(chǎn)品對(duì)消費(fèi)者也不造成健康損害，由此而被業(yè)界所廣泛稱許。為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，雖然水性油墨在性能及使用方面還有許多不盡人意的方面，但隨著原料生產(chǎn)、油墨制造、基才制造、印刷機(jī)設(shè)計(jì)、干燥和印刷裝備制造等各方面的進(jìn)步和協(xié)作，水性油墨的生產(chǎn)和應(yīng)用將越來(lái)越廣泛、普及。這也是世界環(huán)保不可抵擋的趨勢(shì)要求。

    作者：武漢大學(xué)印刷研究所  馬立勝