随着社会的进步与发展,国民生活水平的提高,社会对塑料软包装的要求也越来越高,需求量越来越大,软包装的品种和花样日渐繁多,使用量也日益增加。对于食品包装而言,人们除了日常使用需求之外,对其环保性、安全性也提出了更高要求。而塑料水性凹印油墨,作为能够有效减少塑料软包装生产过程中污染问题的解决方案,日益受到社会的关注。
使用非纯水性油墨印刷的危害
目前,国内塑料软包装的印刷,95%以上是采用凹版印刷方式。国内常用的塑料复合(里印)凹版油墨,一般由氯化聚合物制成。在油墨生产过程中,氯化聚合物需要使用强溶剂(如甲苯等芳香族溶剂)来溶解,并在印刷过程中用甲苯来调节油墨的粘度。氯化聚合物油墨在生产中挥发出的氯氟烃气体会破坏大气的臭氧层;印刷过程中,芳香族溶剂(甲苯)的使用,会对工作人员的健康和安全(火险)产生危害。
对于食品软包装制品的安全性而言,印刷油墨溶剂残留问题更应引起注意。苯极易残留在干燥的油墨色膜层中(低速印刷需要用二甲苯来调整印刷油墨的干燥速度,而二甲苯的挥发速度较甲苯慢,因此更容易造成苯残留量的加大),苯残留会污染包装内的食品。目前,苯溶性凹印油墨的替代产品为醇溶性凹印油墨,虽然醇溶油墨较为“环保”,依然会污染环境,会有溶剂残留,即使是醇溶性凹印油墨中的佼佼者——无苯无酮的醇酯油墨,也会由于制作塑料软包装的PE(聚乙烯)薄膜抗渗漏性较差、吸附性较强,极易使包装中的PE(聚乙烯)薄膜沾染上醋酸乙酯难闻的气味。
各国对油墨的使用规定
上世纪末,日本、韩国和东南亚等国家和地区就已经淘汰了甲苯类凹版印刷油墨,苯类凹印油墨被醇溶凹印油墨所代替。醇溶性塑料凹、凸版印刷油墨在日本、东南亚、欧盟?等国家和地区已经得到推广和普及。欧洲大力提倡柔版印刷、限制凹版印刷的发展,禁止使用苯溶油墨,要求使用醇溶性油墨,并且对油墨中醇的含量也有所限制。美国则在上世纪80年代就提倡印刷油墨水性化,并禁止在其国内使用溶剂性油墨印刷。
目前,国内对于塑料凹印油墨的生产和使用,还没有专门的法规,但印刷油墨的使用在消防法、劳动安全法、食品安全法等法规中都有相关的要求。如今,塑料水性凹印油墨,作为溶剂类油墨的替代产品,以其不易燃和绿色环保的特点,被越来越多的国内彩印包装企业、油墨生产企业和社会多方面所关注,凹版印刷中的油墨完全水性化已成为必然地趋势。
“绿色环保”油墨不断更新
为降低或消除苯溶剂在食品塑料软包装上的残留和污染,同时,为顺应环境保护和食品安全的要求,在塑料凹版印刷中,替代苯溶性氯化聚丙烯复合油墨,用其它溶剂做印刷稀释剂的油墨,不断得到研发、生产,并得以使用。
最早替代苯溶性油墨的是醇溶性凹印油墨。醇溶性复合塑料凹印油墨具有低气味、少含苯或不含苯、对环境污染较小等优点,相对甲苯类油墨,对人体健康和环境的不良影响会大大减小。近年来,国内推出的普通醇溶性塑料凹印油墨,使用醇溶聚酰胺树脂制作,含有微量的甲苯,苯占油墨总溶剂含量的1-10%,并适用于水煮的包装,是苯溶性塑料凹版表印油墨的替代品,其价位比苯溶性塑料凹版表印油墨略高。
塑料凹印油墨中的醇酯油墨,也称为无苯无酮油墨,是醇溶性聚氨酯树脂油墨,具有低气味,不含苯、酮等特点,是醇溶性凹印油墨的更新产品,但其色彩鲜艳度略为逊色,造价较高,在PP(聚丙烯)薄膜上印刷,色膜的牢固度稍差。另外,虽然其无苯无酮,仍存在污染环境和溶剂残留的问题,且溶剂造价较高;同时,极易在阻隔力差、吸味性强的PE(聚乙烯)塑料薄膜上感染醋酸乙酯的难闻气味。
醇水性塑料凹印油墨,采用改性涂料型丙烯酸树脂制成,使用含量70-50%的乙醇单一溶剂稀释,相对醇酯油墨更安全、环保。目前,使用较为广泛的醇水性凹印白墨,其可与普通苯溶性氯化聚丙烯复合凹印油墨混合使用。通常用普通复合油墨的三原色印刷,保持图文鲜艳的色彩,将铺底的白墨换用醇水性油墨,二者有很好的结合性。使用醇水性凹印白墨印刷比普通复合白墨的用量减少了20—30%,降低了溶剂残留(白色油墨在印刷品中一般占60%左右)。此外,醇水性塑料凹印白色油墨,墨色细腻、均匀遮盖力强,基本消除了复合镀铝薄膜后图文上出现灰点或白点的现象,有效防止了PET(聚酯)塑料薄膜印刷后的粘连。采用上述的方式印刷PET(聚酯)塑料薄膜,可以大大降低印刷成本。数年来,醇水性塑料凹印油墨的应用,展示出优良的性能并使厂家获得了较高的经济效益,目前在塑料薄膜印刷中日益成熟,进入了推广普及阶段。但由于色彩方面的原因,醇水性塑料凹印的彩色油墨尚未被大众认可,只是醇水性凹印白色油墨得到了推广。
国内普及纯水性油墨亟待解决的问题
根据笔者的了解,水性凹印油墨在国内一直得不到普及的主要原因有五个方面。
1.制作水性油墨的连接料(树脂),在国内尚未选定。完全溶解于水,又适合做塑料凹印油墨的连接料(树脂),目前在国内尚处于实验阶段。
2.水性油墨印刷的色彩,在国内未被认可。国内现有的凹版印刷机使用水性油墨,在某些印刷性能和质量方面,还达不到溶剂性凹印油墨印刷操作的要求或感官的水准,而国内消费者喜欢色彩鲜艳的颜色。
3.国内现有的塑料凹版印刷机械需要改造或更新,才能适用完全水性化的塑料凹印油墨。由于水性油墨中的溶剂是水(水的特性是蒸发而不是挥发),所以需要在原有凹版印刷机上改装更强力、更有效的油墨干燥系统,否则印刷的速度会降低;另外,如果将印刷机的烘干箱加大或增大加热功能,从干燥箱出来的印刷薄膜就需要迅速冷却定型,以防止因加热而延伸的现象发生。印刷机上加装冷却装置困难较大,尤其一些原有印刷机上,根本就没有位置安装;再就是印刷机的油墨刮刀等设备组件,都必须改换耐锈蚀的金属来制作,这些改善或更新,都需要相当大的投资和较长的时间。
4. 应用水性凹印油墨印刷,要与溶剂性凹印油墨取得同样的印刷速度和印刷质量,印刷版辊的材质和制作也需要改变。例如,印刷版滚筒制作,须将普通腐蚀制版或电雕制版工艺,改用激光刻膜制版的工艺,激光刻膜制版工艺在我国尚未普及且为数甚少;另外,印刷版辊筒也需要使用耐锈蚀的材料来制作。
5.塑料薄膜印刷应用水性油墨,油墨的印刷适应性需要改进。主要是由于水的表面张力较大,导致油墨难以在塑料薄膜上扩张,降低了印刷油墨在塑料薄膜上的附着力。这也是现在水性凹印油墨除去在纸张上印刷外,在塑料薄膜上印刷还不能完全替代溶剂类油墨的主要原因。
目前,我国塑料软包装制作和应用技术仍然停留在感性认识阶段,凹版印刷技术尚未形成可以借鉴传承的理论体系,塑料凹版印刷与软包装的制作及应用技术仅仅依靠从业者经验的积累,操作欠缺规范性,对印刷机和印刷油墨的机理认识匮乏。新型凹印油墨要得以推广,首先应推广普及塑料凹版印刷技术和软包装应用技术基础知识,同时油墨生产厂家也需加强售后应用技术的服务。塑料凹印油墨完全水性化,需要软包装行业及各相关企业的积极支持,需要媒体的大力宣传,更需要有关政府部门政策、法规的出台和科学的管理,加大监督、执行的力度。只有在全社会共同的努力下,才会缩短塑料凹版印刷油墨完全水性化的时间。