一、塑料薄膜凹版印刷油墨類別、成分
???1、溶劑型凹版印刷油墨所用樹(shù)脂有聚酰胺樹(shù)脂、氯化聚丙烯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂，所用的有機(jī)溶劑有甲苯、二甲苯、乙酯、異丙醇等混合溶劑。
2、無(wú)苯氯化聚乙烯油墨、無(wú)苯聚氨酯油墨所用的有機(jī)溶劑是醋酸乙酯、丁酮、異丙醇、丁酯和醚類。
3、醇水型丙烯酸油墨：采用丙烯酸樹(shù)脂，使用酒精、乙酯和純水做溶劑。
4、水性凹版印刷油墨多采用高酸值的松香馬來(lái)酸樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂胺化物，以水為主溶劑，也可加醇類為助溶劑。
二、塑料薄膜凹版印刷環(huán)保問(wèn)題
使用溶劑型油墨印刷造成污染的案例數(shù)不勝數(shù)：甘肅薯片、奶粉、牛肉干、糖果、齒豆干等包裝袋，成都、重慶的怪味豆、麻辣小食品，浙江航空小食品鍍鋁包裝，河北、山西的餅干包裝，青島的服裝復(fù)合包裝袋。
原因：溶劑型凹印油墨以甲苯、二甲苯等為溶劑，占凹印油墨成分的30%~50%，高揮發(fā)性溶劑含有芳香烴，有毒又可燃。甘肅食品袋經(jīng)查苯含量實(shí)測(cè)值為9.7 mg/㎡，超標(biāo)的苯對(duì)人體危害極大，是可致癌化學(xué)品，可導(dǎo)致白血病的發(fā)生，又造成生產(chǎn)環(huán)境嚴(yán)重污染。而凹印速度高，必須使用揮發(fā)性強(qiáng)的油墨才能滿足印刷要求，使凹印在所有印刷工藝中環(huán)保問(wèn)題尤為突出，主要是苯類等有機(jī)溶劑和重金屬殘留問(wèn)題。
隨著人們食品安全意識(shí)的普及與提高，國(guó)家食品安全、衛(wèi)生法規(guī)的完善，開(kāi)發(fā)和推廣塑料薄膜水性凹版印刷油墨替代溶劑型油墨勢(shì)在必行。2006年以來(lái)，國(guó)家對(duì)食品安全以及食品直接接觸包裝的安全質(zhì)量，關(guān)注度日益上升。符合環(huán)保要求，無(wú)污染的綠色包裝，將越來(lái)越受到社會(huì)重視。
環(huán)保油墨相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)從2007年開(kāi)始發(fā)布。2007年，推薦性國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境標(biāo)志技術(shù)要求膠印油墨》、《環(huán)境標(biāo)志技術(shù)要求凹印油墨和柔印油墨》相繼發(fā)布，其對(duì)油墨中重金屬含量、揮發(fā)性有機(jī)物、苯類溶劑等的殘留和使用做出了要求；2009年6月1日開(kāi)始實(shí)施的《食品安全法》將食品包裝材料、容器納入食品安全范疇，同時(shí)實(shí)施的強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《食品容器、包裝材料用添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中苯類溶劑未被列入；2009年8月1日開(kāi)始實(shí)施的推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《包裝用塑料復(fù)合膜、袋干法復(fù)合、擠出復(fù)合》規(guī)定，苯類溶劑殘留量不檢出。
油墨標(biāo)準(zhǔn)
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標(biāo)準(zhǔn)名稱
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標(biāo)準(zhǔn)號(hào)
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溶劑殘留
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溶劑型油墨溶劑殘留及測(cè)定方法
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《GB/T1004-2008》
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溶劑殘留總量≤10.00mg/㎡
苯類物質(zhì)殘留≤3.00 mg/㎡
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包裝用塑料復(fù)合膜、袋開(kāi)式復(fù)合、擠出復(fù)合
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《QB/T2929-2008》
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溶劑殘留≤5.00mg/㎡
苯類物質(zhì)殘留不檢出（≤0.01mg/㎡）
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歐美、東南亞國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
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溶劑殘留≤２.00mg/㎡
苯類物質(zhì)總量（≤0.5mg/㎡）
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在這種大環(huán)境下，塑料薄膜水性凹版印刷油墨開(kāi)始得到日益廣泛的應(yīng)用。水性油墨是一種符合環(huán)保要求的新型貼體包裝材料，水性油墨應(yīng)用主要以柔性版印刷和凹版印刷為主。在國(guó)外得到廣泛應(yīng)用的水性油墨環(huán)保性好，油墨性能好，主要表現(xiàn)在：墨性穩(wěn)定、亮度高、著色力強(qiáng)、附著牢度高、干燥速度能夠適應(yīng)印刷速度的需要，四色套印和專色印均可。
水性凹印油墨應(yīng)用于包裝紙、紙盒等紙的產(chǎn)品印刷中已經(jīng)很廣泛，這是由于紙制品蒸發(fā)干燥和吸收干燥較好的緣故。水性油墨應(yīng)用于柔版印刷中目前在國(guó)內(nèi)發(fā)展也很快，水性油墨在柔印機(jī)中占的比例與日俱增。
但水性凹版油墨應(yīng)用于塑料薄膜印刷國(guó)內(nèi)尚處于起步階段，這主要是由于原有的水性油墨在凹版印刷中其附著力、印刷速度、光澤等方面還不能完全達(dá)到溶劑型油墨性能的緣故。但致力于凹版水性油墨研究的不少生產(chǎn)廠商一直在努力，使塑料薄膜凹版印刷領(lǐng)域中有了新的完全可以達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)的水墨產(chǎn)品。
??? 三、塑料薄膜水性凹版印刷油墨特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)
水性油墨是高固含量、低粘度的表印、里印通用型油墨。水性油墨擺脫了有機(jī)溶劑，改善了工作環(huán)境，消除了溶劑型油墨中的有毒有害物質(zhì)，消除了被包裝商品的污染，應(yīng)用于輪轉(zhuǎn)凹版印刷機(jī)在經(jīng)過(guò)電暈處理的BOPP、PE、PVC等薄膜上印制，可生成食品袋、藥品包裝袋、飲料袋等包裝印刷產(chǎn)品。適應(yīng)印速30~120m/min，具有不燃、不爆、無(wú)毒、無(wú)刺激味、墨性穩(wěn)定、色彩鮮艷、不腐蝕印版、操作簡(jiǎn)便、印后附著力好、抗水性強(qiáng)等特點(diǎn)，干燥速度能夠適應(yīng)印刷廠的需要，四色套印和專色印均可。
水性油墨的四大優(yōu)勢(shì)：
由于用水作溶解載體，水性油墨具有顯著的環(huán)保安全特點(diǎn)：安全、無(wú)毒無(wú)害、不燃不爆，幾乎無(wú)揮發(fā)性有機(jī)氣體產(chǎn)生。主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：
1、不污染大氣環(huán)境 。
VOC(揮發(fā)性有機(jī)氣體)被公認(rèn)為當(dāng)今全球大氣污染的主要污染源之—，溶劑型油墨會(huì)散發(fā)出大量的低濃度VOC。由于水性油墨用水作溶解載體，所以無(wú)論是在其生產(chǎn)過(guò)程中，還是被用于印刷時(shí)，幾乎不會(huì)向大氣散發(fā)揮發(fā)性有機(jī)氣體(VOC)， 這是溶劑型油墨所無(wú)法比擬的。而對(duì)于低濃度VOC的處理，除了絕少數(shù)油墨工廠采用如活性炭吸附等高成本的處理方法外，大多數(shù)企業(yè)都選擇直接排入大氣。不僅如此，在印刷過(guò)程中，溶劑型油墨中的有機(jī)溶劑幾乎完全被干燥而快速揮發(fā)出來(lái)，除了在印刷機(jī)上方的高濃度VOC被采用如催化燃燒或微生物處理工藝處理外，彌漫在印刷車間空氣中的低濃度VOC往往被直接排入大氣，如果按照溶劑型油墨中有機(jī)溶劑所占比例為25％~35％計(jì)算，其直接排入大氣環(huán)境的VOC數(shù)量相當(dāng)驚人。而水性油墨恰恰克服了這—缺點(diǎn)。這—獨(dú)有的對(duì)大氣環(huán)境無(wú)污染的特點(diǎn)正在被越來(lái)越多的印刷包裝企業(yè)所看好。?????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
2、減少印刷品表面殘留毒物????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
水性油墨不含有機(jī)溶劑，使得印刷品表面殘留的有毒物質(zhì)大大減少。這—特性在煙、酒、食品、飲料、藥品、兒童玩具等衛(wèi)生條件要求嚴(yán)格的包裝印刷產(chǎn)品中，更體現(xiàn)了良好的健康安全性。如今人類越來(lái)越重視食品安全，對(duì)包裝材料和包裝印刷的有害物質(zhì)殘留量也要求嚴(yán)格，使用水性油墨是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。????????????????????????????????????????
3、減少資源消耗和降低環(huán)保成本?????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????
水性油墨有一個(gè)固有的特性一一固含量較高，可以在薄膜沉積。因此相對(duì)于溶劑型油墨，它的涂布量(單位印刷面積所消耗的油墨量)要少一些。經(jīng)試驗(yàn)，與溶劑型油墨相比，水性油墨可減少約10%~30％的涂布量。也就是說(shuō)印刷相同數(shù)量和規(guī)格的印刷品，水性油墨的消耗量較溶劑型油墨減少了約10%~30％。
不僅如此，由于印刷時(shí)需要經(jīng)常清洗印版。因此使用溶劑型油墨印刷，需要使用大量的有機(jī)溶劑清洗液；而使用水性油墨印刷，清洗的介質(zhì)則主要是水。從資源消耗的角度看，水性油墨更加經(jīng)濟(jì)，符合當(dāng)今世界提倡的節(jié)約型社會(huì)的主題。
?4、提高了作業(yè)環(huán)境的安全性
有機(jī)溶劑和溶劑型油墨本身是易燃液體，有機(jī)溶劑很容易揮發(fā)，在空氣中會(huì)形成爆炸性混合氣體，達(dá)到爆炸極限濃度后遇到火星即會(huì)發(fā)生爆炸。因此，溶劑型油墨在其生產(chǎn)制造過(guò)程中和印刷時(shí)都相當(dāng)危險(xiǎn)。按照中國(guó)目前的法規(guī)，溶劑型油墨的生產(chǎn)屬于危險(xiǎn)化學(xué)生產(chǎn)。必須具備完善的危險(xiǎn)化學(xué)品的生產(chǎn)和管理?xiàng)l件，才能取得生產(chǎn)的許可證。有機(jī)溶劑特有的毒性對(duì)于生產(chǎn)作業(yè)人員的健康極為不利，國(guó)家衛(wèi)生監(jiān)督行政部門將此類作業(yè)定義為職業(yè)危害性作業(yè)。同時(shí)，對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)空氣中的VOC濃度有嚴(yán)格規(guī)定，作業(yè)人員須定期做職業(yè)健康體檢，以保障接觸操作人員的健康。使用水性油墨印刷可有效解決這—問(wèn)題，大大提高操作工人作業(yè)環(huán)境的安全性。水性油墨是目前各種油墨中唯一經(jīng)過(guò)美國(guó)食品藥品協(xié)會(huì)認(rèn)可的無(wú)毒油墨。
?四、塑料薄膜水性凹版印刷油墨案例分析和性能對(duì)比表
?? 我們進(jìn)行了水性油墨凹版塑料薄膜印刷，案例分析如下：
?? 案例一：凹版印刷機(jī)，電雕版，版深45um，印刷速度40m/min，烘干溫度60℃~70℃，印刷材料：BOPP薄膜、水墨品種：WE-0833天蘭墨。
?? 案例二：凹版印刷機(jī)，電雕版，版深25um，烘箱進(jìn)行了技術(shù)改造，印刷速度達(dá)到100~120 m/min，烘干溫度60~65℃，印刷材料：BOPP薄膜，印后用水性復(fù)膜膠復(fù)膜。水墨品種：WE-0863綠墨。
?? 案例三：凹版印刷機(jī)，電雕版，版深30um，印刷速度70~80 m/min，烘干溫度60℃~65℃，印刷材料：BOPP薄膜。水墨品種：WE-0815洋紅。
??? 印刷速度：本印刷案例一、二、三中，印刷速度分別為40 m/min、120 m/min、70 m/min，水性油墨凹版塑料薄膜印刷不需改版即可印刷。如改淺版印刷，并改造烘箱，印版深度25um，印刷速度可提高至100 m/min或更高。烘干溫度：50~60℃為宜，而且風(fēng)量要大，使轉(zhuǎn)移到薄膜上的油墨迅速干燥。案例二中，由于其凹印機(jī)烘干通風(fēng)條件好，相比印刷案例一，其印刷速度快60 m/min。
??? PH值：水性油墨出廠前，PH值就控制在8~9，一般不需調(diào)整。
???水墨黏度：凹印過(guò)程中油墨黏度的準(zhǔn)確性和一致性是關(guān)鍵。黏度高，會(huì)造成油墨的轉(zhuǎn)移性能較差，易造成臟版、糊版等弊病。而黏度過(guò)低，會(huì)造成色淺、網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大、傳墨不均。水性油墨出廠前已控制黏度，黏度在10~25s/25℃，使用中用純水調(diào)節(jié)黏度。
附著牢度：印刷中常用的BOPP薄膜等是非極性聚合物，印刷前必須進(jìn)行表面處理。在一、二、三案例中，所用薄膜是經(jīng)電暈處理的表面張力達(dá)到38dy/cm的BOPP薄膜，印后經(jīng)檢測(cè)附著優(yōu)異。
光澤：水性油墨凹版塑料薄膜印刷和紙品印刷后印品的光澤,已達(dá)到和超過(guò)溶劑型印品的光澤，在三案例中獲得一致好評(píng)。
??? 剝離強(qiáng)度：水性油墨凹版塑料薄膜印刷案例二中，復(fù)膜后的BOPP薄膜，經(jīng)檢測(cè)：縱向剝離強(qiáng)度1N/15mm,橫向剝離強(qiáng)度1N/15mm。一般氯丙型油墨印品剝離強(qiáng)度1.5~2.5N/15mm，苯類溶劑型油墨印品剝離強(qiáng)度又大于氯丙型油墨印品和水性油墨印品的剝離強(qiáng)度。案例二中使用的是水性復(fù)膜膠，它與水性油墨粘接強(qiáng)度高，所以，塑料薄膜凹版水性油墨要與相配套的水性復(fù)膜膠復(fù)膜，才能達(dá)到剝離強(qiáng)度方面的要求，并能真正達(dá)到環(huán)保要求。
????耐水性：案例一、二、三印品耐水性良好。
溫度、濕度：印刷車間溫度應(yīng)控制18℃~28℃之間，印刷車間濕度應(yīng)控制在55℃~75℃之間。在印刷案例中，只有案例二達(dá)到了溫度要求。
通過(guò)水墨印刷案例，得知彩印包裝廠對(duì)凹版水性油墨的選擇和要求：水性油墨性價(jià)比要好，色濃度要高，色相穩(wěn)定，高光澤，黏度要低，附著牢度要高，干燥要快，能夠適應(yīng)低、中、高速印刷的需要。彩印包裝廠對(duì)凹版水性油墨印刷是認(rèn)同的，接受的。
經(jīng)生產(chǎn)印刷后，證明國(guó)產(chǎn)水性凹油墨其性能已完全滿足凹印機(jī)生產(chǎn)中的要求，在附著牢度、干燥速度、色濃度和光澤度等主要性能指標(biāo)上已達(dá)到要求。
??? 五、塑料薄膜水性凹版油墨使用注意事項(xiàng)
?1、使用前需用洗衣粉水、清水徹底清洗印版、刮刀、墨槽等，不得有任何殘留物。需用塑料膜隔離覆蓋原墨槽。
?2、使用前用純凈水調(diào)節(jié)油墨粘度，控制查3粘度：10~20s/25℃，添加量為水墨的5%~10%。調(diào)好粘度后，在印刷中不要往墨中加水，如加新墨應(yīng)再次調(diào)節(jié)粘度，以保持印品前后顏色一致。
?3、印版采用電雕版或激光雕版，版深在15~25um之間為宜。版淺能提高印刷速度并節(jié)省用墨。原版深度不變也可以印刷。
?4、烘干溫度50~70℃為宜，風(fēng)量要大，以便油墨迅速干燥。烘箱要進(jìn)行技術(shù)改造。
??? 5、水墨入槽后，讓印版空轉(zhuǎn)5min，起到潤(rùn)濕印版和攪拌作用。如觀察印品臨時(shí)停機(jī)，勿使印版停止轉(zhuǎn)動(dòng)，以免造成塞版，如塞版可用專用洗版液清洗。
?6、印刷中如水墨pH值有改變，可加入專用pH值調(diào)節(jié)劑，保持pH值不變。
7、塑料水墨產(chǎn)品勿與其他類型油墨混合，以防因產(chǎn)品不相容造成報(bào)廢。
六、成本測(cè)算
1、氯化聚丙烯油墨售價(jià)20~30元/kg左右，加溶劑后30元/kg左右。醇酯型油墨售價(jià)30元，加溶劑后40元/kg左右。水性油墨售價(jià)30~45元/kg。由于水墨印版淺，版深10~30um，水墨每平方米耗墨量是溶劑型油墨的75%左右，實(shí)際成本30~33.75元/kg。用水性凹印油墨印刷使用實(shí)際成本與醇酯型油墨和溶劑型油墨相比大體相等，其優(yōu)異的性價(jià)比應(yīng)該是彩印包裝廠最佳的首選。
七、塑料薄膜水性凹版印刷油墨使用現(xiàn)狀及應(yīng)用前景
??? 1、目前一些大的軟包企業(yè)印刷中使用了醇溶油墨，少量的企業(yè)使用了水性油墨。油墨企業(yè)實(shí)際上還是在生產(chǎn)銷售溶劑型油墨。由于水性油墨生產(chǎn)技術(shù)難度高，目前國(guó)內(nèi)油墨生產(chǎn)商還沒(méi)有生產(chǎn)出性價(jià)比更好的水墨可供彩印包裝廠廣泛選擇。也有企業(yè)已能生產(chǎn)出較成熟的產(chǎn)品，印速可在30~120m/min，其它性能如附著牢度、耐水性、光澤、流動(dòng)性和印刷適性方面，都已達(dá)到或超過(guò)溶劑型油墨。
???2、設(shè)備：原有凹印機(jī)烘箱烘道長(zhǎng)度為1~1.5m，可加長(zhǎng)烘箱。原印版均為深版，可改為淺版。原有墨槽無(wú)法清洗，原溫控設(shè)施或不配套，如果要使用水墨，均需改進(jìn)。
?3、政策法規(guī)：目前國(guó)內(nèi)塑料凹印油墨的生產(chǎn)和使用有相關(guān)的法規(guī)，沒(méi)有有效的約束力，彩印廠普遍也就沒(méi)有改變?cè)a(chǎn)狀況的緊迫性，或有規(guī)定也執(zhí)行不力。
?? ?4、油墨生產(chǎn)供大于求，造成了無(wú)序價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，重成本而輕質(zhì)量，犧牲了環(huán)保要求，只要價(jià)格略高，就不愿采用。
?? ?5、彩印廠凹印機(jī)長(zhǎng)、操作工不熟悉、不適應(yīng)而不愿采用，尤其是采用計(jì)件計(jì)酬的工廠。
塑料薄膜水性凹版油墨是替代溶劑型油墨、減少醇溶型油墨的替代品，是凹版印刷發(fā)展的必然趨勢(shì)，目前塑料水墨的最新進(jìn)展是：環(huán)保無(wú)毒水性油墨。其重金屬離子含量完全達(dá)標(biāo)。高固含量低粘度、印刷適性好，適合中低速印刷機(jī)使用。附著牢度好，耐水極佳。色彩鮮艷，高光澤。尤為重要的是它的綜合使用成本等于或小于溶劑型油墨。這些新的進(jìn)展也為塑料凹印水墨的推廣使用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
在生產(chǎn)實(shí)踐中，筆者深深感到傳統(tǒng)凹版印刷對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的污染和毒害，作為包裝印刷行業(yè)的從業(yè)人員，每個(gè)人都應(yīng)該有強(qiáng)烈的環(huán)保責(zé)任感，都應(yīng)該為整個(gè)行業(yè)的綠色進(jìn)程添磚加瓦。
