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塑料软包装绿色化时代凹印塑料水墨的应用发展

2021-08-18 来源:乐山农业机械网

塑料软包装绿色化时代凹印塑料水墨的应用发展

随着环境保护浪潮的冲击,消费者对商品包装提出了越来越高的要求。绿色包装是国际环保发展趋势的需要,同时也代表了各国包装工业的发展潮流,是提高产品市场竞争力、避免新贸易壁垒的重要内容之一。与此相适应,塑料软包装的绿色化也成了重要的发展趋势之一。根据绿色包装的要求,塑料软包装业不论是加工工艺还是材料选用,都正在经历着一场绿色化的深刻变革。

塑料软包的绿色化使凹印塑料水墨成为必然的发展趋势

2005年4月,在杭州举行的油墨会议上,许多专家都提出要求改善油墨的环保性与卫生性,建议在油墨行业标准中增强重金属的控制指标。今年,新的油墨国家标准即将出台,其中将对苯类溶剂残留及重金属含量进行严格的规定和控制。这类标准的出台将使国内的塑料包装油墨在今后的产品研发上必须同安全性、卫生性联系在一起。就其溶剂体系来说应朝无苯、醇溶、水性方向发展。

目前使用的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。氯化聚合物油墨体被认为不符合环境保护的要求。这是因为氯化聚合物油墨在生产中挥发出的氯氟烃会破坏臭氧层。在油墨生产和印刷过程中,芳香族溶剂(甲苯)的使用会对工人的健康和安全产生危害。由于甲苯是慢干溶剂,极易残留在干燥油墨膜层中,会污染包装内的食品。凹印溶剂型油墨含有大量挥发性有机溶剂,几乎占到凹印油墨成分的50%。其中如二甲苯、甲苯、醋酸乙酯、丁酮等低沸点、高挥发性的溶剂含有的芳香烃既有毒又可燃,是环境污染的主要因素。另外,凹印速度极高,必须使用挥发性极强的快干油墨,凹印加工过程中大量使用溶剂,是造成凹印塑料软包装业溶剂污染的重要原因。

传统的塑料凹版油墨以溶剂型为主,包括表印塑料油墨和里印(复合)塑料油墨,也有较为环保的醇溶型油墨,但在使用中都还存在着溶剂残留的问题。尤其是塑料凹版里印油墨主要应用在食品和日用品的软包装印刷中,与人体有深度接触,这就要求油墨无毒、无味和环保。塑料薄膜凹版水性油墨替代溶剂型油墨或醇溶型油墨,是凹版印刷发展的必然趋势。

无苯油墨或醇溶型塑料凹印油墨具有低气味,不含苯等特点,能有效减少残留溶剂对包装食品质量的影响,但本质上仍有溶剂残留问题,溶剂残留的主要成分有:甲苯、乙酯、丁酮、丁酯等,这类油墨在凹印市场中的应用正越来越普遍。而塑料薄膜用水性凹版油墨才刚刚开始投入使用。它是由水做溶剂制成的环保型液状油墨。具有不燃、不爆、无毒、无刺激味、墨性稳定、色彩鲜艳、高光泽、不腐蚀印版、操作简便、印刷成本低、印后附着力好、抗水性强、干燥迅速等特点。用水性油墨印刷的产品完全无毒,生产环境环保,最大特点是减少了有机挥发物VOC向大气中的排放量。水性油墨是目前各种油墨中唯一经过美国食品药品协会认可的无毒油墨。

印刷界的许多权威人士认为,除非采取切实可行的措施解决了凹印严重的污染问题,提高凹印的环保性能,否则凹版印刷将失去市场竞争力,最终被其它印刷技术所替代。塑料凹印油墨生产正受到消防法、劳动安全法、卫生法等法规的制约,因此积极开发和应用符合环保要求的绿色凹印水性油墨将成为一个必然趋势。

$分页符$ 凹印塑料水墨的应用优势

一、环保优势

水性油墨简称水墨,是由水溶性树脂,有机颜料、表面活性剂及相关添加剂经反复研磨加工而成。水性油墨使用的溶剂主要是水和乙醇等,可以大大降低VOC的排放,减少大气污染,完全消除溶剂型油墨中某些有毒有害物质对人体的危害和对被包装商品的污染,改善了总体环境质量。塑料薄膜凹版水性油墨是由水溶性树脂、高级颜料、助剂和水经精细加工而成。水溶性树脂使颜料均匀分散,提供承印材料的附着力并形成墨层。颜料能够对光线产生吸收、反射、折射和透射作用,呈现一定颜色。各种助剂加强和改进了油膜的性能。水性油墨的溶剂是水和少量乙醇,使用水性油墨摆脱了除酒精以外的有机溶剂,具有不燃、不爆、无毒、无刺激味、墨性稳定、色彩鲜艳、高光泽、不腐蚀印版、操作简便、印刷成本低、印后附着力好、抗水性强、干燥迅速等特点。不仅可以降低由于静电和易燃溶剂引起的失火危险和毒性,而且印刷设备清洗方便,不会损害油墨制造者和印刷操作者的健康,改善了环境质量,所以水性油墨被称作是新型的“绿色”印刷材料。在全社会普遍关注环保问题的今天,水性油墨的使用无疑是世界凹版印刷油墨发展的必然趋势。水性油墨目前可应用在以PE、PP、PET、PVC等薄膜为基材印制的食品袋、鲜奶包装袋、药品包装袋、糖果袋、饮料袋、玩具包装袋等包装产品。印速一般为20~100m/min。

发达国家从70年代开始逐步用水墨替代传统的溶剂型油墨。在美国和一些欧洲国家已禁止使用含苯的溶剂型油墨,取而代之的是绿色环保型油墨。仅以美国为例,目前,美国塑料印刷中有40%采用水性油墨,水墨销售额已是溶剂型油墨销售额的两倍以上,也就是说水墨已成为印刷的主要用墨。其他发达国家,如日本、德国、法国等,在塑料薄膜印刷中也越来越多的使用水性油墨,英国已立法禁止使用溶剂型油墨印刷包装食品用的薄膜。

水墨应用主要以柔性版印刷和凹版印刷为主,水性凹印油墨应用于包装纸、厚纸板、纸盒等纸的产品印刷中已经很广泛,这是由于纸制品蒸发干燥和吸收干燥较好的缘故。水性油墨应用于柔版印刷中目前在国内发展也很快,已有十几家油墨厂开发了柔印水墨。

随着我国QS强制性认证的实施,许多包装印刷企业都面临着关门的危险,水性油墨以大家所熟知的环保、节约成本的巨大优势,引起了印刷企业不约而同的关注,成了解决方案的首选。

我国有一定规模的油墨生产制造企业约500家,而且大部分油墨制造企业均生产普通溶剂型油墨和普通的胶印油墨,未来油墨工业发展要符合“高速、多色、快干、无污染”发展的要求。我国的环保型油墨已经拥有了一个很好的市场环境和发展空间,近年各类环保油墨取得了很好的发展,这是油墨市场发展的必然趋势。

二、成本优势

目前,我国几乎大部分的软包企业所采用的原材料如各种塑料薄膜、油墨、溶剂等等都离不开石油产品,石油的资源是有限的,而人类的发展是无限的。当资源越来越少时,价格必定走高,石油价格也受政治因素的影响,这样,使软包装企业在签订长单合同的时候,很难把握好利润空间。

一些经济发达的地区和国家采用可再生资源来生产包装材料,如可降解的各种塑料薄膜,水性印刷墨等。不仅可以节约能源,降低生产成本,而且有效避免了因原材料价格波动而受到的冲击。

同样国内的软包企业采用新的材料如水性油墨、水性复合胶水等,也可大幅降低原料成本,继而降低印刷成本。水性塑料印刷墨,在生产过程中采用水作溶剂,不加入对人体有害的有机溶剂。所以,在使用过程中没有溶剂挥发,不会污染工作环境和大气,对操作人员的身体没有任何损害,不燃、不爆、无味、无毒,水墨的最大特点是环保和降低印刷成本。塑料水墨除了与水、乙醇兼溶外,与任何有机溶剂都不相溶,水墨在使用过程中,可全部采用水作稀释剂。

$分页符$ 塑料水墨可一物多用,一般的油墨对承印物的针对性效强,而用一种塑料水墨可在PE、BOPP、PET、CPP、镀铝膜、金属铝箔等多种承印物上印刷,软包企业可减少因购买多种油墨而造成资金占用和各类油墨的积压。塑料水墨的使用方法与注意事项是广大的软包企业必须掌握和了解的。采用的树脂属于碱性树脂,pH值在73~85之间,水墨与水相溶,但干后不复溶,也即经过烘干后不再溶于水,印刷过程中应避免塞版,印刷后应立即清洗印版。因为其属于非挥发型印刷墨,与油墨不同,水墨需借助外来的温度与热风进行干燥,印品的表面烘干温度在60℃~80℃之间。

塑料水墨的颜色浓度高出油墨20%以上,印刷版的版深不能超过30μm,以免颜色过浓,水墨的印版版深在20~30μm为宜,这样可以避免出现水波纹及提高印刷速度,印刷速度在70~120m/min。塑料水墨除与水乙醇相溶外不兼容任何的有机溶剂。

举例说明,以印刷企业每月用墨量为10t计算,可节省溶剂约5~8t左右,每1t混合溶剂平均约8 000元,则可减少4万~6万元左右,一年单这一项便可降低50万~70万元的印刷成本。

塑料水墨的印刷面积与油墨的印刷面积比较,在同一色浓度的情况下,由于水墨是采用浅版印刷,所以印刷面积大于油墨的印刷面积。以每月用10t油墨计,如改用水墨只需6~6.5t,可减少油墨的使用量约35%~40%,如果油墨的单价为2.5万元/t,则每月可降低7.5万~10万元的印刷成本。

据国外有关专家预测,从现在到2008年,塑料包装的增长将超过纸包装,并预测塑料包装的年增长率将超过3%。包装印刷业被公认为是永不落伍的朝阳产业。而经济的发展和人民生活水平的提高更为这一产业提供了广阔的发展空间,“绿色包装”技术将是未来包装行业的重点发展方向。水性油墨特别适用于食品、饮料、药品等包装印刷品,是世界公认的环保型印刷材料,未来数年,中国复合软塑包装产品将进一步向高质量和国际化方向发展。国家认监委今年将发布实施的“绿色食品包装通用准则”中强调指出:印刷外包装的油墨或贴标签的粘合剂应无毒,且不应直接接触食品。而且国家认监委表示,食品包装材料的强制性认证标准年内将正式强制执行,企业从原材料采购到生产工艺,再到产品使用过程中都要达到安全标准,包括使用完的废弃物对环境的保护都有严格的规定,只要一个方面达不到要求就不允许生产。食品企业为提高生产竞争力,也希望在这方面加强控制。随着社会对食品

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