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低溶劑含量薄膜水墨 未來可期

時間:2019-11-18 10:05:19來源:科印網作者:蔡成基

  HJ 371-2018《環境標志產品技術要求 凹印油墨和柔印油墨》,從2018年10月1日正式實施以來,幾個月時間里,正悄悄改變著中國印刷綠色印刷覆蓋面的版圖,其深遠影響正逐步擴散。

  水墨溶劑含量不超過5%,UV墨不添加BP、ITX、907等光引發劑,油墨中不得添加甲醇、甲醛等各類溶劑,APEOs與乙二醇醚及其酯類的助劑,鄰苯二甲酸酯類增塑劑,偶氮染料、致癌染料與致敏性分散染料,使用中必須限量的可溶性元素與重金屬物質、氨及其化合物……這一系列以負面清單形式公布的有害元素含量清單,將原來良莠不分的油墨產品進行了劃分,弘揚先進,摒棄落后,從油墨產品開始,正逐步撼動多年來一直沒有太多本質變化的中國印刷界。

  由于目前國內UV油墨固化及其檢驗方法的技術標準尚在制訂之中,對于如何判定UV與LED-UV油墨的固化,目前還沒有科學、可靠、易操作的判定與檢驗方法。因此,UV油墨的光引發劑是否在固化過程中消耗殆盡,殘留的光引發劑是否會通過表面遷移影響食品與藥品的安全,還未能形成共識。所謂的低遷移UV油墨,無非是提高光引發劑的分子量,為低分子遷移制造一些難度。因此食品藥品包裝,尤其是薄膜復合軟包裝領域,對UV油墨至今還采取排斥態度,在該領域的油墨應用中,理所當然地寄希望于薄膜水墨。

  由于目前軟包裝領域以“溶劑墨+RTO”的治理模式占主導地位,業界對從源頭控制來解決印刷污染問題,始終沒有信心。雖然已經看到溶劑墨方案是劣幣,低溶劑含量薄膜水墨方案是良幣,但是良幣能驅逐劣幣嗎?源頭控制真能取代“溶劑墨+RTO”嗎?2007年,在制定HJ/T 371-2007時,曾將水墨中的溶劑含量從5%改為30%,在11年的實際操作中,有些企業甚至將水墨通過添加稀釋劑使溶劑含量增加到了70%~80%,印刷過程中直接排放,這種劣幣驅逐良幣的情況會不會重演?

  筆者認為,2019年的中國印刷界,尤其是軟包裝印刷界,如果做好以下4個方面的工作,劣幣是不可能驅逐良幣的。

  第一個方面的工作是薄膜水墨設計理論要總結,要突破。不論凹印薄膜水墨或柔印薄膜水墨,本質上并沒有多大區別。可在柔印上使用的水墨,在凹印上基本也能使用。目前水墨應用中的幾個重要問題,比如水性樹脂在薄膜上的附著力問題,水墨在薄膜上的干燥問題,在理論與實踐上都已有明顯突破。不少油墨企業的薄膜水墨,不再盲目迷信國外的進口樹脂,而是用國產樹脂,用本企業的技術人員,通過實驗的方法,摸索出合適的、同所用薄膜相匹配的樹脂合成及制造方法,為薄膜水墨的國產化打下了堅實的基礎。

  由乳液構成的薄膜水墨成膜機理同水性涂料成膜機理并不相同,水性涂料采用的是“乳液顆粒靠攏、堆積變形、成膜”的三階段理論,而薄膜水膜則是“乳液與溶液并存、顆粒靠攏、堆積變形、成膜”的四階段理論。對于轉移到薄膜上的水墨,構成色漿的溶液樹脂與承擔成膜作用的乳液樹脂必須要有一段共存時間,這段時間是樹脂同薄膜的溶解性匹配、水墨同薄膜的潤濕性匹配所必不可少的。水墨設計理論脫胎于水性涂料設計理論,但又有重要區別。不少研究水性涂料的專家并不理解這種區別,因此多年來水性涂料技術僅僅在涂料行業起作用,水墨技術長期來只能依靠盲目添加有機溶劑,尤其是與水能良好共溶的乙醇。

  水墨設計理論的總結與突破需要高校技術力量領銜,行業協會雖然有行業的號召力與影響力,但在這一專業技術領域的能力是薄弱的。2017年應環保部相關部門要求所作的薄膜水墨軟包裝實證,背后的技術支撐就是辛秀蘭老師領銜的北京工商大學團隊。希望2019年此項工作能得到更多高校的支持。在科學理論指導下的實踐,將大大縮短水墨實驗時間,盡快建立中國的水墨體系。


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