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新环保型软包装用凹版油墨应用分析,凹版印刷

来源:http://www.paisapatin.com 作者:云顶国际 时间:2019-06-25 02:30

自二十世纪八十年代以来,我国的塑料软包装业得到了飞速发展,促进了食品、日化及医药等产品包装的不断更新换代。工业化进程的加剧,带来更多的环境问题,各国政府制定政策要求发展经济时应能更好的保护环境及自然资源。人们环保、卫生安全意识的不断增强,促使我们对塑料软包装的要求更趋于严格,特别是对卫生安全性指标的要求,如溶剂的毒性、溶剂的残留量、重金属含量等指标。

近年来,国产油墨的品质普遍都有提高,与国外产品的差距越来越小,但是国内众多的油墨生产厂家所生产的低价位油墨还不太规范。

近年来,国产油墨的品质普遍都有提高,与国外产品的差距越来越小,但是国内众多的油墨生产厂家所生产的低价位油墨还不太规范。

凹版印刷作为印刷工艺的一种,以其印制品墨层厚实,颜色鲜艳、饱和度高,印版耐印力高,印品质量稳定,印刷速度快等优势在印刷包装及图文出版领域占据重要的位置。
那么,凹印企业如何跟上时代的脚步,快速进入绿色印刷的行列?希望本文可以给相关企业一些借鉴。

软包装凹版印刷业虽然为人们提供功能各异的包装袋,但由于大量有机溶剂的挥发也带来了严重的环境负面影响。目前,我国的软包装凹版油墨和干式复合胶黏剂中,大量使用芳烃、酯酮类挥发性有机溶剂,印刷业内人业普遍认为,只有改进凹印过程中的环境污染问题,方能长期确保凹版印刷业的更进一步发展,否则将面临淘汰的可能。〉〉真假识别--千种商品识别方法

国外印刷机的印刷速度快、生产环境较规范,品种批量大、色彩专一,所以油墨要求高固含、低粘度、色泽艳、着色力强。国内多以中低速印刷机为主,而且国产的印刷机参差不齐、性能悬殊过大,产品批量小、品种多、生产环境差、操作不规范、价格竞争激烈。这就要求油墨适应性强、流动性好,价格还要低廉。

国外印刷机的印刷速度快、生产环境较规范,品种批量大、色彩专一,所以油墨要求高固含、低粘度、色泽艳、着色力强。国内多以中低速印刷机为主,而且国产的印刷机参差不齐、性能悬殊过大,产品批量小、品种多、生产环境差、操作不规范、价格竞争激烈。这就要求油墨适应性强、流动性好,价格还要低廉。

2011年10月8日,新闻出版总署和环境保护部共同发布了《关于实施绿色印刷的公告》,为全国印刷企业传递了一个重要的信号:没有绿色印刷资质的企业,首先不能参与教科书的印制,其后他们将被排除在票据票证、食品药品包装等印制候选以外,最后还可能被强制转型或淘汰。

未来,水基性的塑料油墨肯定会替代现在使用的有机溶剂型油墨。但鉴于目前水性油墨的特性以及我国现有的印刷机械设备状况,水性墨在塑料软包装上大面积的推广尚需时日。水性墨使用水作为溶剂载体,挥发速度较慢,这就要求印刷机要有更强的烘干能力,吹排风能力;由于水的化学作用,印刷机械中接触水的组件需要更高的耐腐蚀、抗锈性能,比如版辊、刮刀、墨泵等。因此,相比于目前的甲苯类油墨,醇溶油墨容易被环境所接受,解决了因为甲苯的使用所带来的对环境的破坏和对人体健康的伤害,以及由于芳香烃的高沸点、易保留性造成印刷品溶剂残留多,有异味,影响包装内容物的现实印刷难题。

目前国内使用的凹版印刷油墨,含有大量的有机溶剂。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来溶解,并在印刷过程中用甲苯来调节油墨的粘度。但甲苯、醋酸乙酯、丁酮等溶剂低沸点、高挥发、含有芳香烃,既有毒义易燃,是环境的主要污染源。而氯化聚合物油墨在生产中挥发出的氯氟烃气体又会破坏大气的臭氧层。在油墨生产和印刷过程中,芳香族溶剂的使用也会对工人的健康和安全产生危害。

目前国内使用的凹版印刷油墨,含有大量的有机溶剂。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来溶解,并在印刷过程中用甲苯来调节油墨的粘度。但甲苯、醋酸乙酯、丁酮等溶剂低沸点、高挥发、含有芳香烃,既有毒又易燃,是环境的主要污染源,而氯化聚合物油墨在生产中挥发出的氯氟烃气体又会破坏大气的臭氧层。在油墨生产和印刷过程中,芳香族溶剂的使用也会对工人的健康和安全产生危害。

凹版印刷作为印刷工艺的一种,以其印制品墨层厚实,颜色鲜艳、饱和度高,印版耐印力高,印品质量稳定,印刷速度快等优势在印刷包装及图文出版领域占据重要的位置。
那么,凹印企业如何跟上时代的脚步,快速进入绿色印刷的行列?希望本文可以给相关企业一些借鉴。

新型醇溶表印油墨

除此之外,苯极易残留在塑料软包装印制品干燥油墨膜层中(低速印刷需要用二甲苯来调整油墨的干燥速度,可二甲苯更容易残留),苯残留会污染包装内的食品或用品。所以油墨行业一直在努力开发对环境污染较小的醇溶油墨,醇溶油墨能够解决甲苯类油墨对健康所产生的苯伤害和苯残留问题。

除此之外,苯极易残留在塑料软包装印制品干燥的油墨膜层中(低速印刷需要用二甲苯来调整油墨的干燥速度,可二甲苯更容易残留),苯残留会污染包装内的食品或用品。所以油墨行业一直在努力开发对环境污染较小的醇溶油墨,醇溶油墨能够解决甲苯类油墨,对健康所产生的苯伤害和苯残留问题。

凹版印刷的工序较少,但其中也存在着些许不符合绿色环保的原材料使用和工艺技术,其生产过程中常见的污染源主要有以下三类。

目前,食品行业的厂家均看好饮料、液体奶市场,陆续上马相关生产线,但是纸塑复合砖型包装成本高居不下,无法满足速食、大众化液体奶包装发展需要。食品企业在竞争的压力下,开始注重追求相关辅助原料成本的下降。以PE共挤膜为基材包装牛奶等内容物,不仅可以达到7~30天的保质期,而且包装成本大幅度下降。正是在这样的背景下,液体软包装得到了迅速发展壮大,带动了印刷液体包装用表印油墨的快速发展。在市场上的塑料凹版表印油墨中,以聚酰胺类或改性为连接料的居多,该类型的油墨用于聚乙烯薄膜,墨层附着牢度好,有良好的光泽;但聚酰胺类的油墨普遍存在抗水性差,不耐油脂,不耐冷冻等性能缺陷。在夏季高温印刷使用该类型的油墨,容易产生发粘、软化现象,在冬季低温印刷时,会产生凝冻现象。液体包在灌装,流通及储放等后加工过程中,要经高温杀菌,或冷冻等工艺,因此,聚酰胺类表印油墨所固有的缺陷就无法满足液体包装的要求。超力福313A油墨是采用聚酯为连结料,具有醇溶、耐水、耐煮沸、抗双氧水杀菌特性,从根本上改进了聚酰胺类表印油墨的缺陷,杜绝了包装袋对内容物污染因素,保证了食品的卫生和风味。该油墨主要用于高压聚乙烯膜,如液体包装、出口日用品外包装等。同时可用于BOPP表印,制作高要求的饼干包装。另外,由于具有良好的耐高温特性,已成功用于利乐结构的饮料包装。

在日本、韩国和东南亚等国家,甲苯类油墨已经淘汰,欧洲也大力提倡柔版印刷。

在日本、韩国和东南亚等国家,甲苯类油墨已经淘汰,欧洲也大力提倡柔版印刷。但凹版印刷只能使用醇溶性油墨,所以醇溶油墨替代苯溶油墨是我国塑料软包装印刷油墨发展的必然趋势。

凹版制版包括腐蚀制版和雕刻制版两种方法。
腐蚀制版采用的是化学溶剂和腐蚀处理技术,需要经过酸洗、镀铜、镀铬、三氯化铁腐蚀等过程,排放大量的化学物质。
雕刻制版虽然减少了三氯化铁的腐蚀,但是在制版前的加工和后加工中仍然还要经过酸洗、镀铜、镀铬的步骤,同样产生了有害废液,对环境污染较大。

新型醇溶复合油墨

但凹版印刷只能使用醇溶性油墨,所以醇溶油墨替代苯溶油墨是我国塑料软包装印刷油墨发展的必然趋势。

尽管如此,无苯无酮油墨仍存在污染环境和溶剂残留。为此水性凹印油墨作为溶剂类油墨的替代体系已引起多方面部门的关注,但塑料薄膜印刷中的油墨水性化,至今仍未达到真正的实用阶段。从总体上看,水性凹印油墨迟迟得不到进一步普及是因为印刷性能和质量仍然达不到溶剂性油墨印刷的标准。

凹版印刷中,VOC排放量最大的是凹印油墨。
凹印油墨由固体树脂、挥发性溶剂、颜料、填充料和助剂组成,不含植物油,其干燥方式多为挥发型。
按照印刷基材的不同,凹印油墨分为纸张凹印油墨、塑料凹印油墨、醇溶性凹印油墨等。
纸张凹印油墨含有甲苯、二甲苯、汽油等溶剂,存在溶剂挥发带来的环境污染问题。
塑料凹印油墨含有聚酰胺树脂、二甲苯、异丙醇、氯化聚丙烯树脂、甲苯、乙酮、丁酮、醋酸乙酯等,此种油墨在印制过程中挥发出的氯氟烃会破坏臭氧层,而甲苯、二甲苯会对工人的健康和安全造成伤害。
甲苯是慢干溶剂,极易残留在干燥油墨层中,对消费者构成直接威胁。

包装袋印刷时,使用的油墨或溶剂中含甲苯,由于甲苯的沸点在110℃以上,在印刷、复合过程中不可能彻底的挥发,因此就可能造成包装袋有异味残留。以往专业生产奶粉包装的彩印厂家,花费大量的财力和物力来控制包装袋的异味问题,比如引进高速机,采用快干溶剂等,但还是不能从根本上杜绝溶剂残留问题。超力福303LV型醇溶复合油墨是针对药品、膨化食品等包装要求无异味残留而开发设计的,主要用于PET膜,NY膜的复合里印,包装结构如PET//AL//PE等药品、膨化食品包装。该油墨不含有苯类溶剂,以醇酯溶剂为稀释剂,树脂对溶剂的释放性好,印刷后残留溶剂极低。

尽管如此,无苯无酮油墨仍存在污染环境和溶剂残留。为此水性凹印油墨作为溶剂类油墨的替代体系已引起多方面部门的关注,但塑料薄膜印刷中的油墨水性化,至今仍未达到真正的实用阶段。从总体上看,水性凹印油墨迟迟得不到进一步普及是因为印刷性能和质量仍然达不到溶剂性油墨印刷的标准。

由于水的表面张力较大,导致油墨难以润湿;水不挥发,印刷的速度上不去。如果要取得溶剂性油墨的印刷速度和印刷质量,不但水性油墨本身需要改进,而且凹印设备及印刷版辊也需要改进。例如:将腐蚀或电雕版辊筒改为激光制版辊筒,印刷版辊也需要使用耐腐蚀材料来制造。还需要在印刷机上改装更强力有效的油墨干燥系统、以及油墨刮刀等设备组件,这些都需要相当大的投资和较长的时间。故而水性凹印油墨除去在纸张上印刷外,还不能替代溶剂类油墨。

凹版印刷采用的清洗剂通常含有甲苯、二甲苯、乙酸丙酯、丁酯、氟氯烷等化学物质,具有强挥发性,会对环境造成较大污染。
此外,氟氯烷可以破坏臭氧,同时对操作人员造成身体伤害。

在使用303LV油墨时可以采用醇溶或酯溶型的胶黏剂,两种胶黏剂的复合强度均可以满足包装袋使用的实际要求。但是,醇溶复合油墨好采用醇溶的胶水配套使用,能达到佳的复合强度,同时确保包装袋的溶剂残留量维持在低限量,如果采用酯溶型的聚氨酯胶粘剂,就可能带来了乙酯的残留。通过对不同胶粘剂的复合。

由于水的表面张力较大,导致油墨难以润湿,水不挥发,印刷的速度上不去。如果要取得溶剂性油墨的印刷速度和印刷质量,不但水性油墨本身需要改进,而且凹印设备及印刷版辊也需要改进。例如:将腐蚀或电雕版辊筒改为激光制版辊筒,印刷版辊也需要使用耐腐蚀材料来制造。还需要在印刷机上改装更强力有效的油墨干燥系统以及油墨刮刀等设备组件,这些都需要相当大的投资和较长的时间。故而水性凹印油墨除去在纸张上印刷外,还不能替代溶剂类油墨。

如何能生产出使用单一溶剂、表印、里印、复合、蒸煮合一;各种塑料薄膜都适用、任何气候都适应,高速、中速、低速都适合的、价格低廉的,泛义上的凹印油墨,是国内凹印业的所盼。

目前,绿色概念已经融入凹版印刷的各个方面。
根据行业企业经验总结而得的“5R 1D”原则,对于提高企业资源利用率、降低排放、防止污染,使传统凹版印刷发展成为新型绿色环保产业具有一定的实用意义。

环保型油墨是实现绿色印刷的必由之路。醇溶、水性油墨可以明显减少环境污染,保障印刷工人的身体健康,推动印刷向无毒作业发展。我国现已开始制定相关的包装法规,使食品包装的卫生安全性要求与国际接轨。

如何能生产出使用单一溶剂、表印、里印、复合、蒸煮合一;各种塑料薄膜都适用、任何气候都适应,高速、中速、低速都适合的、价格低廉的凹印油墨,是国内凹印业的所期待的。

今年在上海的全印展会上,浙江方邦机械有限公司和西安航天华阳公司同时展出了卫星式高速凸版印刷机,保定轶思达、大连等塑印企业也引进国外先进的高速凸版印刷机,迎合我国乳品业包装的需求,解决了苯溶剂对环境的污染和残留问题,成为塑料软包装印刷新的竞争亮点。因此研发生产价格低廉、性能优良的的凸版油墨,也成为油墨生产企业奋斗的目标。

减少原则:减少能源与资源的消耗,减少危害人体健康与环境的废水、废气、固体废弃物的排放,减少噪声污染。
反复使用原则:材料能以初始形式被反复使用,从而降低成本和减少废物排放。
再生原则:产品完成使用后,经过相应的处理,恢复其原来的使用功能。
循环再用原则:产品完成使用功能后,能重新变成可利用资源。
替代原则:采用新材料替代以前有害的材料,降低对自然与人体的危害,或采用新工艺与方法替代原有低效率的生产工艺与方法,提高效率,节约能源和资源。
可降解原则:在微生物作用下,发生生物化学反应,最终形成二氧化碳和水等自然界常见形态的物质。

2006年在上海的全印展会上,浙江方邦机械有限公司和西安航天华阳公司同时展出了卫星式高速凸版印刷机,保定轶思达、大连等塑印企业也引进国外先进的高速凸版印刷机,迎合我国乳品业包装的需求,解决了苯溶剂对环境的污染和残留问题,成为塑料软包装印刷新的竞争亮点,因此研发生产价格低廉、性能优良的的凸版油墨,也成为油墨生产企业奋斗的目标。

来源:阿里巴巴

根据以上原则,一些凹印企业从自身生产环节入手,推出了一系列提高自身环保性的绿色举措,主要包括以下几点。

环保型凹印油墨是指公害小和污染少的水性油墨、醇溶性油墨。

水性油墨由水溶性树脂、高级颜料、溶剂和助剂加工研磨而成。
由于水性油墨所用溶剂以水为主,不含其他有机溶剂,因此其最大特点是不污染环境,可以避免溶剂型油墨中某些有毒物质对人体的危害和印制品的污染,而且产品具有光泽度高、墨色鲜艳、浓度高、耐磨、爽滑性优异等优点。
在软包装领域,由于水性油墨还不能在短时间内完全取代溶剂型油墨,因此努力开发易于环境处理的醇溶性油墨仍是当今环保油墨发展的主导方向。
醇溶性油墨由醇溶性合成树脂、溶剂及有机颜料组成,具有良好的流动性及印刷适性,干燥快、光泽亮、色彩鲜艳,也属挥发干燥型油墨,可广泛运用于塑料薄膜印刷。
当前市场上推出的醇溶性油墨产品有醇溶性表印墨和醇溶性里印复合油墨等。

传统的胶黏剂含有游离的TDI、溶剂残留,具有易燃易爆、VOC排放等安全及污染隐患,因而发展水性化、固体化、无溶剂和低毒的环保型胶黏剂已成为必然的发展方向。
环保型胶黏剂包括热熔型、无溶剂型和水基型胶黏剂。
热熔型胶黏剂在室温下为固态,加热到一定温度后融化,是具有一定黏接强度的黏合剂。
它可制成块状、薄膜状、条状或粒状,便于包装和储存。
它的黏接速度快,适合自动化操作以及高效率的要求,使用过程中无溶剂挥发,不会给环境带来污染,利于资源再生和保护环境。
无溶剂胶黏剂是将可进行化学反应的两组基材分别涂刷在黏合的物料表面,在一定条件下,其紧密接触进行化学反应,达到交联的目的。
水性胶黏剂是以水为溶剂或分散介质制得的环保型胶黏剂,由于不含有机溶剂,减少了对环境的污染,具有上胶量少、黏接强度高等优点。

3.提高凹印烘干装置加热效率

在传统凹版印刷干燥过程中,由发热体产生的热能通过散热器传导给承印物,从而实现承印物的干燥。
因而,提高发热体的发热效率、加强保温,以减少热量的损失是干燥箱节能的重要途径。
具体的措施如下:将散热器电阻丝改为电阻带,并涂上红外涂料,既可加强辐射传热,又能保护电阻带;箱体壁采用轻质保温层,并贴上陶瓷纤维毡,反射热量,以防止热量散失。

4.凹印制版废液的处理

在传统的凹印腐蚀制版的过程中,废液中含有大量的重金属离子,直接排放会对环境造成巨大的污染,而利用氧化还原反应,可以将废液循环利用,节约资源。
具体的措施如下:检测废液中铜离子的含量,计算处理废液所需的铁粉和双氧水的用量;向废液中加入铁粉进行充分反应,反应结束后过滤,将固相与液相分离,固相用于提取铜进行再利用;向上一步骤的液相中加入双氧水进行充分反应,反应结束后继续加入双氧水,使溶液达到饱和后,即可重新用于洗铜。

凹版印刷过程中,油墨是在烘干装置内300℃的高温下强行干燥的,每千克的碳会释放0.3千克的VOC物质。
为了降低VOC排放,对于溶剂含量高并且油墨用量大的凹印机,企业应该考虑在印刷过程中对溶剂产品进行在线回收利用;对于已收集到的废溶剂,可考虑利用加热蒸馏法回收溶剂。

吸收法:根据同性相溶的原理,让溶剂空气混合气体从下进入设备,通过上淋高沸点且黏度不大的油性液体的填料层,气液逆向对流,溶剂分子被油性液体所吸收并溶解其中。
通过调节填料层的高度和淋下的油性液体的流量使最后排放的尾气达到环保要求。
吸收了溶剂的油性液体可通过分馏将溶剂与油性液体分离。

固体吸附法:可以作为固体吸附剂的有分子筛、活性炭和活性炭纤维。
分子筛由于其微孔较小、价格昂贵,多用于气体干燥而较少大规模用于溶剂回收生产。
活性炭是大量用于溶剂回收的吸附剂,从溶剂混合空气中截留溶剂气体的效果较好,且易再生,因而一直得到广泛应用。

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

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