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英科集团带你了解:用水墨替代溶剂墨,从根本上解决VOCs排放
发布时间:2018-06-23     阅读:1796 次     来源:公众号“印刷技术”

    面对日益突出的VOCs排放和综合治理问题,软包装业和油墨业必须着手解决油墨的去溶剂化问题,用水墨取代溶剂墨,这是凹印工艺从根本上解决环保问题的必由之路。

    美国包装印刷业也有过相似的VOCs排放问题,超标准的VOCs排放在美国是要受重罚的,所以美国凹印厂少,柔印厂多;溶剂墨少,水墨多。水墨没有VOCs问题,用水墨替代溶剂墨,是一个不错的选择。在美国,不少薄膜类印刷品都使用水墨印刷,既保护了环境,又降低了成本,这一点值得我们中国同行好好学习。

    当然,此处所指的水墨,是指符合国家环保总局2007年颁布的HJ/T 371-2007《环境标志产品技术要求凹印油墨和柔印油墨》环境标准的产品,即氨及其化合物含量≤3%、甲醇含量≤2%(凹印)或≤0.3%(柔印)、VOCs含量≤30%(凹印)或≤10%(柔印)的水墨。因此,水墨必须要筛选低氨含量、低VOCs含量的产品。


    国内薄膜水墨研发推广面临的困境


    水墨在国内的研发与推广其实还是很顺利的,真正遇到困难的是承印在薄膜上的水墨,不论是凹印还是柔印的薄膜水墨。凹印薄膜水墨没法解决印刷过程中的刀丝问题,没法解决高速印刷的干燥速度。柔印薄膜水墨遇到的问题更多些,一些号称成熟的水墨在应对用户的具体需求时没有明确的解决思路,改善方案无法满足用户的需求。

    国外成熟的薄膜水墨因不能适应国内印刷界的高要求而搁浅,这同水墨供应商没有提供及时有效的技术服务是有关系的。因为这些企业在国内的技术人员既不了解被投诉产品的配方细节,也不了解印刷一线对水墨使用中的具体要求,所以只能用不痛不痒的“估计”、“可能”来敷衍,如此服务的结果使水墨在国内印刷市场处处碰壁,也就不足为奇了。国内的薄膜水墨研发力量比较薄弱,不少中小油墨企业可以仿制,但创新能力不强,因此搞了多年的薄膜水墨,效果并不好。

    因此,国内薄膜水墨研发与推广遭遇的困境暴露出来了:由于技术力量薄弱,国内油墨业拿不出适合用户需求的产品,只能跟在国外油墨企业后面亦步亦趋;国外油墨业在国内市场销售的现有产品,由于国内技术服务人员的专业水平限制,无法将产品特点充分发挥出来,也无法根据国内用户的需求作有效改良,因此水墨的质量明显不如溶剂墨;掌握水墨高端技术的跨国油墨企业也不愿意马上就向中国市场提供我们需要的水墨产品,还想继续延长柔印溶剂墨的生命周期。这种由诸方面因素构成的困境,造成了国内软包装行业在VOCs排放方面的现状。

    当我们承接了大量的国外凹印柔印订单,以国外用户满意的价格为他们提供精美包装的同时,却将大气污染留给了自己的祖国。当我们在赞美欧美国家的水清天蓝,在批评我们自己国家在环境保护各方面的不足时,我们必须清醒地知道,作为印刷人,我们也是有责任的。


    薄膜水墨的突破口在哪里?


(1)油墨企业要重返产品研发的基础理论与基本技术的第一线。坦率地说,国内油墨企业很少有称职的技术研发部,更多的只是技术服务部,因为油墨的核心技术并不在自己手中。因此油墨企业技术部门在做好产品技术服务的同时,更要做好新产品的研发。油墨企业的技术人员在实际的技术服务过程中已经积累了许多宝贵的有价值的经验,而这些经验在解决薄膜水墨配方过程中一定是有借鉴作用的。例如,在调节水墨干燥速度时,我们已经知道固含量的提升有助于水墨初干长度的缩短,所以作为一种辅助措施,适当提高水墨的固含量将有助于加快水墨的干燥。固含量的提升将使水墨黏度提升,这在凹印工艺中会影响到油墨的转移,但在柔印工艺中,尤其是采用着墨辊加逆向刮刀结构的柔印转印单元,只要水墨黏度不高于柔印UV油墨的黏度,这种辅助措施就完全可以利用。

(2)发挥国内专业院校与技术院所的科研领头作用,将实验室成果尽快释放出来,将先进技术转化为市场应用。以水墨的全乳液结构为例,目前不少凹印水墨还处于水性溶液与水性乳液共混结构,水性溶液承担颜料的分散与捏合,形成色浆,而水性乳液充当成膜树脂,支撑水墨的整个物理性能。共混结构的特点是易操作,但其缺陷是必须注意溶液与乳液的共溶性,若共溶性出现问题,必然会引发水墨树脂的重新凝聚。这种有可能重新凝聚的树脂体系若应用于凹印工艺,必然会引起刀丝。然而现在的水墨新技术常采用全乳液结构,避免了溶液与乳液配合不当的困难,为凹印刀丝的彻底解决提供了有效办法。只是全乳液结构需要解决颜料的有效分散问题,使其达到溶液型色浆的程度,这个技术在实验室中已解决,应快速转化并推向市场,形成适当的生产规模,形成新的生产力。

(3)跟随着高速发展的房产市场同步发展的水性涂料市场,其水性树脂的选择与制造可以作为水墨市场选择合适树脂的借鉴。涂料与油墨本质上是相通的,因此国内水墨制造业应该也可以从水性涂料业取得经验。

(4)油墨企业必须同印刷企业共同协作,也必须同印机企业共同协作,各行业利用自己之所长,弥补对方之不足,拿出适合市场需求的产品来。比如,普通凹印机在使用水墨时因改善干燥性能需要加长烘道,或提高干燥温度,这些都需要设备的改造;但烘干性能提高以后,在印刷薄膜时会增加薄膜受热变形的概率,影响套印精度,这又需要改善伺服驱动的补偿。

    印版革新对水墨的应用也有帮助,干燥速度跟不上,就需要墨层减薄,传统凹版网点的二维特点又限制了网点深度的改善,此时采用腐蚀工艺的新科网点在提高这方面的控制精度就有帮助。近期,国内最大的凹版制作公司引进了国外最新的新科网点技术,对提高凹印的干燥性能以适应水墨的应用,应该是有效果的。

(5)用市场的倒逼来推动薄膜水墨的研发与推广,对包装印刷业的VOCs污染一定要用重典,下猛药。笔者前段时间在接到征求上海地方环保标准意见时,相关协会领导的忠告是:一定要好好考虑,不然的话会影响一大批包装印刷企业。领导的出发点是考虑到现状的不足,希望照顾一些行业中的弱小企业,但凭心而论,若照顾了这么多不达标的企业,谁来照顾我们的生存大环境呢?当然,重典一定要有合理性,在维护重典上一定要有严肃性。广东省当年制定了DB44/815-2010标准,但效果不明显,我们是否应该从中吸取一些经验与教训?

以上内容节选自《国内印刷业薄膜水墨研发与推广迫在眉睫》一文,全文请参见《印刷技术-包装装潢》201412月刊“专题报道”栏目

以上图片均为广东英科集团股份有限公司水墨产品应用图。

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