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      行業(yè)新聞

      環(huán)保油墨讓綠色印刷成為可能
      新聞來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2015-12-07 10:34:50 瀏覽次數:

      目前,國內傳統膠印仍占主導地位,柔性版印刷、凹版印刷和絲網(wǎng)印刷發(fā)展很快,印后裝訂聯(lián)動(dòng)自動(dòng)化、彩色桌面出版系統已普及應用,圖文處理系統的開(kāi)放式及數字化已成為印前系統的基本特征,直接制版技術(shù)和數字印刷已成為印刷出版工業(yè)的發(fā)展方向,與印刷工業(yè)相關(guān)的環(huán)保法規不斷完善;但是無(wú)論是印刷設備的研發(fā)、生產(chǎn),印刷車(chē)間的環(huán)境污染問(wèn)題,還是印刷耗材特別是用量較大的印刷油墨的環(huán)保問(wèn)題仍與國際水平差距甚大,這一切皆給我國印刷工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的挑戰和機遇,對于印刷耗材行業(yè)而言,研制生產(chǎn)各種新型符合環(huán)境保護要求的印刷耗材,特別是印刷油墨是一個(gè)巨大的機遇;對原有的配方、生產(chǎn)工藝、原材料、干燥方式進(jìn)行改造,均已提到議事日程上來(lái)。以下談一下國內外印刷行業(yè)對環(huán)境造成的影響問(wèn)題。


           ●  印刷行業(yè)對環(huán)境的影響

        目前在我國柔性版印刷、凹版印刷等印刷過(guò)程中大量使用的油墨基本上是溶劑型油墨,這些溶劑型油墨的有機揮發(fā)物沒(méi)有處理,直接排入車(chē)間空氣中,對生產(chǎn)工人的健康造成極大的危害。這是因為這些溶劑型油墨含有 50%~60 %的有機揮發(fā)性組分,在生產(chǎn)過(guò)程中還需要加上調油墨粘度所需的稀釋劑,那么在印品干燥時(shí),油墨所散發(fā)出來(lái)的揮發(fā)性組分的總含量可以高達 70%~80%。

          這些有機溶劑所揮發(fā)的氣體,通過(guò)呼吸進(jìn)入工人的體內,對人體的肝臟和神經(jīng)系統造成損害,對環(huán)境造成很大的危害。根據作者近期新做的一項研究表明,在這類(lèi)印刷廠(chǎng)中的苯類(lèi)化合物嚴重超標,詳細結果見(jiàn)表 1。

          按照國標要求,工業(yè)生產(chǎn)車(chē)間中苯的容許濃度高達10?。恚纾恚?、甲苯為100?。恚纾恚?、二甲苯為100mg/m3,這些印刷廠(chǎng)苯的平均濃度超過(guò)國家標準2.2倍,甲苯超過(guò)國家標準 4.2 倍,二甲苯平均濃度也超過(guò)國家標準。從醫學(xué)角度來(lái)說(shuō),這會(huì )減弱機體中抗氧化酶的活性,使得整個(gè)酶保護系統全線(xiàn)崩潰,導致不可逆性的細胞損傷。造成肝臟和神經(jīng)系統的損害,對印刷工人的健康帶來(lái)極大的無(wú)法逆轉的傷害,這種例子在印刷行業(yè)已經(jīng)持續很多年了。

            在膠印車(chē)間,膠印過(guò)程中的酒精潤版液無(wú)時(shí)無(wú)刻不在車(chē)間的空氣中排放醇類(lèi)有機揮發(fā)物,在暫時(shí)停機、換色時(shí)需要對墨輥和橡皮布進(jìn)行清洗保養,這個(gè)過(guò)程更是大量采用了易燃、易爆的汽油(從廠(chǎng)家角度來(lái)看,使用汽油作為清洗劑,方便、隨手可得,清洗效果好,干燥速度快;較為重要的是價(jià)格便宜,大大降低了生產(chǎn)成本)。但是在看到采用汽油作為清洗劑好處的同時(shí),人們常常忘記了汽油的使用會(huì )給車(chē)間帶來(lái)安全隱患,當汽油濃度超過(guò)一定標準時(shí),會(huì )引起車(chē)間爆炸和火災,從而使印刷廠(chǎng)在頃刻之間化為烏有;另一方面,在使用含鉛汽油時(shí),空氣中彌漫的汽油蒸汽將導致印刷工人的慢性鉛中毒,這一點(diǎn)更被人們忽視。

            長(cháng)期以來(lái),各種印刷過(guò)程中的“飛墨”現象困擾了整個(gè)印刷過(guò)程。飛墨現象是因為印刷機在高速轉動(dòng)時(shí),墨輥間的墨膜被分裂、拉長(cháng),產(chǎn)生斷片,在油墨的表面張力作用下,這些斷片收縮,形成眾多球狀的細小墨滴散落在空氣中,即所謂的飛墨現象。飛墨問(wèn)題既是高速印刷過(guò)程中危害性極大的常見(jiàn)印刷故障,也是造成環(huán)境污染的重要因素。


            ●  飛墨現象給印刷過(guò)程帶來(lái)的較大危害性有:

            ①對環(huán)境造成污染。油墨飛散到空氣中、機器設備上、墻面上等,輕者會(huì )影響到環(huán)境的整潔、美觀(guān),重者會(huì )引起爆燃,引發(fā)安全事故。

            ②對產(chǎn)品質(zhì)量造成不良影響。油墨飛散到印品上,會(huì )使印品表面產(chǎn)生一定程度的臟污,使印品的清晰度等受到影響,嚴重時(shí)會(huì )導致印品作廢。

            ③對人的身體健康造成長(cháng)時(shí)間的損害。由于目前的油墨中普遍采用有機顏料、有機溶劑及添加劑,在原材料中有不少含有重金屬成分。這些有害物質(zhì)會(huì )通過(guò)飛墨吸附在工人的皮膚表面,被吸入呼吸道,勢必對操作人員的健康造成不良影響。

            另外根據新的研究結果表明,印刷車(chē)間工人血清中金屬鉻、錳 2 種元素含量明顯高于非印刷車(chē)間(對照組)人群,這說(shuō)明印刷車(chē)間工人由于工作原因可能接觸更多的金屬鉻、錳。

          金屬鉻可對人體造成多種危害。鉻化合物并不損傷完整皮膚,但當皮膚擦傷而接觸鉻化合物時(shí)即可發(fā)生傷害作用。接觸金屬鉻(Ⅵ)也可發(fā)生鉻性皮炎和濕疹。鉻化合物對呼吸道也有嚴重的損害。而鉻化合物對眼的損害則主要表現為眼皮及角膜接觸鉻化合物可引起刺激甚至潰瘍, 癥狀為眼球結膜充血、有異物感、流淚、刺痛,并導致視力減退,嚴重時(shí)角膜上皮剝落。食入金屬鉻(Ⅵ)化合物可引起口黏膜增厚, 反胃嘔吐, 有時(shí)帶血, 劇烈腹痛, 肝腫大,并伴有頭痛、頭暈、煩躁不安、呼吸急促、脈速、口唇指甲青紫、肌肉痙攣等癥狀,嚴重時(shí)循環(huán)衰竭,失去知覺(jué), 甚至死亡。不僅如此,金屬鉻還具有致突變性和潛在致癌性。金屬鉻(Ⅵ)是國際抗癌研究中心和美國毒理學(xué)組織公布的致癌物, 具有明顯的致癌作用。

          金屬錳對人體的危害也不容忽視。生產(chǎn)中過(guò)量吸入錳煙及錳塵可引起中毒。慢性中毒主要表現為錐體外系神經(jīng)障礙。

        實(shí)驗結果表明,作業(yè)工人頭發(fā)中金屬鎘、金屬錳、金屬鉻3種元素含量均明顯高于對照組人群,這可能是由于印刷車(chē)間油墨或其他有害物質(zhì)污染造成的,作業(yè)工人長(cháng)期接觸空氣粉塵,造成體內重金屬元素的蓄積。

        金屬鎘元素對人體的危害也不容忽視。金屬鎘可經(jīng)呼吸道和消化道進(jìn)入人體,經(jīng)呼吸道吸入鎘塵和鎘煙。長(cháng)期慢性接觸金屬鎘,會(huì )引起腎毒性。從各車(chē)間空氣樣本結果可以看出,印刷作業(yè)車(chē)間空氣中重金屬含量略高于對照組,由于空氣粉塵中的重金屬元素主要是通過(guò)呼吸道進(jìn)入人體,所以,此空氣樣本結果有可能跟作業(yè)工人體內某些重金屬元素蓄積有關(guān)。

        綜上所述,通過(guò)實(shí)驗可以看到,印刷業(yè)中存在的污染除了有機物,還包括重金屬,如鉻、錳等。這些污染影響著(zhù)作業(yè)工人的健康,應引起重視。僅僅從上面所舉的幾個(gè)例子就可以知道,在印刷行業(yè)中有害氣體的排放、有害液體和固體的使用及其廢棄物的排放,均對印刷工人的健康和人類(lèi)的生存環(huán)境構成嚴重的威脅。這種環(huán)境問(wèn)題不僅涉及到人類(lèi)文明的前途,也涉及到企業(yè)的生存與發(fā)展。因此我們必須考慮印刷業(yè)的環(huán)境保護問(wèn)題,擬訂切實(shí)可行的有力措施。

        再來(lái)了解國外的一些做法,我們可以借鑒參考。在國外為限制污染,一些國家制定了“勞動(dòng)衛生法”、“有機溶劑排放法”等一系列法規。這些法律、法規決定了印刷生產(chǎn)工藝和油墨的研究與發(fā)展方向。

        在歐洲例如德國,早在 1982 年就頒布了《化學(xué)制品法》,其內容包含了 3 項規定,這些規定強制性地要求了企業(yè)對工人一般健康的保護和對環(huán)境的保護。

        在這些環(huán)保法律的壓力下,國外印刷行業(yè)的研究部門(mén)和廠(chǎng)家不得不研究、開(kāi)發(fā)無(wú)溶劑的油墨,即無(wú)揮發(fā)性或者少揮發(fā)性的油墨。

        歐美國家于90 年代前后通過(guò)了更為嚴格的與環(huán)保有關(guān)的揮發(fā)性有機溶劑(VOC)法律。VOC法律要求印刷廠(chǎng)和油墨生產(chǎn)廠(chǎng)商達到以下要求:①在作業(yè)車(chē)間外不應有有機溶劑的氣味。②在作業(yè)車(chē)間內揮發(fā)性物質(zhì)的濃度必需低于50mg/m3(VOC),100?。恚纾恚常ǎ茫希┖停保埃埃恚纾恚常ǎ危希?。雖然這個(gè)嚴格的環(huán)境保護法現在只是在歐美國家采用,但是遲早將成為世界各國環(huán)境保護法的基準。

      印刷研究開(kāi)發(fā)的新方向

        在油墨的生產(chǎn)和研制工作中,為了符合VOC 法律的要求,西方國家目前在油墨配方和干燥系統中做了很大的改進(jìn),目前使用得比較多的油墨有以下品種—也是筆者認為印刷研究開(kāi)發(fā)的新方向:

      一、輻射固化油墨

        實(shí)際上UV 固化油墨早在40 年代就已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái),但是直到近20 年才得到較大發(fā)展。由于油墨中不含溶劑,不存在VOC 問(wèn)題,印刷過(guò)程對環(huán)境是友好的。80年代后,隨著(zhù)西方國家VOC法律的實(shí)施,應該說(shuō)人們對 UV 固化油墨有了進(jìn)一步的認識。

        紫外線(xiàn)固化油墨不同于其它類(lèi)型的油墨,是依靠紫外線(xiàn)的能量來(lái)干燥的。這種油墨的連結料中含有一定數量的不飽和雙鍵,在有少量光引發(fā)劑存在的情況下,一經(jīng)紫外線(xiàn)輻射即產(chǎn)生游離基,然后迅速引發(fā)乙烯基發(fā)生聚合作用。因此,在紫外線(xiàn)能量的作用下,使高分子物質(zhì)在瞬間形成網(wǎng)狀交聯(lián),油墨迅速固化,這種反應是在幾秒鐘甚至更短的時(shí)間內完成的。

          但是UV 固化油墨成本較高,使用過(guò)程較常規油墨復雜。UV 固化油墨特點(diǎn)是環(huán)保和快速,這是由于采用了活性稀釋劑(單體)調節油墨黏度,在活性稀釋劑中揮發(fā)性的有機化合物組分非常低,與普通油墨相比環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)很突出;與水基墨相比,水基墨主要是采用水作為稀釋劑,干燥速度比較慢,而UV 固化油墨的干燥速度非???。由于不包含揮發(fā)性的成分,如溶劑或水,不會(huì )使色彩和印刷特性產(chǎn)生變化。在印刷過(guò)程中UV 固化油墨易保持色彩和黏度的穩定,一旦在印刷前將墨色調整好后,在印刷機上的調整工作量就非常小,也無(wú)須再加入其他的添加劑。印刷中途停機時(shí),在墨輥和網(wǎng)紋輥上的油墨也不會(huì )干燥結皮。干燥后的UV 油墨層表面具有極高的耐磨性和化學(xué)穩定性,且具有很高的遮蓋力和光澤度。UV技術(shù)能帶來(lái)較高的經(jīng)濟效益,如提高產(chǎn)量、交貨期縮短、節省空間、印刷品色彩鮮艷、圖像清晰度高等,無(wú)論從環(huán)保的角度還是技術(shù)發(fā)展的角度考慮,UV 油墨都有其較廣闊的應用前景。

          與普通油墨的成分相比,UV 油墨也是由顏料、連結料和助劑組成的。不過(guò)UV 油墨連結料是由光引發(fā)劑(和光敏劑)、預聚物和活性單體及油墨助劑(流平劑、消泡劑、表面活性劑、填料)等組成的。 光引發(fā)劑(photoinitiator)是紫外線(xiàn)固化油墨的關(guān)鍵組分,關(guān)系到配方體系在光輻照時(shí),預聚物及活性稀釋劑能否迅速交聯(lián)固化。

          預聚物樹(shù)脂是 U V 光固化產(chǎn)品中占質(zhì)量百分比非常大的組分之一,它和稀釋劑單體一起往往占到整個(gè)配方質(zhì)量的 70%以上,它是 UV 固化油墨的連結料樹(shù)脂部分。油墨被印刷在承印物材料上后,經(jīng)過(guò)UV 固化,墨膜的基本性能(包括柔軟性、附著(zhù)力、耐老化性等)就主要由預聚物決定,當然這些性能也與光反應的轉換率有關(guān)。

          在紫外線(xiàn)固化油墨體系中,由于預聚物的黏度通常較高,需加入稀釋劑以調節黏度。光固化體系中的稀釋劑一般是可以參加固化反應的,因此稱(chēng)之為活性稀釋劑(reactive?。洌椋欤酰澹睿簦螅?。從化學(xué)結構來(lái)說(shuō),這些活性稀釋劑一般是含有可聚合官能團的小分子,因而習 慣 上 也 稱(chēng) 之 為 單 體(monomer)。實(shí)際上,個(gè)別在光固化體系采用的單體在室溫下為黏稠液體甚至是固體,沒(méi)有稀釋的作用,這時(shí)稱(chēng)為單體(而不是活性稀釋劑)更貼切。在光固化體系中由于用了活性稀釋劑,大大減少了固化過(guò)程中進(jìn)入空氣的有機揮發(fā)物,這賦予了光固化體系的環(huán)保特性。

          常用于 UV 油墨的預聚體主要有丙烯酸酯型,根據結構組成可分為環(huán)氧丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯丙烯酸樹(shù)脂、聚酯丙烯酸樹(shù)脂、聚醚丙烯酸樹(shù)脂、丙烯酸化聚丙烯酸酯。

        活性稀釋劑(單體)按其每個(gè)分子所含反應性基團的多少,可以分為單官能團活性稀釋劑和多官能團活性稀釋劑。按官能團的種類(lèi),可以把活性稀釋劑分為(甲基)丙烯酸酯類(lèi)、乙烯基類(lèi)、乙烯基醚類(lèi)、環(huán)氧類(lèi)等。由于含有丙烯酸基的數量不同,可分為單官能度、雙官能度和多官能度三類(lèi)。官能度不同的活性稀釋劑,稀釋效果和固化速度都不同。一般來(lái)說(shuō),官能度愈多固化速度愈快,但稀釋效果愈差?;钚詥误w不僅可以調節體系黏度,還可調節固化后墨膜的性能和固化速度。稀釋劑官能度對體系黏度,固化速度,固化墨膜均有影響。

            從生產(chǎn)的角度來(lái)講, 目前在國內真正能夠大量提供UV 固化油墨的廠(chǎng)家不多,特別是高檔的UV 固化油墨更是稀缺,很多高檔用戶(hù)都選擇采用進(jìn)口油墨用于高檔印刷作業(yè),如果國內有廠(chǎng)家可以在這方面有所研究和生產(chǎn), 填補這方面的空白, 應該是國內油墨廠(chǎng)家發(fā)展的一個(gè)新的方向,也具有很大的市場(chǎng)潛力。UV 固化油墨的研發(fā)過(guò)程不是很容易,它綜合了數方面的知識:對各種原材料的性能作用要有比較深入的了解;對各種原材料的合理搭配要有一定的了解;對反應機理要有所了解;對實(shí)驗步驟要非常清楚;對承印物材料與UV油墨的關(guān)系要非常清楚。

          現有的 U V 油墨還需要繼續改進(jìn),這也是開(kāi)發(fā)商面臨的挑戰之一。這些問(wèn)題包括:如何提高固化速度;如何解決好附著(zhù)力;如何解決墨膜的硬度和柔性的矛盾;如何滿(mǎn)足各種印刷過(guò)程的印刷適性等問(wèn)題。這一切都需要通過(guò)實(shí)驗來(lái)解決,要有耐心、恒心, 堅持下去才可能開(kāi)發(fā)出高質(zhì)量的UV 固化油墨。

        水基UV 固化油墨更是目前這一領(lǐng)域的前沿,國內涉足這一領(lǐng)域的廠(chǎng)家非常少。

      二、 水基油墨

        水基油墨是以水溶性樹(shù)脂為連結料,主要以水為溶劑制得的印刷油墨。早已被柔性版、凹版印刷、絲網(wǎng)印刷采用,近期也開(kāi)始應用在無(wú)水膠印上。水基柔性版油墨已經(jīng)大量用于報刊印刷,水基凹版油墨也開(kāi)始取代溶劑型油墨,但是目前這種趨勢有減慢的跡象,估計會(huì )持續到更加嚴厲的法律出臺。

        水墨的環(huán)保性能是無(wú)可置疑的,一些國際大公司的印刷品皆要求采用水墨作為印刷油墨。對于水墨來(lái)講,研究其各種配方以達到非常好的印刷適性。滿(mǎn)足后面印刷品的各種耐抗性的要求,盡量減少油墨的生產(chǎn)成本,研發(fā)新的水性樹(shù)脂連結料,甚至研發(fā)一種新的助劑等等,便成為國外水墨研發(fā)的一個(gè)又一個(gè)新的課題。

        水基墨連結料大體有兩種類(lèi)型,一類(lèi)是水稀釋型連結料(堿溶性連結料),另外一類(lèi)是水分散型連結料(水包油乳液型)。水稀釋型連結料所用過(guò)的樹(shù)脂種類(lèi)很多,如蟲(chóng)膠、馬來(lái)酸樹(shù)脂、馬來(lái)酸樹(shù)脂改性蟲(chóng)膠、氨基甲酸乙酯樹(shù)脂、水性氨基樹(shù)脂和水溶性丙烯酸樹(shù)脂等。水分散型連結料(水包油乳液型),其中油相是作為顆粒狀分散于水相中,是一種兩相體系,油相顆粒不能夠溶解于水,但是可以用水進(jìn)行稀釋。這種連結料是通過(guò)在水中乳化的單體進(jìn)行聚合反應得到的,這些單體有:丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、丁二烯、氯乙烯及其他乙烯酯等。

       ?。保♂屝瓦B結料也叫做堿溶性連結料。水稀釋型連結料之所以能采用水稀釋?zhuān)且驗檫B結料中的高分子樹(shù)脂含有 -COOH(羧基)、-OH(羥基)、-NH2(氨基)等基團,這些基團是親水的。對這些親水的基團,可用低分子量的胺來(lái)部分中和帶有羧酸基團的樹(shù)脂,也可以用低分子量的酸來(lái)部分中和帶有氨基的樹(shù)脂,而形成有機胺鹽。胺鹽因電離作用能溶于水,所以能用水來(lái)進(jìn)行稀釋?zhuān)虼私凶鏊♂屝瓦B結料。又因為目前主要是用低分子量胺來(lái)中和羧酸基團,因此也叫做堿溶性連結料。這類(lèi)連結料樹(shù)脂用得比較多的是改性的松香樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂、苯乙烯或其他單體改性的丙烯酸樹(shù)脂和乳液。丙烯酸樹(shù)脂溶液系分子量相當低的聚合物,其分子量范圍在1000~15000 左右,當這種樹(shù)脂溶于水或水胺的混合液中時(shí),其性能與其他溶劑型樹(shù)脂相類(lèi)似,這種樹(shù)脂溶液是透明的液體,黏度性質(zhì)接近牛頓流體,能夠自動(dòng)固化,易于溶解。

        丙烯酸樹(shù)脂溶液廣泛使用在顏料的研磨分散過(guò)程中,它是高效能的潤濕劑和研磨劑,采用它作為研磨劑,可以在配方中減少有機顏料的用量,而顏料是水基型油墨中占成本非常大的一部分,因此選擇好丙烯酸樹(shù)脂溶液就成為這類(lèi)水墨配方設計時(shí)要考慮的關(guān)鍵問(wèn)題。在這類(lèi)配方中,如果采用分子量在1000~4000 的低分子量樹(shù)脂時(shí),其用量要比較高才能保證墨膜具有比較高的光澤。但是這類(lèi)樹(shù)脂也具有一些不可克服的缺點(diǎn),例如其干燥后墨膜的性能比較差;印刷適性不好;成膜后抗水性很差;且不能形成連續的膜,所以很少采用丙烯酸樹(shù)脂溶液?jiǎn)为氈谱饔湍?,一般應該與丙烯酸乳液體系連結料混合使用,再加入合適的添加劑、助劑,這樣制出的油墨才能保證有良好的印刷適性。丙烯酸樹(shù)脂溶液目前被廣泛應用于水基墨體系中,是因為丙烯酸聚合物原材料的價(jià)格優(yōu)勢,特別是引入苯乙烯制成的共聚物更提高了成膜物的耐堿性、抗污性、抗粉化性、高光澤和硬度。

        用水溶性丙烯酸樹(shù)脂制作的水墨品質(zhì)非常優(yōu)。但國內目前多數采用價(jià)格低廉的松香改性馬來(lái)酸樹(shù)脂做連結料來(lái)制造水墨,采用這種連結料生產(chǎn)的水墨的光澤和耐水性較差,滿(mǎn)足不了高品質(zhì)的包裝印刷的要求,只適合于低檔的紙箱印刷。氨基甲酸乙酯樹(shù)脂、水性氨基樹(shù)脂的穩定性較好,但印刷適性和可溶性略差。所以目前使用非常廣泛的樹(shù)脂是帶有羧酸及羥基官能團的丙烯酸樹(shù)脂。

      2.水分散型連結料

        乳液是聚合物顆粒在水中的分散體,所以乳液型連結料可叫做水分散型連結料。大多數乳液的制造是用自由基引發(fā)的鏈增長(cháng)工藝。開(kāi)始時(shí)單體是在表面活性劑存在下乳化于水中,通過(guò)在水中乳化的單體進(jìn)行聚合反應而得到的,因而稱(chēng)為乳液聚合,所制得的聚合物稱(chēng)為乳液。其合成原料和工藝在很多著(zhù)作中皆有介紹,讀者可以選擇參考。

        在水墨中使用較多的是丙烯酸乳液,與丙烯酸溶液相比,丙烯酸乳液有較多的品種,乳液其組成不同,粒子大小的差異,不同的粒子分布,使得它具有各種各樣的物化特性。

        丙烯酸乳液使用在油墨中,可以為其提供關(guān)鍵的應用性能。在油墨配方設計中,應該優(yōu)先選用小顆粒膠體的丙烯酸乳液,以便保持具有良好印刷性能的樹(shù)脂乳液,這種樹(shù)脂乳液在高剪切的印刷條件下仍然能夠保持黏度的穩定。

        乳液型連結料比丙烯酸樹(shù)脂溶液有較快的水釋放性,因此可以大大改進(jìn)油墨的干燥速度,而且與純溶液相比,干燥后的墨膜是完全不溶于水的,這就大大改進(jìn)了墨膜的抗水性能。小顆粒乳液的顆粒約是0.08 微米,這種乳液是透明的,滿(mǎn)足油墨需要的透明度和光澤度高的要求;與普通乳液比較,它還能夠減少產(chǎn)品中的泡沫。

            由于結膜丙烯酸乳液具有良好的粘結性,柔軟性和防水性,所以被廣泛用于薄膜、金屬箔等非吸收性介質(zhì)印刷油墨中,通常結膜丙烯酸乳液與硬質(zhì)非結膜乳液按一定比例混合使用,做出的油墨既具有良好的印刷適性,又有優(yōu)良的粘著(zhù)性和光澤。這種形式現正在被油墨制造商廣泛的使用??傊?Tg值聚合物能增加墨膜硬度、光澤度、干燥速度。低Tg 值乳液有優(yōu)良的成膜性并能增加膜的耐性,如耐水、耐油脂、柔韌性以及對非吸收性承印物材料的附著(zhù)性,如聚乙烯、聚丙烯、聚酯和鋁箔。

            乳液聚合的單體有丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、丁二烯、氯乙烯及其他乙烯酯等。除了這些單體的均聚之外,共聚也同樣重要。各種形式的乳液具有兩相結構:作為連續相的溶劑水和分散相的固體聚合單體。當固體顆粒的熱運動(dòng)能小于靜電排斥力與范德華吸引力的能量之和時(shí),液體處于穩定狀態(tài)。為了保證水基墨系統不出現絮凝沉淀現象,必須非常注意保持這種穩定性。影響穩定性的重要因素有:①酸的存在,②系統中鹽的含量,③溶劑水及其蒸發(fā),④帶有相反電荷的膠體,⑤溫度的變化,⑥在印刷過(guò)程中高剪切力或壓力的存在等。因此在水基墨的研制和加工過(guò)程中及使用時(shí)應考慮到以上諸多因素。無(wú)論如何,在所要求的質(zhì)量期內水基墨的穩定性是較為重要的。對于現有水墨中的種種問(wèn)題,例如顏料的潤濕性能問(wèn)題,生產(chǎn)時(shí)對顏料的研磨分散問(wèn)題,水墨存儲穩定性(不分層、不沉淀、不絮凝)問(wèn)題,印刷過(guò)程中水墨在承印物材料(特別是非吸收性的塑料、金屬表面)上的迅速干燥問(wèn)題和附著(zhù)力問(wèn)題,水墨的稀釋問(wèn)題等等,尚在慢慢解決之中。

        水墨中還有一些助劑,其種類(lèi)較多,主要有以下幾種:偶聯(lián)劑、中和劑、溶劑(共溶劑)、增稠劑、防沉降劑、防霉劑、潤濕劑和分散劑、消泡劑等,這里不予以介紹。

        目前我國的現狀是,高檔的水墨基本被進(jìn)口油墨占領(lǐng),我國的廠(chǎng)商只能生產(chǎn)一些低檔的水墨。也就是說(shuō),水墨的研發(fā)和生產(chǎn)在我國剛剛處于起步階段,無(wú)論是開(kāi)發(fā)商還是生產(chǎn)商都是大有可為的,這里隱含了巨大的商機。

        三、植物油基墨(主要是豆油基油墨在膠印印報油墨中獲得了成功)傳統油墨的研發(fā)方面,也有大量工作要做:例如傳統膠印油墨中樹(shù)脂連結料的進(jìn)一步改進(jìn);亮光度的進(jìn)一步提高而不影響干燥 問(wèn)題;采用環(huán)保型的豆油基輪轉膠印油墨的進(jìn)一步改進(jìn)問(wèn)題;提高膠印油墨的色彩,使得墨膜更鮮艷的問(wèn)題(這一工作國內的研發(fā)正在進(jìn)行之中)。今年在我國的輪轉膠印油墨市場(chǎng)上可以見(jiàn)到這類(lèi)油墨。在這種油墨中,水已經(jīng)代替了植物油和礦物油為溶劑,即水基膠印油墨,這在國際上也處于起步研究階段。

            還有各種特種油墨的研發(fā),例如導電油墨、磁性油 墨、彩票覆蓋油墨、被動(dòng)發(fā)光油墨等等??偠灾?,隨著(zhù)時(shí)代的進(jìn)步和科技的發(fā)展,印刷業(yè)和油墨生產(chǎn)行業(yè)面臨了一系列新的挑戰。因此在市場(chǎng)的競爭中,只有依靠科技的力量,依靠市場(chǎng)的開(kāi)發(fā),才能適應時(shí)代的需求。


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