據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國薄膜軟包裝行業(yè)90%的企業(yè)采用的是凹印工藝，而且大部分使用的是溶劑型油墨，但這種類型的油墨在環(huán)保形勢日益嚴(yán)峻的當(dāng)下，受到了“排擠”，為了符合環(huán)保發(fā)展要求，許多企業(yè)不得不選擇環(huán)保型油墨。隨著技術(shù)的發(fā)展，市場上出現(xiàn)了許多類型的環(huán)保型油墨，且各有所長。本文，筆者在分析當(dāng)前軟包裝傳統(tǒng)凹印油墨應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分享一下當(dāng)前幾類環(huán)保型油墨的應(yīng)用現(xiàn)狀及一些個人看法，希望能與業(yè)內(nèi)人士共同交流。
傳統(tǒng)凹印油墨應(yīng)用現(xiàn)狀
目前，我國軟包裝凹印行業(yè)大部分仍然在使用揮發(fā)性溶劑型油墨，該油墨可分為兩大類，第一類是聚酰胺或氯化聚丙烯樹脂體系油墨，以甲苯、丙酮等作為溶劑，目前此類油墨基本上已停止使用，但不乏有些監(jiān)管力度不夠的地區(qū)仍然在使用；第二類是酯溶或醇溶型薄膜凹印油墨，其使用了酯、醚及丙醇等揮發(fā)性有機(jī)溶劑。
揮發(fā)性溶劑型油墨在帶來墨層飽和均勻、顏色鮮艷印刷效果的同時，也帶來了很大的負(fù)面影響，即環(huán)保安全問題。一是對于人的身體健康，長期在這種彌漫著揮發(fā)性有機(jī)氣體的環(huán)境下工作，人體的神經(jīng)系統(tǒng)等會受到傷害；二是對于大氣環(huán)境，凹印生產(chǎn)中排放的VOCs，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染；三是對于產(chǎn)品本身，產(chǎn)品包裝的溶劑殘留或遷移，也會帶來衛(wèi)生安全等問題，慶幸的是該問題目前已基本得到解決。
從當(dāng)前的發(fā)展形勢來看，環(huán)保是凹印面臨的重大問題，在中國，為包裝行業(yè)做出巨大貢獻(xiàn)的凹印在經(jīng)歷了近20年的高速發(fā)展后，面臨市場的再次挑戰(zhàn)與洗禮。其實(shí)，從另一角度來看，是溶劑型油墨到了“地位”被撼動的時期。尤其是近兩年來，我國中央及地方各省市環(huán)保部門推出一系列削減VOCs的政策法規(guī)，軟包裝企業(yè)不得不在生產(chǎn)末端加裝有機(jī)廢氣處理設(shè)置，與此同時，還有一些軟包裝企業(yè)在源頭控制方面嘗試環(huán)保型油墨的應(yīng)用測試。末端處理技術(shù)在這幾年間得到了快速發(fā)展，有關(guān)溶劑型凹印油墨的治理問題及方案的報道已有很多，在此筆者不做詳細(xì)介紹，而著重介紹目前一些主流環(huán)保型凹印油墨的使用現(xiàn)狀。
環(huán)保型凹印油墨的應(yīng)用現(xiàn)狀
為了達(dá)到環(huán)?；a(chǎn)的要求，目前軟包裝凹印行業(yè)中出現(xiàn)了幾類代替?zhèn)鹘y(tǒng)凹印油墨的解決方案，即單一種類溶劑或單一溶劑油墨、水墨、無溶劑能量固化型油墨。
1.單一種類溶劑或單一溶劑油墨
此類油墨使用的是單一可接受的溶劑或某類溶劑，可解決VOCs回收中多種成分溶劑回收困難的問題，幫助軟包裝凹印企業(yè)實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。目前此類油墨的應(yīng)用者也比較多，但很多軟包裝企業(yè)只在某一色印刷中采用，并沒有全面推廣開來，因?yàn)橄鄬鹘y(tǒng)溶劑墨，其在使用中仍存在一定的問題，主要表現(xiàn)在以下幾方面。
(1)油墨鮮艷度變差。由于配方中只有一種或一類溶劑，溶解力相對較弱，表現(xiàn)為油墨的展色性變差，鮮艷度降低。
(2)油墨的轉(zhuǎn)移性變差。尤其是在淺網(wǎng)部分，單一種類溶劑或單一溶劑油墨的短板是缺少慢干溶劑，對于過渡網(wǎng)及淺網(wǎng)部分并不能很好地展現(xiàn)印樣的完整性。
(3)油墨的流動性變差，導(dǎo)致油墨黏度整體提高，儲存穩(wěn)定性變差，觸變性變大。
要想徹底解決以上問題，還有很長的一段路要走，因?yàn)檫@不僅僅是油墨的選擇和制造問題，而是一系列的問題，需要整個軟包裝加工產(chǎn)業(yè)鏈來共同解決。
(1)從油墨制造的角度進(jìn)行解決，比如選擇合適的顏料、分散劑、樹脂添加料等，使油墨的墨色、溶解性等性能得以提升。
(2)從軟包裝凹印企業(yè)生產(chǎn)的角度來看，在生產(chǎn)過程中應(yīng)控制生產(chǎn)環(huán)境的變化，創(chuàng)造適合單一種類溶劑或單一溶劑油墨的使用條件。
(3)從印刷設(shè)備制造商的角度來看，提高凹印機(jī)的印刷速度，以適應(yīng)單一種類溶劑或單一溶劑油墨的干燥速度，避免出現(xiàn)堵版和淺網(wǎng)部分出現(xiàn)白點(diǎn)等油墨轉(zhuǎn)移問題。此外，還要提高套印精度，做好上下卷的輔助手段。
(4)從終端品牌商的角度來看，盡可能多地設(shè)計(jì)簡約化圖案，避免復(fù)雜、色彩濃重的印刷圖案。
(5)從版材供應(yīng)商的角度來看，需要做好制版的配合。
2.水墨
目前國內(nèi)許多軟包裝企業(yè)都在開展凹印水墨的測試應(yīng)用，行業(yè)人士對其使用效果褒貶不一。筆者認(rèn)為，在軟包裝凹印企業(yè)使用水墨的過程中，需要關(guān)注并解決如下幾個問題。
(1)是否為純水性油墨？當(dāng)油墨中含有其他醇類溶劑時，同樣會帶來廢氣處理問題，而且低濃度的廢氣會帶來處理能耗增加和影響生產(chǎn)效率等一系列問題。
(2)水墨對凹印設(shè)備的干燥能力和防銹提出了更高的要求。
(3)油墨中水分的干燥需要使用較高的干燥溫度和較大的干燥風(fēng)量，這必然會導(dǎo)致更多的能源消耗，最終會帶來總成本的增加。
(4)較高的干燥溫度會使塑料薄膜更容易被拉伸，為了防止薄膜發(fā)生變形，以及保證良好的套印，需要對傳統(tǒng)電子軸凹印設(shè)備提出更高的要求。
(5)水墨的使用還要考慮地域問題，比如我國南方的高濕度氣候，并不利于水墨的使用。
(6)水墨使用的關(guān)鍵問題之一就是要更改凹印制版工藝，水墨版輥網(wǎng)穴的形狀開口大而淺，普通油墨版輥網(wǎng)穴的形狀開口小而深，水墨版輥比普通油墨版輥的網(wǎng)穴寬度大10%～15%，深度淺40%～50%。
(7)如何與后道復(fù)合工序更好地匹配？印刷完成后薄膜產(chǎn)品會有部分水分殘留，而-OH的存在會導(dǎo)致膠黏劑固化反應(yīng)不完全（這里指無溶劑復(fù)合工藝），從而影響到軟包裝復(fù)合性能的完美表現(xiàn)，而復(fù)合性能則關(guān)系到軟包裝從生產(chǎn)、運(yùn)輸，到消費(fèi)者使用整個環(huán)節(jié)里阻隔層功能的發(fā)揮。
(8)對于一些對水比較敏感的材料（如BOPA），印刷過程中該如何控制印刷質(zhì)量？
(9)對于堵版和墨輥及時清洗問題，在印刷過程中如何及時解決？
以上問題，都是軟包裝企業(yè)應(yīng)用水墨時需要考慮到的，但任何事物的發(fā)展都是循序漸進(jìn)的。要想推進(jìn)水墨的使用，從設(shè)備的角度來看，需要解決其干燥問題。許多嘗試應(yīng)用水墨的軟包裝企業(yè)的通常做法是改變烘道長度、加大干燥風(fēng)量。近段時間，市場上也有許多印刷設(shè)備供應(yīng)商（如陜西北人印刷機(jī)械有限公司等）開發(fā)出了專門用于薄膜凹印水墨的凹印機(jī)。此類凹印設(shè)備的能耗是傳統(tǒng)凹印設(shè)備的約50%，可將80%濕度的空氣除濕到20%以下；大幅提高干燥速度，水墨干燥的溫度可降低為50～70℃；對于純水墨（只在原墨中添加5%的乙醇）的印刷速度可達(dá)250～300m/min。
3.無溶劑能量固化型油墨
早在20世紀(jì)，就有國外企業(yè)采用無溶劑能量固化型油墨，如UV油墨和EB油墨，但基于高成本一直未大規(guī)模應(yīng)用。近年來，隨著相關(guān)技術(shù)的突破，無溶劑能量固化型油墨的印刷成本大幅下降，在國內(nèi)軟包裝行業(yè)嶄露頭角。
傳統(tǒng)UV固化具有汞燈光衰減快、壽命短、耗電高、使用成本高、溫度升高快等缺陷，長期以來行業(yè)人士一直在努力改進(jìn)。2016年底，中山松德推出的松德智慧無溶劑軟包裝凹印機(jī)是一個很大改進(jìn)，其使用UV冷光源固化油墨，油墨中不含有機(jī)溶劑，使用過程中也不需要添加任何有機(jī)溶劑，能實(shí)現(xiàn)零VOCs排放，承印物表面有機(jī)溶劑殘留量基本為零。由于其采用冷光源固化技術(shù)，油墨用量是傳統(tǒng)溶劑墨用量的1/3。此外，冷光源固化能夠取代傳統(tǒng)凹印的電、氣、油等烘干方式，比傳統(tǒng)凹印機(jī)節(jié)約90%的干燥能耗；設(shè)備取消了傳統(tǒng)凹印機(jī)的烘道設(shè)計(jì)，整機(jī)走料長度大幅度降低，印刷路徑隨之縮短，從而大幅減少走料損耗。
值得注意的是，由于光引發(fā)劑的遷移問題，UV油墨在歐洲已被明令禁止不得用于食品包裝和藥品包裝，所以希望在UV凹印方面有計(jì)劃或者即將有動作的印刷設(shè)備供應(yīng)商能夠拿出解決光引發(fā)劑遷移的方案，否則就會讓我國軟包裝行業(yè)的發(fā)展走上彎路，重蹈歐洲的覆轍。
相對UV油墨來說，EB油墨的應(yīng)用范圍則更廣泛一些，在軟包裝行業(yè)中也有應(yīng)用案例，其屬于膠印，但由于其勢頭也較好，筆者在此想借助《印刷技術(shù)》本期有關(guān)凹印專題報道的平臺，多費(fèi)筆墨介紹一下該類油墨的應(yīng)用情況。
目前，用于軟包裝的EB膠印機(jī)供應(yīng)商有進(jìn)口機(jī)也有國產(chǎn)機(jī)，進(jìn)口機(jī)以西班牙科美西為代表，國產(chǎn)機(jī)以陜西北人為代表，從當(dāng)前EB膠印在軟包裝上的使用情況來看，其主要有如下優(yōu)勢。
(1)膠印印版可以在數(shù)分鐘內(nèi)成像并加工，并能夠立刻在印刷機(jī)上使用。這大大減少了印刷機(jī)的印前準(zhǔn)備時間，從企業(yè)接單到開始印刷僅需3小時。
(2)目前，市場上已推出的相關(guān)設(shè)備都具有記憶存儲功能，所有相同的或相似的印刷活件的參數(shù)可以存儲和調(diào)出，油墨/水曲線圖可以從編程的曲線圖到單個的修改圖中隨意選擇，可在幾分鐘內(nèi)讓印刷機(jī)開始運(yùn)行起來。
(3)EB油墨不含任何光引發(fā)劑。光引發(fā)劑是UV油墨中特有的一種成分，且易遷移。EB油墨解決了光引發(fā)劑的遷移問題，特別適合食品包裝等對衛(wèi)生安全要求較高的產(chǎn)品印刷。
(4)與傳統(tǒng)UV固化相比，EB固化產(chǎn)生的熱量更少，屬于冷固化。傳統(tǒng)UV固化的熱量會影響印刷基材和附近的印刷機(jī)部件，造成變形和誤差等問題，但如果UV油墨采用冷光源固化則不會出現(xiàn)以上問題。
(5)EB油墨不含溶劑，因此無需采用熱風(fēng)來蒸發(fā)溶劑，更無需溶劑回收。與其他印刷方式相比，卷對卷EB膠印機(jī)能耗低得多，且無VOCs排放。
(6)印刷和復(fù)合可同時進(jìn)行，復(fù)合后無需固化，直接進(jìn)入分切或制袋工序。
(7)版輥的價格直接影響到生產(chǎn)成本，EB膠印版材的價格僅為30～50元/平方米，而同等面積凹版的價格為1600元，二者的制版成本相差懸殊。
(8)由于膠印的制版時間短、印前準(zhǔn)備速度快，這就為生產(chǎn)計(jì)劃提供了更大的靈活性，特別是當(dāng)遇到急單插單現(xiàn)象時，不會破壞當(dāng)前的生產(chǎn)計(jì)劃。
(9)使用EB油墨，無需天天清潔印刷機(jī)組。墨斗內(nèi)的EB油墨即使存放一晚上，也不會出現(xiàn)結(jié)皮、硬化現(xiàn)象，未受污染的余墨在3個月內(nèi)仍可再次使用。
(10)印刷過程中，產(chǎn)品質(zhì)量不會受到油墨黏度變化的影響。
(11)相比之下，EB油墨的存儲時間較長，一般在2年以上。
當(dāng)前的軟包裝加工技術(shù)可謂進(jìn)入了百花齊放、百家爭鳴的時代，到底哪項(xiàng)技術(shù)對軟包裝企業(yè)的發(fā)展能起到積極的推動作用，我們還得不到一個準(zhǔn)確答案，那么，就讓我們耐心等待市場的考驗(yàn)結(jié)果吧！
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