新聞中心

News Center

公司新聞

行業(yè)動態(tài)

首頁

2023

環(huán)保新形勢下凹印油墨的現(xiàn)狀及發(fā)展方向

作者:

-- 轉(zhuǎn)自《包裝前沿》

摘要：本文認為單一溶劑油墨最適合當前軟包裝企業(yè)的需求，主要是排放達標的基礎(chǔ)上，更便于回收，同時使用方便簡單，效果也能達到客戶要求。

Abstract: The viewpoint of this paper is the single-solvent ink is the most suitable one for the current flexible packaging enterprise needs. It is easy to use and can also meet customer printing requirements while having lower emissions and easier recycling than traditional solvent inks.

本文所稱塑料凹印油墨是指應(yīng)用在塑料薄膜凹版印刷機的油墨，也是我們俗稱的軟包裝凹印企業(yè)使用的油墨，近十多年隨著印刷行業(yè)的快速發(fā)展，凹印油墨也有了長足的進步。

目前行業(yè)的主流油墨分為兩大類：一是里印復(fù)合油墨（以下簡稱里印墨）；二是表面印刷油墨（以下簡稱表印墨）。當前市面上的里印墨以一體化聚氨酯

樹脂（PU）為主，主要用于食品、化妝品、醫(yī)藥等包裝。表印墨還是以聚酰胺樹脂（PA）為主，主要用于玩具、日用品、工業(yè)品等塑料包裝。

隨著國家對環(huán)保問題的重視，出臺了一系列關(guān)于大氣污染治理的法律法規(guī)、規(guī)劃計劃、政策要求、技術(shù)標準等。印刷行業(yè)尤其是軟包裝印刷屬于重點排污類別，油墨生產(chǎn)廠家作為印刷產(chǎn)業(yè)鏈的原料方，產(chǎn)品的要求是低VOCs含量環(huán)保型油墨。為響應(yīng)國家號召，適應(yīng)新形勢下的環(huán)保要求和市場需求，各油墨生產(chǎn)企業(yè)相繼推出了自己的環(huán)保型油墨，比如水性墨。但由于技術(shù)水平所限，水性墨投入實際應(yīng)用后，其產(chǎn)品質(zhì)量、使用效果、覆蓋種類以及印刷成本參差不齊，市場推廣進展緩慢。

一、油墨的發(fā)展歷程

軟包裝行業(yè)在十多年前已經(jīng)從使用苯酮類溶劑的油墨，換代到了無苯無酮的酯溶“環(huán)保”凹印油墨，此油墨具有低氣味、不含苯、酮等特點。同時酯溶油墨也幫助我們解決了甲苯溶劑類油墨對健康所產(chǎn)生的苯傷害以及苯殘留影響包裝食品的質(zhì)量問題，但是始終還是沒有從源頭上解決VOCs排放對環(huán)境污染的問題。

目前國內(nèi)使用的凹版印刷油墨，含有大量的有機溶劑（約占50%），包括醋酸正丙酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、異丙醇等溶劑，這些溶劑具有低沸點、高揮發(fā)、易燃的特點，生產(chǎn)操作方面存在巨大的安全隱患，同時這些溶劑揮發(fā)排放是目前印刷行業(yè)對空氣污染的主要污染源。

從國家近10年針對軟包企業(yè)對VOCs排放所做的一系列法律、法規(guī)的出臺就清楚知道，塑料印油墨的生產(chǎn)正受到消防法、勞動安全法、衛(wèi)生法、環(huán)保法等法規(guī)制約，因此要積極開發(fā)和應(yīng)用符合環(huán)保要求的綠色凹印油墨，這將成為一個必然的趨勢。

二、水墨應(yīng)用瓶頸

水性印油墨（以下簡稱水墨）作為溶劑類油墨的替代體系已引起多方關(guān)注，包裝薄膜印刷中的油墨水性化也在大力研發(fā)和發(fā)展中。

從收集“水墨”生產(chǎn)及軟包企業(yè)的試用上來看，“水墨”遲遲得不到進一步回及的重要原因是，印刷性能和質(zhì)量仍然達不到溶劑性凹印油墨印刷的標準。究其主要原因是由于擔任稀釋劑的“水”表面張力較大，水的表面張力在25℃室溫下，有72mN/m（達因），比我們軟包廠使用的薄膜（BOPP\BOPET\BOPA等）表面張力大太多了（這些薄膜的表面張力在38-52達因），導致油墨難以潤濕薄膜表面，無法附著在薄膜上，難以形成墨膜層，也就不能還原印刷圖案；同時水的沸點比有機溶劑高很多，水不易揮發(fā)，雖然可以通過提高烘箱的溫度和更換高功率進風風機增大風速，但干燥速度和效果始終不理想。據(jù)調(diào)查和了解的情況，現(xiàn)階段哪怕使用最長的干燥烘箱（U型烘箱或者L型烘箱）的專用水墨印刷機，印刷速度還是上不去，更別說油墨的轉(zhuǎn)移性了，所以如果要取得凹印溶劑性油墨的印刷速度和印刷質(zhì)量，不但“水墨”本身需要先進的技術(shù)升級，而且凹印設(shè)備及印刷版輥也需要很大的改造為改進。

例如：將印劇版輥印網(wǎng)深大約35~42μm的電雕版輥筒改變?yōu)?/font>印網(wǎng)深大約為20~25μm的激光制版輥筒，所制作的印刷版輥也需要考慮使用耐水性（防銹）材料來制造。還需要在印刷機烘箱及穿膜行程上改裝或者更換更強力有效的油墨干燥系統(tǒng)、烘箱、導輥、油墨刮刀以及風管、風機等設(shè)備組件的材料，要更換防銹、耐水的材料制造，這些改善都需要相當大的投資和較長的時間。

特別擔心的是，如果油墨中的水，未能徹底干燥的話，含水的油墨層會造成膠粘劑不干或者復(fù)合強度低，產(chǎn)品會直接報廢，無法使用。而在復(fù)合銹鋁時，油墨中的殘留水分在放置一段時間后，會氧化鍍鋁膜的鋁層，造成鍍鋁氧化，形成發(fā)黑及氧化美，如果在客戶裝好內(nèi)容物才出現(xiàn)這個問題，可以想象損失有多大。

所以目前水墨除紙張上印別外，塑料薄換印刷還無法真正替代溶劑類油墨。

使用水墨的目的，是為了保護我們的生存環(huán)境，也就是希望從源頭上解決有機廢氣排放污染環(huán)境的問題，所以我們就必須說一下當前軟包廠VOCs排放問題，國內(nèi)外無非就是三種主流方式，其他的方式實際上也就是這三個方式的變種。

三、VOCs治理的發(fā)展方向

筆者始終認為軟包裝廠VOCs處理的最好方式是溶劑回收處理，并且要形成回收溶劑再使用的循環(huán)，這種方式基本零排放同時也減少溶劑重復(fù)購買，既完美解決環(huán)境污染同題，也幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，是真正意義上的環(huán)保。

其次采用燃燒法也就是我們國內(nèi)叫的“RTO”當然還有很多“XXTO”，不過原理也就是濃縮后進行燃燒，首先在印刷機烘箱或者管道中增加轉(zhuǎn)輪，達到“減風增濃”，再把增濃的溶劑送進燃燒爐進行燃燒，再利用熱能來給印刷烘箱加熱，同時排放出達到排放標準的“廢氣”，這種方式屬于末端處理，相對而言能耗較高，雖然熱能重復(fù)利用了，但利用率還是偏低，同時排放的廢氣中含有CO₂，也就是常說的碳排放，這種處理方式也給未來發(fā)展留下隱患，以后國家是否會要求經(jīng)過“二次碳處理”，目前不得而知，但從社會發(fā)展的角度來看，以后要求對“碳排放”處理的可能性極大。

最后就是我們常說的活性炭吸附、UV光解這些，其實就是“簡易”處理了，是部分地區(qū)的一個過渡性措施，根據(jù)規(guī)模一般投資在30-100萬左右。

我們再來看看VOCs處理設(shè)備的投資和占地：

(1) 當前的酯溶型油墨的回收設(shè)備，進口設(shè)備沒有幾千萬拿不下來。目前我們國內(nèi)的酯溶型溶劑回收設(shè)備現(xiàn)階段采取的是設(shè)備廠家投入設(shè)備，然后返銷回收溶劑給軟包廠的方式，因為全部賣斷給軟包廠價格太貴，一般要兩千萬以上，這套酯溶型的回收設(shè)備占地面積也大，不適合廠房緊湊型的企業(yè)，如果處理量大的話，還要擴大占地。

(2) RTO及其他燃燒方式，整體投入也在300-2000萬，占地面積根據(jù)企業(yè)設(shè)備規(guī)模，最小的也要占地80~100m”，有些廠家把它放在頂層的平臺或者專門搭建平臺來用，但始終還是要預(yù)留不小的地方來安裝。

(3) 簡易型的吸附和“光解”相對占地較小，作為過渡也是不錯的選擇。

四、環(huán)保油墨的發(fā)展未來及趨勢

綜上所述，目前軟包廠最希望的是能有一種單一溶劑油墨，可以印刷在各種塑料薄膜基材上，任何地區(qū)、氣候都適應(yīng)，對高速、中速、低速設(shè)備都適合，價格選中，這種油墨才是目前能幫我國軟包行業(yè)業(yè)走出困境的產(chǎn)品。

顧名思義，單一溶劑就是在油墨的生產(chǎn)過程中，添加的溶劑是以一種溶劑為主，并且這個溶劑在油墨中稀釋劑的占比要超過90%，較包廠在使用時根據(jù)機速添加不同數(shù)量的這種消劑和調(diào)墨油（其實就是根據(jù)機速調(diào)整涂布的粘度），就能達到產(chǎn)品所需的質(zhì)量和效果。

這樣的單一溶劑油墨它有2個方面的優(yōu)勢：第一是便于回收，單一溶劑的回收，在設(shè)備制造和回收工藝方面，比混合溶劑簡單很多，也更加容易實現(xiàn)；第二使用方便簡單，軟包廠只需儲備一種溶劑，添加方式也簡單明了，不會再出現(xiàn)加錯溶劑的尷尬事情了。

針對目前軟包廠痛點，結(jié)合市場需求，在2023年春節(jié)前，已成功研制出一款真正的單一溶劑產(chǎn)品——醇溶油墨，此油墨不同于以前大家認知的醇溶丙烯酸樹脂油墨，這個型號為“NLS”的單一醇溶墨，不但可以水煮、蒸煮，還適合各種機速的印刷使用，是一個“傻瓜式”凹印油墨，操作極其簡單，就算學徒也不會加錯溶劑，造成印刷質(zhì)量事故。

以2條1米寬幅的9色機為例，在前端做好減風增濃的前提下，只需要投入一套3萬風量的單一溶劑（乙醇溶劑）回收設(shè)備，投入資金約150-180萬，且占地不大。

五、建議

國外印刷機的印刷速度快、生產(chǎn)環(huán)境較規(guī)范，品種批量大、色彩專一，所以對油墨的要求限于高固含、低粘度、色澤艷、著色力強等。而國內(nèi)多以中低速印刷機為主，目國產(chǎn)的印刷機參差不齊、性能懸殊過大，產(chǎn)品批量小、品種繁多、生產(chǎn)環(huán)境相對經(jīng)差、操作不規(guī)范。因此對油墨的要求就比較多樣，既要油墨適應(yīng)性強、流動性好，價格還要低廉。另外，由于部分操作人員“崇洋”心態(tài)的緣故，在使用進口油墨時，如果印刷出了問題，就會認為是設(shè)備的問題，從而選擇調(diào)整印刷機的參數(shù)來適應(yīng)油墨。反過來如果用國產(chǎn)油墨時，印刷出了問題，則通常直接是找油墨或者印版的同題。

目前我國凹版印刷機的油墨循環(huán)系統(tǒng)，很多設(shè)備都裝有傳遞供墨的遞墨輥，這樣的設(shè)備，會對油墨的轉(zhuǎn)移有很大的幫助作用，但是還是有部分中、小型包裝彩印廠的設(shè)備沒有遞墨裝置，甚至連油墨循環(huán)系統(tǒng)都沒有，建議此類企業(yè)在合適的時候添加或者改進這些裝置。

有些企業(yè)的操作人員對凹版印刷的上墨規(guī)律，對油墨的性能了解甚少，油墨配比、稀釋等沒做到位（據(jù)觀察，油墨的浪費率平均是25%~30%，有許多小型包裝彩印廠甚至浪費率達40%-50%）。因而更需要的是普及塑料軟包裝生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)知識培訓，還有多和油墨廠售后的技術(shù)服務(wù)人員多溝通交流。