張彥粉
(東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東東莞523000)
膠印環(huán)境友好型油墨——大豆油墨
張彥粉
(東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東東莞523000)
大豆油墨作為新型環(huán)保油墨,在發(fā)達(dá)國(guó)家已有廣泛的應(yīng)用,本文主要從石油危機(jī)、環(huán)境保護(hù)的角度分析了大豆油墨產(chǎn)生的原因,從環(huán)保性、脫墨性、氣味、可再生等四個(gè)方面分析了相對(duì)于傳統(tǒng)油墨大豆油墨的優(yōu)勢(shì),最后給出了大豆油墨在歐美、日本、中國(guó)等不同國(guó)家的應(yīng)用現(xiàn)狀,旨在推動(dòng)其在中國(guó)的應(yīng)用。
大豆油墨;可再生;應(yīng)用現(xiàn)狀
全球暖化正在嚴(yán)重威脅人類和地球的安全,為了人類的下一代和保護(hù)人類的家園,節(jié)能減排和低碳生活是大家最急迫要落實(shí)履行的。對(duì)于印刷來說,采用石油基油墨是目前印刷中最大污染因素之一,所以找出取代石油基作為連接料的物質(zhì)非常重要。早在上世紀(jì)80年代,美國(guó)報(bào)業(yè)協(xié)會(huì)就致力于研究非石油基油墨,經(jīng)過無數(shù)次的配方后,最后確定了大豆油墨,并由太陽(yáng)化工公司首批生產(chǎn)。
油墨的主要成份是連接料和色料。其中連接料是油墨最重要的成份,它將色料分散到油墨中,并賦予油墨流動(dòng)性、干燥性、粘度等性能。傳統(tǒng)膠印油墨的連接料是以礦物油為溶劑,會(huì)釋放VOCs。而大豆油墨和普通油墨一樣主要成份是連接料和色料,所不同的是,大豆油墨中的連接料使用的是大豆油,大豆油屬于植物油中的一種,但是大豆油也是不干性植物油,不具有干燥性能,也不能結(jié)皮,所以理論上它是不可以用于油墨的連接料的,所以需要對(duì)大豆油進(jìn)行處理?,F(xiàn)在使用的大豆油墨有兩種,一種是對(duì)大豆油進(jìn)行改性,使其由不干性植物油,變成干性植物油,這需要非常先進(jìn)的技術(shù),所以目前主要是美國(guó)產(chǎn)的大豆油墨使用的是改性的大豆油。而另一種是部分取代傳統(tǒng)油墨中的礦物油,并加入一些催干劑,這種大豆油墨主要是在中國(guó)使用。
2.1石油危機(jī)
上世紀(jì)的全球石油危機(jī)導(dǎo)致石油價(jià)格不斷攀升,而當(dāng)時(shí)的膠印油墨主要是礦物油基的油墨,因此對(duì)印刷業(yè)的影響很大。為緩解石油危機(jī)帶來的影響,美國(guó)開始研究非石油基印刷油墨的,大豆油就是在這時(shí)產(chǎn)生的。同時(shí)美國(guó)的通用印刷油墨公司承擔(dān)了首批大豆油墨的生產(chǎn)。1987年,美國(guó)愛荷華州《The Gazette》報(bào)第一次使用大豆油墨用于印刷品,并取得了普通膠印油墨的品質(zhì)。但是當(dāng)時(shí)行業(yè)對(duì)大豆油墨的認(rèn)識(shí)不夠,第一年美國(guó)僅有6家報(bào)紙使用,而今天,大豆油墨在美國(guó)印刷行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍。
2.2環(huán)境保護(hù)
2015年8月17日,北京市人民政府辦公廳發(fā)布《北京市新增產(chǎn)業(yè)的禁止和限制目錄(2015年版)》明確要求在全市范圍內(nèi)禁止新建和擴(kuò)建“印刷和記錄媒介復(fù)制業(yè)”。接著上海為了加強(qiáng)水源地的生態(tài)保護(hù),上海將對(duì)該區(qū)域153加高污染高耗能的企業(yè)進(jìn)行調(diào)整并關(guān)停,這其中,就包括印刷企業(yè)。印刷因?yàn)榄h(huán)境污染問題,被排斥在城市之外,對(duì)于印刷工作者來說,這是不愿看到的。由于傳統(tǒng)膠印油墨是礦物油作為連接料,它含有對(duì)人體有害的芳香族化合物成份,對(duì)環(huán)境和工人的健康有很大的危害,所以研制生產(chǎn)新型環(huán)保油墨,被提到了議事日程上來。在剛剛結(jié)束的2015年北京綠色印刷產(chǎn)業(yè)促進(jìn)商務(wù)交流會(huì),就多次提出綠色環(huán)保油墨的研制。所以印刷行業(yè)面臨重新洗牌,業(yè)內(nèi)人士也開始關(guān)注這個(gè)問題。
2.3美國(guó)的推進(jìn)
美國(guó)是大豆生產(chǎn)大國(guó),在美國(guó)研究取代石油基的油墨時(shí),首選的材料就是大豆,大豆油墨的成功,不僅解決了石油危機(jī)對(duì)印刷行業(yè)的影響,而且還可以消耗本國(guó)的大豆。
大豆油墨之所以是已成為現(xiàn)代油墨的研究熱點(diǎn),并有許多專家預(yù)言,它在將來必將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的苯基油墨,成為最主要的油墨類型,這是因?yàn)樗幸韵聝?yōu)勢(shì)。
3.1優(yōu)秀的環(huán)保性
傳統(tǒng)油墨連接料中含有VOCs揮發(fā)性物質(zhì),眾所周之,這類物質(zhì)為最強(qiáng)烈致癌物質(zhì)之一。而且由于VOCs會(huì)大量揮發(fā),所以印刷車間內(nèi)有刺鼻的味道,很多剛剛進(jìn)入印刷行業(yè)的從業(yè)人員,由于受不了印刷車間刺鼻的氣味,而不再進(jìn)入這個(gè)行業(yè),這其中也包括很多印刷專業(yè)畢業(yè)生。
大豆油墨中連接料的主要成份為改性后的大豆油,易于分解,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成負(fù)擔(dān)。而且使用大豆油墨,可以避免傳統(tǒng)礦物油基膠印油墨排放的VOCs,沒有刺鼻的氣味,不污染環(huán)境,對(duì)于印刷作業(yè)者沒有身體危害。大豆油墨不含有害金屬元素,對(duì)印刷品的消費(fèi)者也沒有危害。
3.2無異味
傳統(tǒng)油墨在制造及使用過程中有很大的氣味,對(duì)工作者造成很大的身體傷害,這也將很多打算進(jìn)入印刷企業(yè)的從業(yè)者拒在了門外,更有很多應(yīng)屆畢業(yè)生剛畢業(yè)就離開了印刷行業(yè)。而大豆油墨屬于植物油,不僅沒有刺激異味,而且還有大豆油的香味,甚至印在成品上,這個(gè)香味仍然保留。
3.3廢紙脫墨容易
在《國(guó)務(wù)院關(guān)于做好建設(shè)節(jié)約型社會(huì)近期重點(diǎn)工作的通知》的實(shí)施意見中明確提出:提倡采用再生紙。現(xiàn)在國(guó)家也開始提倡書刊印刷選擇再生紙,而且再生紙沒有加入熒光增白劑,是紙漿本身的顏色,所以對(duì)于保護(hù)人的視力有幫助。
對(duì)于再生紙?jiān)诨厥諘r(shí),對(duì)油墨的脫墨性有很高的要求。在廢紙回收時(shí),美國(guó)的Western Michigan大學(xué)研究表明,大豆油墨比普通油墨更容易脫墨,而且對(duì)紙纖維的損傷少,廢墨易降解,利于污水處理,降低了印刷的綜合成本。比如由日本精英堂印刷公司和東洋油墨公司共同開發(fā)的大豆油墨,在脫墨性方面性能優(yōu)良,回收不成問題。
大豆油墨是歐美印刷業(yè)普遍使用的一種油墨。(1)因?yàn)槊绹?guó)重視環(huán)境保護(hù),比如現(xiàn)在歐美地區(qū)一些采用大豆油墨的印刷品上,醒目的標(biāo)記著“采用環(huán)保油墨印刷”。(2)因?yàn)槊绹?guó)盛產(chǎn)大豆,但是大豆油是非干性植物油,不具有干燥性,因此不適合作油墨的連接料。所以美國(guó)的大豆油墨中的大豆油是經(jīng)過改性后的,使其具有干燥性。大豆油墨在日本的應(yīng)用也非常廣泛。不僅是報(bào)紙方面,在日本軟包裝盒、衛(wèi)生用品包裝、紙杯、煙盒、各種商標(biāo)、報(bào)紙、雜志、不干膠標(biāo)簽飲料、酒、藥品和各種化妝品的印刷都采用大豆油墨。松下電器為顯示該公司對(duì)環(huán)保的重視,其產(chǎn)品所有的包裝盒、說明書上都使用大豆油墨印刷。
在中國(guó),隨著石油價(jià)格的不斷攀升,環(huán)境污染的日益嚴(yán)重,許多地方也開始注意傳統(tǒng)膠印油墨帶來的印刷污染問題。尤其是一些發(fā)達(dá)地區(qū),比如北京、上海,在不久的將來,將陸續(xù)關(guān)閉一些不合格的印刷廠。這些都對(duì)印刷行業(yè)敲響警鐘。其實(shí)早在2006年11月25日,中國(guó)印刷技術(shù)協(xié)會(huì)在廣東省茂名市舉辦主題為“應(yīng)用環(huán)保大豆油墨提升企業(yè)形象”新品推廣會(huì)。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)幾大油墨供應(yīng)商都開始研究大豆油墨。
金杯印刷有限公司早在1992年就全面使用環(huán)保型大豆油墨,金杯印刷董事長(zhǎng)表示,采用大豆油墨,雖然成本較高,但通過綜合治理成本得到補(bǔ)償,而且每年可減少VOCs排放24t。許多油墨公司都開始紛紛研究大豆油墨。但是有一點(diǎn)需要引起注意的是,我國(guó)使用的大豆油墨,并不是用大豆油完全取代傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑,而是使用的大豆油與傳統(tǒng)有機(jī)溶液的混合物。不過,可喜的是,現(xiàn)在已經(jīng)有人研究通過對(duì)大豆油進(jìn)行改性提高大豆油的干燥速度,從而取代傳統(tǒng)的溶劑。
據(jù)調(diào)查,DIC油墨公司認(rèn)為,中國(guó)越來越重視環(huán)境保護(hù),所以公司今后將重點(diǎn)關(guān)注環(huán)保油墨如植物油油墨。富林特公司認(rèn)為,隨著歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家不斷提高進(jìn)口商品環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)油墨的要求也越來越高。所以大豆油墨將在不久的將來有很好的市場(chǎng)前景。但是,加大對(duì)大豆油的改性研究,提高大豆油的干燥速度,徹底使大豆油墨全部取代石油基油墨還需要業(yè)界人員不斷的努力。
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2014年度東莞市社會(huì)科技發(fā)展項(xiàng)目(編號(hào)2014106101036)——基于玻璃制品熱轉(zhuǎn)印的光敏膠黏劑的研制。