隨著環(huán)境保護(hù)呼聲日益高漲，作為綠色印刷的主要組成部分，對(duì)油墨的環(huán)保要求也日益增加?？梢哉f(shuō)，陜西食品包裝印刷環(huán)保油墨是今后油墨發(fā)展必須首先考慮的問(wèn)題。

一、油墨對(duì)環(huán)境的危害性

油墨是目前印刷工業(yè)..大的污染源，..油墨年產(chǎn)量已達(dá)300萬(wàn)噸。每年由油墨引起的..有機(jī)揮發(fā)物(VOC)污染排放量已達(dá)幾十萬(wàn)噸。這些有機(jī)揮發(fā)物，可以形成比二氧化碳更嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，而且在陽(yáng)光的照射下會(huì)形成氧化物和光化學(xué)煙霧，嚴(yán)重污染大氣環(huán)境，影響人們健康。此外，食品、玩具等包裝印刷普通油墨中重金屬等對(duì)人體有害成分還會(huì)直接危害使用者的身體健康。

(1)對(duì)人體健康的影響

印刷油墨由顏料、連結(jié)劑、溶劑、輔助劑組成。其中有機(jī)溶劑和重金屬元素對(duì)人體損害嚴(yán)重。油墨中的顏料有兩種－無(wú)機(jī)和有機(jī)，兩者均不溶於水和其他介質(zhì)，并具鮮明色澤及穩(wěn)定性。有些無(wú)機(jī)顏料含鉛、鉻、銅、汞等重金屬元素，具一定毒性，不能用於印刷食品包裝和兒童玩具；部分有機(jī)顏料含合聯(lián)苯膠，有致癌成分，應(yīng)嚴(yán)禁使用。有機(jī)溶劑可溶解許多天然樹(shù)脂和合成樹(shù)脂，是各種油墨的重要成分，但部分卻會(huì)損害人體及皮下脂肪，長(zhǎng)期接觸會(huì)令皮膚乾裂、粗糙，如果滲入皮膚或血管，會(huì)隨血液危及人的血球及造血機(jī)能；被吸進(jìn)氣管、支氣管、肺部或經(jīng)血管、淋巴管傳到其他器官，甚至可能引起肌體慢性中毒。部分油墨有重金屬離子的毒性問(wèn)題，顏料和染料含致癌成分，對(duì)人體健康有很大害處。復(fù)合包裝材料在印刷中要使用大量油墨、有機(jī)溶劑和黏合劑等，這些輔料跟食品雖無(wú)直接接觸，但在食品包裝和貯存過(guò)程中，某些有毒物質(zhì)會(huì)遷移到食品里，危害人們健康。印刷油墨中常使用乙醇、異丙醇、丁醇、丙醇、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯、二甲苯等有機(jī)溶劑。這些溶劑，雖然通過(guò)乾燥可除去絕大部分，但是殘留的溶劑卻會(huì)遷移到食品中危害人體。在凹印油墨中使用的溶劑一般有丁酮、二甲苯、甲苯、丁醇等。特別是丁酮，殘留的氣味很濃。由於油墨中的顏料顆粒很小，吸附力強(qiáng)，雖然在印刷時(shí)已加熱乾燥，但因時(shí)間短、速度快，往往乾燥得不徹底，特別是上墨面積較大、墨層較厚的印刷品，其殘留溶劑較多。這些殘留溶劑被帶到復(fù)合工序中，經(jīng)復(fù)合后更難跑掉，會(huì)慢慢遷移滲透，因此必須將溶劑殘留控制到..低限度。

(2)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響

油墨中溶劑揮發(fā)造成的大氣污染等問(wèn)題，以凹印墨..嚴(yán)重，因它使用較多VOC作為溶劑。長(zhǎng)期處?kù)陡邼舛鹊腣OC中，將會(huì)對(duì)人體，特別是神經(jīng)系統(tǒng)造成極大損害，VOC還會(huì)與空氣中的氮氧化物發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生臭氧及煙霧，造成大氣污染。要減少VOC，有回收和燃燒排放溶劑兩種解決方法，但現(xiàn)在未配置這類(lèi)裝置的凹印機(jī)很多。此外，排放清洗水性油墨的水和膠印潤(rùn)版液會(huì)污染水質(zhì)。印刷品及油墨容器等產(chǎn)業(yè)廢棄物的處理亦十分棘手。

二、目前主要的幾種環(huán)保油墨

要油墨符合環(huán)保要求，首先應(yīng)改變油墨成分，即采用環(huán)保型材料配制新型油墨。目前，環(huán)保油墨主要有水性墨、UV墨、水性UV墨和一些醇溶性墨。

(1)水性油墨

水性油墨與溶劑型油墨的..大區(qū)別，在於其使用的溶劑是水而不是有機(jī)溶劑，明顯減少VOC排放量，能防止大氣污染，不影響人體健康，不易燃燒，墨性穩(wěn)定，色彩鮮艷，不腐蝕版材，操作簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，印后附著力好，抗水性強(qiáng)，乾燥迅速，故特別適用於食品、飲料、藥品等包裝印刷品，是..公認(rèn)的環(huán)保型印刷材料，也是目前所有印刷油墨中..經(jīng)美國(guó)食品藥品協(xié)會(huì)認(rèn)可的油墨。

目前美國(guó)塑膠印刷中有40％采用水性油墨，其他經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)..(如日本、德國(guó)、法國(guó)等)在塑膠薄膜印刷中使用水性油墨的用量也愈來(lái)愈多。今年6月英國(guó)就立法禁止溶劑型油墨印刷食品薄膜。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，在美國(guó)，符合VOC規(guī)定的水性墨必須達(dá)到使用狀態(tài)的油墨組成中，揮發(fā)成分比例在25％以下，水分在75%以上；水分少的油墨在使用狀態(tài)下，不揮發(fā)的成分在60％以上這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。水性油墨通常供紙制品包括紙塑復(fù)合產(chǎn)品印刷使用。特性是能滿足紙張印刷的吸墨性，使印刷品著色豐滿，更難得的是其溶劑是水和乙醇，對(duì)環(huán)境污染性小，號(hào)稱(chēng)是環(huán)保綠色油墨。

(2)紫外光固化油墨

紫外光固化(UV)油墨是指在紫外線照射下，利用不同波長(zhǎng)和能量的紫外光使油墨成膜和乾燥的油墨。利用不同紫外光譜，可產(chǎn)生不同能量，將不同油墨連結(jié)料中的單體聚合成聚合物，所以UV油墨的色膜具有良好的機(jī)械和化學(xué)性能。

UV油墨的主要優(yōu)點(diǎn)有：(1)不用溶劑；(2)乾燥速度快，耗能少；(3)光澤好，色彩鮮艷；(4)耐水、耐溶劑，耐磨性能好。UV油墨中光引發(fā)劑是一種易受光激發(fā)的化合物，在吸收光照后激發(fā)成自由基，能量轉(zhuǎn)移給感光性分子或光交聯(lián)劑，使UV墨發(fā)生光固化反應(yīng)。目前UV墨已成為一種較成熟的油墨技術(shù)，其污染物排放幾乎為零。據(jù)統(tǒng)計(jì)，UV油墨的年產(chǎn)量日本約1.6萬(wàn)噸，歐洲約1.8萬(wàn)噸，北美約1.9萬(wàn)噸。除了不含溶劑，UV墨還有如不易糊版，網(wǎng)點(diǎn)清晰，墨色鮮艷光亮，耐化學(xué)性能優(yōu)異，省用量等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，美國(guó)在2000年使用的柔性版印刷UV墨已達(dá)3500噸。

(3)水性UV油墨

水性UV油墨是目前UV墨領(lǐng)域研究的新方向。普通UV墨中的預(yù)聚物黏度一般都很大，需加入活性稀釋劑稀釋。而目前使用的稀釋劑丙烯酸酯類(lèi)化合物具有不同程度的皮膚刺激性和毒性，因此在研制低黏度預(yù)聚物和低毒性活性稀釋劑的同時(shí)，另一個(gè)發(fā)展方向是研究水性UV油墨，即以水和乙醇等作為稀釋劑。目前水性UV墨已研制成功，并在一些印刷中獲得應(yīng)用。此外，主要在柔印中發(fā)揮作用的醇溶性油墨也是一種公害甚小的油墨，主要應(yīng)用於食品、藥品、飲料、煙酒及與人體接觸的日用品包裝印刷等方面。

(4)生物油墨

美國(guó)科學(xué)家早就致力於一種名為菌視紫質(zhì)的蛋白分子研究。天然物料往往可表現(xiàn)出如半導(dǎo)體之類(lèi)制成物料所不能輕易獲得的復(fù)雜功能。菌視紫質(zhì)源於一種生長(zhǎng)在鹽堿沼澤中被稱(chēng)為「鹽制品嗜鹽桿菌」體上的強(qiáng)度紫色細(xì)胞膜中。照亮其蛋白質(zhì)，就能引發(fā)一個(gè)光化學(xué)反應(yīng)圈。其原理是：該光化學(xué)反應(yīng)圈沿著環(huán)繞細(xì)胞膜的通道運(yùn)送質(zhì)子。此細(xì)胞膜的紫色源自被稱(chēng)為「視網(wǎng)膜」的菌視紫質(zhì)成分。細(xì)胞膜通道中的胺酸與「視網(wǎng)膜」牢固結(jié)合。而溶解狀態(tài)下的「視網(wǎng)膜」與胺酸不結(jié)合，并呈淡黃色。將不同波長(zhǎng)的兩組鐳射，交替照射到此種蛋白分子上，即可使此蛋白分子在紫色結(jié)構(gòu)與黃色結(jié)構(gòu)間進(jìn)行前后轉(zhuǎn)換。正是它這種習(xí)性，激發(fā)人們對(duì)之研究與利用。它可用作類(lèi)比視網(wǎng)膜中的光敏元件，也可用作朊基處理裝置中的記憶元件或光學(xué)電腦中的記憶元件，它的薄膜還能依照外部電場(chǎng)的轉(zhuǎn)換改變顏色。在常規(guī)菌視紫質(zhì)中，於不同電場(chǎng)作用下，會(huì)形成從紫色到藍(lán)色的低對(duì)比度色彩b2b變化。但由某種突變菌生成的菌視紫質(zhì)結(jié)構(gòu)，在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，則會(huì)從藍(lán)色變?yōu)榈S色。

將這種蛋白薄膜夾在組合了大量電極的透明板中，即可制成一張顯示版。對(duì)此薄膜的不同部位施用適當(dāng)電壓，就能「寫(xiě)入」一頁(yè)文稿或「置入」一幅圖像。跟油墨一樣，菌視紫質(zhì)顯示版上的圖像也能在普通光線下看清。而且，色彩的轉(zhuǎn)變時(shí)間還能加快到200μm。目前，整個(gè)研制工作面臨的主要困難是需要耗用數(shù)百伏功率的電場(chǎng)激發(fā)其色彩變換。研究人員正努力進(jìn)行這方面的研究，期望取得突破性進(jìn)展。

(5)新型環(huán)保油墨

日本大阪印刷油墨公司..近推出了新型環(huán)保油墨「Opis100」，為單張紙膠印油墨，符合日本環(huán)境協(xié)會(huì)去年末修訂的綠色標(biāo)志認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)，陜西食品包裝印刷具有如下特點(diǎn)：(1)符合新修改的綠色標(biāo)志「平版油墨V-2」標(biāo)準(zhǔn)；(2)贏得美國(guó)大豆協(xié)會(huì)認(rèn)可；(3)符合日本印刷工業(yè)聯(lián)合會(huì)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)；(4)符合GPN的訂貨指南；(5)是以大豆油為主體的..植物油油墨；(6)VOC含量不到1%；(7)在機(jī)上的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)移性好；(8)耐摩擦性、光澤和發(fā)色良好；(9)潤(rùn)版液適性?xún)?yōu)良；(10)易於生物分解和脫墨；(11)與UV-OP清漆的融合性?xún)?yōu)良，光澤更好；(12)對(duì)雙面8色機(jī)亦具優(yōu)良印刷適性。