印刷油墨的環(huán)境危害環(huán)保油墨的發(fā)展

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印刷油墨的環(huán)境危害和環(huán)保油墨的發(fā)展

隨著環(huán)境保護呼聲日益高漲，作為綠色印刷的主要組成部分，對

油墨的環(huán)保要求也日益增加。能夠說，環(huán)保油墨是今后油墨發(fā)展必定

第一考慮的問題。

.油墨對環(huán)境的危害性

油墨是目前印刷工業(yè)最大的污染源，世界油墨年產(chǎn)量已達300萬

噸。每年由油墨惹起的全球有機揮發(fā)物(VOC)污染排放量已達幾十萬

噸。這些有機揮發(fā)物，能夠形成比二氧化碳更嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，而且

在陽光的照射下會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。其他，食品、玩具等包裝印刷一般油墨中重金屬等對人

體有害成分還會直接危害食用者的身體健康。

對人體健康的影響

印刷油墨由顏料、連結(jié)劑、溶劑、輔助劑組成。其中有機溶劑和

重金屬元素對人體損害嚴(yán)重。油墨中的顏料有兩種－無機和有機，兩者均不溶於水和其他介質(zhì)，并具鮮亮色彩及牢固性。有些無機顏料含鉛、鉻、銅、汞等重金屬元素，具必然毒性，不能夠用於印刷食品包裝和少兒玩具；部分有機顏料含合聯(lián)苯膠，有致癌成分，應(yīng)嚴(yán)禁使用。有機溶劑可溶解好多天然樹脂和合成樹脂，是各種油墨的重要成分，但部分卻會損害人體及皮下脂肪，長遠接觸會令皮膚乾裂、粗糙，若是浸透皮膚或血管，會隨血液危及人的血球及造血機能；被吸進氣管、支氣管、肺部或經(jīng)血管、淋巴管傳到其他器官，甚至可能惹起肌體慢性中毒。部分油墨有重金屬離子的毒性問題，顏料和染料含致癌成分，對人體健康有很大害處。復(fù)合包裝資料在印刷中要使用大量油墨、有機溶劑和黏合劑等，這些輔料跟食品雖無直接接觸，但在食品

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包裝和儲藏過程中，某些有毒物質(zhì)會遷移到食品里，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、二甲苯等有機溶劑。這些溶劑，誠然經(jīng)過乾燥可除去

絕大部分，但是殘留的溶劑卻會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，誠然在印刷

時已加熱乾燥，但因時間短、速度快，經(jīng)常乾燥得不完整，特別是上

墨面積較大、墨層較厚的印刷品，其殘留溶劑很多。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，會慢慢遷移浸透，因此必定將

溶劑殘留控制到最低限度。

對環(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題，以凹印墨最嚴(yán)重，因它

使用很多VOC作為溶劑。長遠處於高濃度的VOC中，將會對人體，特

別是神經(jīng)系統(tǒng)造成極大損害，VOC還會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)在未配置這類裝置的凹印機好多。其他，

排放沖刷水性油墨的水和膠印潤版液會污染水質(zhì)。印刷品及油墨容器

等產(chǎn)業(yè)荒棄物的辦理亦十分棘手。要油墨吻合環(huán)保要求，第一應(yīng)改變

油墨成分，即采用環(huán)保型資料配制新式油墨。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。

水性油墨

水性油墨與溶劑型油墨的最大差異，在於其使用的溶劑是水而不

是有機溶劑，明顯減少VOC排放量，能防范大氣污染，不影響人體健

康，不易燃燒，墨性牢固，色彩嬌艷，不腐化版材，操作簡單，價格

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低價，印后附著力好，抗水性強，乾燥迅速，故特別適用於食品、飲

料、藥品等包裝印刷品，是世界公認(rèn)的環(huán)保型印刷資料，也是目前所

有印刷油墨中唯一經(jīng)美國食品藥品協(xié)會認(rèn)可的油墨。目前美國塑膠印

刷中有40％采用水性油墨，其他經(jīng)濟發(fā)達國家(如日本、德國、法國等)

在塑膠薄膜印刷中使用水性油墨的用量也愈來愈多。今年6月英國就

立法嚴(yán)禁溶劑型油墨印刷食品薄膜。據(jù)有關(guān)資料報道，在美國，吻合

VOC規(guī)定的水性墨必定達到使用狀態(tài)的油墨組成中，揮發(fā)成分比率在

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％以上這兩個標(biāo)準(zhǔn)。水性油墨平時供紙制品包括紙塑復(fù)合產(chǎn)品

印刷使用。特點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，對環(huán)境污染性小，號稱是環(huán)保綠色油

墨。

紫外光固化油墨

紫外光固化(UV)油墨是指在紫外線照射下，利用不相同波長和能量

的紫外光使油墨成膜和乾燥的油墨。利用不相同紫外光譜，可產(chǎn)生不相同

能量，將不相同油墨連結(jié)料中的單體聚合成聚合物，因此UV油墨的色膜

擁有優(yōu)異的機械和化學(xué)性能。UV油墨的主要優(yōu)點有：(1)不用溶劑；

乾燥速度快，耗能少；

光彩好，色彩嬌艷；

耐水、耐溶劑，耐磨性能好。UV油墨中光惹起劑是一種易受光激發(fā)的化合物，在吸取光照后激發(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，UV油墨的年產(chǎn)量日本約1.6萬噸，歐洲約1.8萬噸，北美約1.9萬噸。除了不含溶劑，

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UV墨還如同不易糊版，網(wǎng)點清楚，墨色嬌艷光明，耐化學(xué)性能優(yōu)異，

省用量等優(yōu)點。據(jù)資料統(tǒng)計，美國在2000年使用的柔性版印刷UV墨

已達3500噸。

水性UV油墨

水性UV油墨是目前UV墨領(lǐng)域研究的新方向。一般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

烯酸酯類化合物擁有不相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，另一個發(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。其他，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。

生物油墨

美國科學(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

物料經(jīng)?？杀憩F(xiàn)出如半導(dǎo)體之類制成物料所不能夠輕易獲得的復(fù)雜功

能。菌視紫質(zhì)源於一種生長在鹽鹼沼澤中被稱為「鹽制品嗜鹽桿菌」

體上的強度紫色細(xì)胞膜中。照亮其蛋白質(zhì)，就能惹起一個光化學(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)胞膜的通道運送質(zhì)子。此

細(xì)胞膜的紫色源自被稱為「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。將不相同波長的兩組鐳射，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)間進行前后變換。正

是它這類習(xí)慣，激發(fā)人們對之研究與利用。它可用作類比視網(wǎng)膜中的

光敏元件，也可用作朊基辦理裝置中的記憶元件或光學(xué)電腦中的記憶

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元件，它的薄膜還能夠依照外面電場的變換改變顏色。在老例菌視紫質(zhì)

中，於不相同電場作用下，會形成從紫色到藍色的低比較度色彩變化。

但由某種突變菌生成的菌視紫質(zhì)結(jié)構(gòu)，在強電場的作用下，則會從藍

色變?yōu)榈S色。將這類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。對此薄膜的不相同部位施用合適電壓，就能「寫

入」一頁文稿或「置入」一幅圖像。跟油墨相同，菌視紫質(zhì)顯示版上

的圖像也能在一般光輝下看清。而且，色彩的轉(zhuǎn)變時間還能夠加快到

200μm。目前，整個研制工作面對的主要困難是需要耗用數(shù)百伏功率

的電場激發(fā)其色彩變換。研究人員正努力進行這方面的研究，希望取

得打破性進展。

新式環(huán)保油墨

日本大阪印刷油墨公司近來推出了新式環(huán)保油墨，為單張紙膠印

油墨，吻合日本環(huán)境協(xié)會昨年關(guān)校正的綠色標(biāo)志認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)，擁有以下

特點：(1)吻合新更正的綠色標(biāo)志「平版油墨V-2」標(biāo)準(zhǔn)；

贏得美國大豆協(xié)會認(rèn)可；

吻合日