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20
2023
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11
软包印刷的源头减排，何去何从
作者:
转自《包装前沿》
绿色环保、节能减排、降本增效、可持续发展是软包装行业永恒的发展主题。但是如何真正地实施呢?仁者见仁、智者见智，尤其是在软包印刷行业的源头减排上，更是众说纷坛，莫衷一是。
总而言之，使用低或者无V0Cs含量的软包凹印墨是大家追求的目标。UV-LED光固化油墨、EB电子束油墨、高浓低粘油墨、水墨、以及有利于回收的单一溶剂油墨都是适应新形势下发展需求的环保油墨。UV-LED光固化油墨、EB电子束油墨因为涉及到高昂的配套设备投资，目前应用非常少，笔者在此不展开探讨。今天想谈的是企业最关注的三类油墨：高浓低粘油墨，水墨，单一醇溶/单一酯类溶剂墨。
笔者走访过不少软包企业，对于这三类油墨的应用，不同的企业看法截然不同。我先把这三种油墨的优点、缺点简单罗列一下，再来谈谈我个人的看法。
一、高浓低粘油墨的优点和缺点：
1、优点：
1) 不需要对现有凹版印刷机进行改造就可以直接切换;
2) 在印刷色域、颜色扩展等方面可以媲美普通溶剂墨效果;
3) 版浅，用墨量减少，减排，综合使用成本可以降低;
4) 白墨浅版印刷基本可以达到普通溶剂白墨同样的遮盖力;
5) 在干式复合时，可以节省胶水的用量。
2、缺点：
1) 需要重新换版，白墨版深大概在28~30um;
2) 工艺要求较高，比如用白墨印刷复合镀铝膜时，油墨的粘度控制比普通溶剂墨要更加精准，偏差需要控制在±0.5S左右，否则会影响印刷效果;
3) 仍然有VOCs排放，需要进行末端治理，但是，可以选择小风量RTO，以便降低投资成本，但是燃烧时仍然需要天然气助燃，会加大能耗成本，建议使用回收设备，但这类设备投资昂责。
二、水墨的优点、问题
1、优点：
1) 环保、有利工人健康、安全、车间无异味，可以节省溶剂成本，浅网印刷也减少了油墨使用量，对比投入巨大的RTO等末端治理设备，水墨更适合印刷设备不多，规模不大的中小软包企业;
2) 水墨的印刷效果，如鲜艳度、光泽度、色彩饱和度有了很大进步，部分水墨印刷品可以媲美甚至超越溶剂型凹印墨。
2、缺点：
1) 实际使用中，大部分企业添加乙醇的比例较大，乙醇还没有豁免，仍然需要进行末端治理;
2) 水墨在高速印刷时，由于稀释剂以水为主体系会产生较大摩擦力，对刮刀和印版容易造成伤害，影响使用寿命，另外黑色墨的雾版问题比较难把握;
3) 如果使用的设备不是专用水墨印刷机，且没有配套除湿烘干机，烘干能耗必然比溶剂墨印刷成本高;
4) 需要更换印版和适应水墨印刷的设备或加装水量除湿设备;
5) 水墨干燥不彻底的话，会影响复合环节胶水交联反应的完整性，导致复合剥离强度降低，复合镀铝时，水墨中的残留成分会和胶水的NCO发生反应，氧化镀铝膜的铝层，造成镀铝层氧化，形成发黑及氧化斑;
6) 水墨的普适性有待提高，目前，凹印水墨在标签、快递袋、购物袋等表印、以及普通轻包装、白墨上应用的成功案例较多，在吸嘴袋、高温蒸煮等要求较高的领域应用存在较大的难度，有待工艺的成熟。
三、单一溶剂(醇溶墨)/酯类单一种类油墨的优点、缺点
这类油墨共同的优点是无须额外投资设备，印刷工艺和版辊都无须改变。
单一溶剂醇溶墨分为丙烯酸体系和聚氨酯体系，丙烯酸醇溶体系不适用于蒸煮产品，容易产生离层和剥离强度问题;聚氨酯体系可以适应水煮、蒸煮产品，适合各种机速的印刷，如果前期做了减风增浓处理的话，投入的回收设备也比普通溶剂墨便宜，大概在200万左右。
单一溶剂聚氨酯体系的醇溶墨，笔者目前了解到的问题是：因油墨挥发梯度问题，会影响设备的开机速度(开不快)，还有油墨深浅网效果不太理想。
酯类单一种类油墨的优点是适合印刷所有的薄膜基材，基本适应各类复合工艺。
酯类单一种类油墨缺点：
1) 由于主要采用醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸丁酯等类型的酯类溶剂，对油墨的应用性能和适应性提出了更高的要求。如果酯溶解性不好，会造成油墨体系不稳定，流平、转移性能不好;酯溶解性太好，又会给后续的干复、无溶剂复合带来隐患，造成复合过程中油墨溶解等问题;
2) 高温高湿环境下印刷时，油墨容易产生粘连，所以必须在恒温恒湿的工作环境下生产;
3) 单一酯类溶剂油墨对印刷工艺控制要求较高，必须适应200~350m/min的中高速印刷，既要满足浅版转移的要求，在实际印刷中又要尽量减少或杜绝墨线、版雾等故障，如果设备的性能不佳会带来套印精度的问题。
4) 回收设备投资高，一般要壹仟万以上，不太适合设备少、溶剂用量少的小企业，另外，回收设备占地面积也大，也不适合厂房紧凑型的企业。
5) 蒸煮等一些高要求的包装技术成熟度不够，特别是对耐热性要求高的一些品种，比如PET/AL的酸奶盖膜，单一酯类溶剂油墨更易出现黏连、浅版转移、溶剂释放等问题。
以上这三类油墨的优缺点，都是业界人士提供的信息，也许笔者归纳得不一定全面和准确，但是每种油墨的优缺点是显而易见的。由此可见，大企业适合走高浓低粘或酯溶单一种类凹印墨+回收设备;中小企业可以考虑单一醇溶油墨+回收设备或者水墨。
如何选择，关键在于企业必须根据自身的实际情况和产品定位、客户要求，结合国家的环保政策要求和未来发展趋势，做出经济可行的明智选择。
另外，笔者也走访过部分水墨成功量产的印刷厂家，但是对于水墨应用的成功经验很多企业讳莫如深，不愿过多分享，甚至都不愿意把这些水墨产品展示出来，这都让笔者深感诧异。针对凹印水墨的发展为什么进展不快，而且存在这么多异议，在和一位资深业界人士交流时，他的一些观点和建议我觉得非常中肯，概括如下：
1、水墨不要老是纠结于速度，速度再快，品质达不到客户要求，也是白费功夫。
2、水墨研磨的细腻度关系到印刷效果，在多少标准范围内，需要明确。
3、印刷不同基材时，水墨粘度需控制在怎样的标准范围值内?
4、水墨在不同材料上的附着力强度是多少?
5、水墨颜色的还原度是在怎样的梯度范围内。
6、水墨剩墨的密闭、储存方式，能保持多久时间?
7、添加乙醇以后，油墨的PH值控制范围?
8、水墨对印版和刮刀的腐蚀性?
9、不同材料水墨印刷的刮刀角度。
10、如果下次使用同样一套版印刷，原来水墨剩墨的颜色还原度如何?有色差的话，需要怎样处理?
11、水墨印刷尼龙膜需要注意的事项?
……
这些问题都是彩印企业迫切需要了解的，也是关系到水墨健康发展的关键技术，但是业内很少有人针对这些问题讲深、讲透，再加上各家水墨产品质量、使用效果、覆盖种类以及印刷成本都参差不齐，这也是造成水墨应用市场推广进展缓慢的根本原因，急待有识之士给予更客观深入的专业解析，不夸大水墨的优点，也不回避水墨的应用局限性，才能解除大家的疑惑，真正推动水墨的良性发展。
总而言之，软包印刷的源头减排，任重道远，需要全产业链企业的共同努力，不断突破现有的技术瓶颈，才能让软包行业沿着正确的绿色环保方向稳定持续发展。
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