林日勝
自2015年以來,油墨及印刷行業(yè)處于環(huán)保整治的風暴之中。面對不斷推出的行業(yè)、地方、國家的各種法規(guī),業(yè)界從認知和執(zhí)行上均出現(xiàn)混亂,期間有關環(huán)保油墨或者印刷環(huán)保的說法莫衷一是。幾年過去,我們?nèi)詿o法確定自己是否正行走在正確的道路上。
環(huán)保油墨的概念及發(fā)展
環(huán)保,顧名思義就是環(huán)境保護,油墨作為化學物質,多多少少是有害的,這里所謂的環(huán)保油墨實際上是指符合環(huán)保理念的油墨,通俗地講就是進行了有害物質(活動)管理的油墨。它是一個動態(tài)的概念,因為人們對有害物質的認知水平是不斷提高的。
油墨在生產(chǎn)時涉及數(shù)以千計的原材料品種,必須要有一個明確的標準來進行篩選及判別。筆者剛入職時(1998年),鉻黃還在原料序列之中,之后是通過引入日本印刷油墨工業(yè)聯(lián)合會制定的NL規(guī)則發(fā)現(xiàn)并排除的。
這里的NL規(guī)則是日本的“關于印刷油墨的自主規(guī)定”,其基于排除列表,簡明易懂,容易操作和更新。用于更為嚴格的食品(接觸)包裝領域的印刷油墨,則需要使用肯定列表,其由一系列指導性文件或法規(guī)組成,譬如品牌商的Nestlé指導性說明(2018年更新)、歐盟COMMISSION REGULATION (EU) No 102011∶EC 10/2011、中國《GB-9685-2016食品接觸材料及制品用添加劑使用標準》等。
油墨在使用時則發(fā)生有害物質排放,涉及大氣、水體、土壤等,這在2015年之前是被忽視的。作為油墨企業(yè),更多的是按照工作場所有害因素職業(yè)接觸限值(GBZ 2.1-2007)等法規(guī)進行工作場合氣體濃度管理的提醒,以及對一些國際法規(guī)如蒙特利爾條約的自主準守。
油墨在印刷完成后,其環(huán)保關注點則轉移至對內(nèi)容物的遷移作用以及廢棄處理的聯(lián)動影響,這涉及重金屬、增塑劑、二噁英、多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴等非常具體的物質。這方面是行業(yè)里相對做得比較完善的領域。在操作上,借鑒歐盟玩具安全指令(如EN71-3), 或者RoHS指令(The Restriction of the use of certain Hazardoussubstances in Electrical and Electronic Equipment,即在電子電氣設備中限制使用某些有害物質指令)等方法進行檢測,是行業(yè)里普遍的行為。
國內(nèi)油墨方面第一個自律性(指導性)行業(yè)標準是《HJ-371-2007環(huán)境標志產(chǎn)品技術要求》,其對油墨中已知的特定有害物質進行了全面管理,各項指標則借鑒國際同類標準制定。該標準在2018年進行更新,并升級為國家標準,未來將會發(fā)揮越來越重要的作用。
除了法規(guī)本身,陸續(xù)發(fā)生的熱點事件(僅列舉國內(nèi),國外的歷程也是一樣的)也在推動油墨環(huán)保性發(fā)展,譬如:2005年中央電視臺報道某薯片包裝苯超標;2007年美泰玩具召回事件(含鉛涂料);2011臺灣飲料添加劑的塑化劑事件(DEHP);2011年開始的霧霾(PM2.5)問題全民大討論(逐步蔓延至印刷行業(yè)VOCs排放問題)。
環(huán)保油墨的概念很早就被提出來了,但其市場化進程受到公眾事件法規(guī)推出(執(zhí)行)的影響。
關于國內(nèi)典型的油墨產(chǎn)品應用,從圖1可以看出油墨技術的應用化進程與法規(guī)、熱點事件的關聯(lián)。
當前技術熱點
當前的環(huán)保焦點是VOCs治理,相應地,油墨技術的焦點在于水性化。實際上,據(jù)稱在2500年前已經(jīng)出現(xiàn)使用蛋清和天然樹膠穩(wěn)定的碳質墨水,其原理至今仍是適用的,譬如一些低檔的紙箱柔版印刷,仍在采用松香基的水性墨印刷。然而水基油墨本身存在各種問題,當溶劑型油墨出現(xiàn)后,其迅速失去市場地位。一直到1970年后,原油短缺,再加上人們對油墨溶劑可能對人類和環(huán)境產(chǎn)生的破壞作用有了新的認識,新的法律付諸實施,迫使油墨行業(yè)開始尋求改進水基油墨。在業(yè)界的努力下,基于堿性介質下溶解及干燥機理的新型水性油墨被開發(fā)出來,并迅速用于柔性版印刷,其在美國發(fā)展尤為迅速。
凹版印刷用的水墨也同期開始研究,至20世紀90年代已經(jīng)比較成熟,可以看到非常精美的印刷品,但限于特定領域,譬如糕點包裝紙、建材(木紋)紙等。至于薄膜應用,則完全不成熟,當時的印刷品留樣非常粗劣。
與國內(nèi)當前的情況一樣,當時的幾個印刷發(fā)達國家均發(fā)起了水墨徹底取代溶劑的技術論證。然而除了技術困難,在環(huán)境綜合影響上,基于生命周期評估(LCA),水墨仍然需要采用石油基原材料(如苯丙樹脂)、水代替溶劑必需更高的烘箱能耗,還需要額外的污水處理等,意外地得出了水性化印刷能耗更高的結論。
在這種情況下,基于溶劑回收-再生利用的改良型溶劑墨開始發(fā)展,并成為一個重要技術路線。
經(jīng)過多年發(fā)展,國內(nèi)在紙張底材上,不管是柔印還是凹印,已普遍采用水墨印刷,即便是質量要求最為嚴格的煙標,也大約在2005年左右開始逐步轉向水性化。但在薄膜上,特別是強調畫面精美的軟包裝上,水性化遇到了巨大困難。具體來說,凹版印刷的困難更加顯著。
1.薄膜凹版印刷水性化
①印刷效率下降:由于水特有的高揮發(fā)潛熱(539cal/g,是常規(guī)溶劑的2~3倍),干燥性大幅降低,即便是采取了使用淺版(油墨對應高濃度)、加大烘箱風量、溶劑中拼用部分快干的醇等手段,一般也只能達到原先效率的60%~70%。
②故障增加:因為水特有的低潤滑以及慢干特性,霧版情況增加。同時在薄膜印刷場合,油墨的結皮也是普遍反映的問題。
③追樣困難:水墨與溶劑墨間轉移、網(wǎng)點表現(xiàn)差異大,當涉及多色疊印、多層次網(wǎng)點時,已有的溶劑墨標樣追樣通常要重新修訂稿件,換句話說,現(xiàn)有的版需要放棄,使得成功率降低,費用增加。
總體來說,經(jīng)過艱苦努力,薄膜基材上的水性凹印應用較之前有了很大的拓展。特別在PE透氣膜、PE包裝袋上有了非常大的進步,其在油墨物性、印刷穩(wěn)定性表現(xiàn)良好。這類包裝通常印刷圖案簡單,面積不大,傳統(tǒng)溶劑墨印刷時溶劑消耗量巨大,因此在轉換成水墨后,綜合成本則大大降低,受到印刷企業(yè)的歡迎。
在強調圖案精美的復合軟包裝領域,總體來說進展緩慢且困難,從技術角度,個案通過精心調整匹配,可以還原出設計效果。然而其持續(xù)印刷性仍不充分。在這個領域,印刷企業(yè)本身利潤微薄,工人按件計薪。水墨由于很多難以避免的故障,容易造成合格率的降低,因而實質上難以推廣。大面積印刷的色塊以及滿版的白墨印刷部分水性化則在很多企業(yè)被接受。其一方面減少了VOCs排放量(源頭削減的要求),另一方面可以由淺入深,積累經(jīng)驗,逐步掌握水性化印刷要領。
綜合現(xiàn)有的水墨技術水平來說,我們已經(jīng)逐步克服水墨印刷薄膜時傳統(tǒng)的起泡、轉移困難、流平不良、印刷不穩(wěn)定等問題,但刮刀適性和干燥性不足仍然困擾我們。另外,新版綠色環(huán)境標識認證HJ-371-2018,要求水墨VOCs含量不超過5%,進而帶來現(xiàn)有水性凹版墨取消環(huán)保標識,這也極大地影響了客戶使用的意愿。
2.薄膜柔版印刷水性化
在新版綠色環(huán)境標識認證框架內(nèi),還有另外一個印刷方式——薄膜柔性版印刷領域,其水性化則已經(jīng)逐步實用化。由于其墨路相對凹印方式多一次轉移,其最終油墨膜層厚度只有凹印的一半左右。因而干燥性大大增加,進而較容易地控制VOCs在5%以內(nèi)。
眾所周知,柔性版印刷基于樹脂版材,加上轉移墨量少,相對于凹版印刷,其通常表現(xiàn)出“實地不深、淺網(wǎng)不淺,中間調并網(wǎng)”等問題,即我們通常所說的柔版印刷表現(xiàn)力不如凹版。這在國內(nèi)的商業(yè)審美中是嚴重的問題,歷年來極大地影響了柔版印刷的推廣。
不過在最近幾年,柔印,特別是基于衛(wèi)星式柔印的薄膜印刷質量不斷提高(如圖2、圖3),其中150線以上的印刷品質量已與普通凹印產(chǎn)品不相上下,因而一些品牌開始以積極的態(tài)度接受柔印。
柔印進步的關鍵在于整個上游產(chǎn)業(yè)鏈的技術革新,高濃度油墨、平點版材、高清加網(wǎng)、高精度制版等技術均極大地推動了柔印的高品質化。
與凹印水墨應用多為白色不同,柔印水墨是全色系推進的,因而方案完整度超過凹版,在整體上,受國內(nèi)衛(wèi)星式柔印機數(shù)量限制、配套技術要求高等原因,用量仍偏少,但前景極為看好。
3.溶劑回收-再生型油墨
在水墨應用遇到困難時,溶劑回收再生型油墨技術再次進入業(yè)界視角。
溶劑再生并非一個新概念,其在出版印刷領域(較多的是單一甲苯溶劑墨)和復合膠黏劑領域(單一的醋酸乙酯為主)早已應用很多年,經(jīng)濟效益和環(huán)保性均經(jīng)過驗證。然而,在軟包裝應用領域,其應用同樣碰到了困難。
①油墨性能受限:傳統(tǒng)的溶劑回收出于經(jīng)濟考慮,要求油墨中溶劑為單一的疏水性溶劑,以便可以簡單地分離水,進而節(jié)約精餾費用。由此帶來的油墨性能受到限制,或者需要精細的調校后才能復制印品。
②回收得到的溶劑品質問題不能利用,典型的是異味和顏色問題。
③精餾塔投資大,且因為塔高等問題難以得到環(huán)保批準。
這些問題并非根本性、不能克服的問題,但相關的論證無疑需要很長的過程,在2015年各個VOCs排放法規(guī)出臺時,因為時間來不及,很多企業(yè)都直接排除該選項。
這幾年來,油墨廠、印刷廠和回收-再生設備廠不斷磨合,上述問題均已不同程度地得到解決,譬如,導致氣味的酸(通常為酯類水解產(chǎn)生)可以通過溶劑脫吸附時進行抑制或者另行吸附除去,同時,因為溶劑自用,高塔精餾也并非必要,進而使用低塔分餾得到的混合溶劑,經(jīng)過定量和調整后完全可以達標回用。油墨方面,也不再過分強調溶劑的單一性,只要符合整個回收-再生工藝流程(不同設備商技術方案有不同)即可。
在經(jīng)濟性上,依據(jù)規(guī)模大小進行初始核算,一般回收周期都在一年到數(shù)年不等,非常短,實際情況尚不清楚,但從近年來印刷廠投入的熱情看,顯然是非常有利可圖的。
由于投資額關系,溶劑回收-再生比較適合中大型企業(yè)。
其他新技術
在政策的重壓或者說是激勵下,很多新技術涌現(xiàn),諸如LED-UV固化液體墨、LATEX型水性噴墨以惠普Indigo為代表的靜電印刷(實質上也是溶劑墨)等,也在軟包裝應用上嶄露頭角。
1.LED-UV固化液體墨
國內(nèi)LED-UV液體油墨是2015年之后才發(fā)展起來的,其是使用低黏度的低官能度單體、色漿及光引發(fā)劑制作的低黏度液體膜,架構上與UV噴墨接近。其最大的特點是可以制作無溶劑體系,進而可以完美地符合VOCs排放法規(guī)。經(jīng)過技術完善,目前已經(jīng)有少量的應用。
由于低黏度單體容易遷移、氣味重的特性,目前在軟包裝上應用尚很少,一些需要高耐性或特定效果的領域需求則相對強烈。該類型的油墨在技術進步上還有很長的一段路要走。
2.LATEX水性噴墨
LATEX即乳膠型的意思,水性噴墨中引入乳膠是一個巨大的技術進步,因為對于頻繁間歇性工作的噴頭來說,乳膠的成膜作用會造成致命故障。因而其創(chuàng)造性地通過在噴頭上抑制成膜、在印后加熱強制成膜的方式,令油墨可以在非吸收類底材上順利應用。
近幾年來,噴墨在噴頭技術發(fā)展迅速,單通道模式引用逐漸成熟,因而印刷速度提高迅速,為其在軟包裝領域的應用增加了可行性。另外,其對薄膜印刷的解決方案實際上也可以借鑒到柔印或凹印印刷方式中去,建議技術方面多做關注。
需要提及的是,LATEX水性油墨同樣是含有VOCs的,視應用場合不同,個別墨水的VOCs含量甚至超過30%。
3.惠普Indigo采用的溶劑型液體墨
Indigo數(shù)碼印刷在標簽(如服裝吊牌)上的應用非常引人矚目,按需且高速,加上針對各種耐性、效果上完善的綜合方案,因而有著獨特的競爭力。近年來在軟包裝上的應用展示也開始見于各種展會。Indigo數(shù)碼印刷方式基于光電原理,在機械設置上卷筒收放、自帶底涂和光油(或上膠)、正反面印刷等等,因而可以實現(xiàn)各種復雜方式的印刷。對于軟包裝來說,Indigo數(shù)碼印刷提供的個性化的印刷、即印即用等方式,具有極大的吸引力,其提供了提高包裝附加值的新路徑。必須了解的是,Indigo印刷所用的油墨均為溶劑型液體墨,其需要按危險品進行管理且設備需有合規(guī)的VOCs處理程序。
環(huán)保油墨的概念及發(fā)展
環(huán)保,顧名思義就是環(huán)境保護,油墨作為化學物質,多多少少是有害的,這里所謂的環(huán)保油墨實際上是指符合環(huán)保理念的油墨,通俗地講就是進行了有害物質(活動)管理的油墨。它是一個動態(tài)的概念,因為人們對有害物質的認知水平是不斷提高的。
油墨在生產(chǎn)時涉及數(shù)以千計的原材料品種,必須要有一個明確的標準來進行篩選及判別。筆者剛入職時(1998年),鉻黃還在原料序列之中,之后是通過引入日本印刷油墨工業(yè)聯(lián)合會制定的NL規(guī)則發(fā)現(xiàn)并排除的。
這里的NL規(guī)則是日本的“關于印刷油墨的自主規(guī)定”,其基于排除列表,簡明易懂,容易操作和更新。用于更為嚴格的食品(接觸)包裝領域的印刷油墨,則需要使用肯定列表,其由一系列指導性文件或法規(guī)組成,譬如品牌商的Nestlé指導性說明(2018年更新)、歐盟COMMISSION REGULATION (EU) No 102011∶EC 10/2011、中國《GB-9685-2016食品接觸材料及制品用添加劑使用標準》等。
油墨在使用時則發(fā)生有害物質排放,涉及大氣、水體、土壤等,這在2015年之前是被忽視的。作為油墨企業(yè),更多的是按照工作場所有害因素職業(yè)接觸限值(GBZ 2.1-2007)等法規(guī)進行工作場合氣體濃度管理的提醒,以及對一些國際法規(guī)如蒙特利爾條約的自主準守。
油墨在印刷完成后,其環(huán)保關注點則轉移至對內(nèi)容物的遷移作用以及廢棄處理的聯(lián)動影響,這涉及重金屬、增塑劑、二噁英、多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴等非常具體的物質。這方面是行業(yè)里相對做得比較完善的領域。在操作上,借鑒歐盟玩具安全指令(如EN71-3), 或者RoHS指令(The Restriction of the use of certain Hazardoussubstances in Electrical and Electronic Equipment,即在電子電氣設備中限制使用某些有害物質指令)等方法進行檢測,是行業(yè)里普遍的行為。
國內(nèi)油墨方面第一個自律性(指導性)行業(yè)標準是《HJ-371-2007環(huán)境標志產(chǎn)品技術要求》,其對油墨中已知的特定有害物質進行了全面管理,各項指標則借鑒國際同類標準制定。該標準在2018年進行更新,并升級為國家標準,未來將會發(fā)揮越來越重要的作用。
除了法規(guī)本身,陸續(xù)發(fā)生的熱點事件(僅列舉國內(nèi),國外的歷程也是一樣的)也在推動油墨環(huán)保性發(fā)展,譬如:2005年中央電視臺報道某薯片包裝苯超標;2007年美泰玩具召回事件(含鉛涂料);2011臺灣飲料添加劑的塑化劑事件(DEHP);2011年開始的霧霾(PM2.5)問題全民大討論(逐步蔓延至印刷行業(yè)VOCs排放問題)。
環(huán)保油墨的概念很早就被提出來了,但其市場化進程受到公眾事件法規(guī)推出(執(zhí)行)的影響。
關于國內(nèi)典型的油墨產(chǎn)品應用,從圖1可以看出油墨技術的應用化進程與法規(guī)、熱點事件的關聯(lián)。
當前技術熱點
當前的環(huán)保焦點是VOCs治理,相應地,油墨技術的焦點在于水性化。實際上,據(jù)稱在2500年前已經(jīng)出現(xiàn)使用蛋清和天然樹膠穩(wěn)定的碳質墨水,其原理至今仍是適用的,譬如一些低檔的紙箱柔版印刷,仍在采用松香基的水性墨印刷。然而水基油墨本身存在各種問題,當溶劑型油墨出現(xiàn)后,其迅速失去市場地位。一直到1970年后,原油短缺,再加上人們對油墨溶劑可能對人類和環(huán)境產(chǎn)生的破壞作用有了新的認識,新的法律付諸實施,迫使油墨行業(yè)開始尋求改進水基油墨。在業(yè)界的努力下,基于堿性介質下溶解及干燥機理的新型水性油墨被開發(fā)出來,并迅速用于柔性版印刷,其在美國發(fā)展尤為迅速。
凹版印刷用的水墨也同期開始研究,至20世紀90年代已經(jīng)比較成熟,可以看到非常精美的印刷品,但限于特定領域,譬如糕點包裝紙、建材(木紋)紙等。至于薄膜應用,則完全不成熟,當時的印刷品留樣非常粗劣。
與國內(nèi)當前的情況一樣,當時的幾個印刷發(fā)達國家均發(fā)起了水墨徹底取代溶劑的技術論證。然而除了技術困難,在環(huán)境綜合影響上,基于生命周期評估(LCA),水墨仍然需要采用石油基原材料(如苯丙樹脂)、水代替溶劑必需更高的烘箱能耗,還需要額外的污水處理等,意外地得出了水性化印刷能耗更高的結論。
在這種情況下,基于溶劑回收-再生利用的改良型溶劑墨開始發(fā)展,并成為一個重要技術路線。
經(jīng)過多年發(fā)展,國內(nèi)在紙張底材上,不管是柔印還是凹印,已普遍采用水墨印刷,即便是質量要求最為嚴格的煙標,也大約在2005年左右開始逐步轉向水性化。但在薄膜上,特別是強調畫面精美的軟包裝上,水性化遇到了巨大困難。具體來說,凹版印刷的困難更加顯著。
1.薄膜凹版印刷水性化
①印刷效率下降:由于水特有的高揮發(fā)潛熱(539cal/g,是常規(guī)溶劑的2~3倍),干燥性大幅降低,即便是采取了使用淺版(油墨對應高濃度)、加大烘箱風量、溶劑中拼用部分快干的醇等手段,一般也只能達到原先效率的60%~70%。
②故障增加:因為水特有的低潤滑以及慢干特性,霧版情況增加。同時在薄膜印刷場合,油墨的結皮也是普遍反映的問題。
③追樣困難:水墨與溶劑墨間轉移、網(wǎng)點表現(xiàn)差異大,當涉及多色疊印、多層次網(wǎng)點時,已有的溶劑墨標樣追樣通常要重新修訂稿件,換句話說,現(xiàn)有的版需要放棄,使得成功率降低,費用增加。
總體來說,經(jīng)過艱苦努力,薄膜基材上的水性凹印應用較之前有了很大的拓展。特別在PE透氣膜、PE包裝袋上有了非常大的進步,其在油墨物性、印刷穩(wěn)定性表現(xiàn)良好。這類包裝通常印刷圖案簡單,面積不大,傳統(tǒng)溶劑墨印刷時溶劑消耗量巨大,因此在轉換成水墨后,綜合成本則大大降低,受到印刷企業(yè)的歡迎。
在強調圖案精美的復合軟包裝領域,總體來說進展緩慢且困難,從技術角度,個案通過精心調整匹配,可以還原出設計效果。然而其持續(xù)印刷性仍不充分。在這個領域,印刷企業(yè)本身利潤微薄,工人按件計薪。水墨由于很多難以避免的故障,容易造成合格率的降低,因而實質上難以推廣。大面積印刷的色塊以及滿版的白墨印刷部分水性化則在很多企業(yè)被接受。其一方面減少了VOCs排放量(源頭削減的要求),另一方面可以由淺入深,積累經(jīng)驗,逐步掌握水性化印刷要領。
綜合現(xiàn)有的水墨技術水平來說,我們已經(jīng)逐步克服水墨印刷薄膜時傳統(tǒng)的起泡、轉移困難、流平不良、印刷不穩(wěn)定等問題,但刮刀適性和干燥性不足仍然困擾我們。另外,新版綠色環(huán)境標識認證HJ-371-2018,要求水墨VOCs含量不超過5%,進而帶來現(xiàn)有水性凹版墨取消環(huán)保標識,這也極大地影響了客戶使用的意愿。
2.薄膜柔版印刷水性化
在新版綠色環(huán)境標識認證框架內(nèi),還有另外一個印刷方式——薄膜柔性版印刷領域,其水性化則已經(jīng)逐步實用化。由于其墨路相對凹印方式多一次轉移,其最終油墨膜層厚度只有凹印的一半左右。因而干燥性大大增加,進而較容易地控制VOCs在5%以內(nèi)。
眾所周知,柔性版印刷基于樹脂版材,加上轉移墨量少,相對于凹版印刷,其通常表現(xiàn)出“實地不深、淺網(wǎng)不淺,中間調并網(wǎng)”等問題,即我們通常所說的柔版印刷表現(xiàn)力不如凹版。這在國內(nèi)的商業(yè)審美中是嚴重的問題,歷年來極大地影響了柔版印刷的推廣。
不過在最近幾年,柔印,特別是基于衛(wèi)星式柔印的薄膜印刷質量不斷提高(如圖2、圖3),其中150線以上的印刷品質量已與普通凹印產(chǎn)品不相上下,因而一些品牌開始以積極的態(tài)度接受柔印。
柔印進步的關鍵在于整個上游產(chǎn)業(yè)鏈的技術革新,高濃度油墨、平點版材、高清加網(wǎng)、高精度制版等技術均極大地推動了柔印的高品質化。
與凹印水墨應用多為白色不同,柔印水墨是全色系推進的,因而方案完整度超過凹版,在整體上,受國內(nèi)衛(wèi)星式柔印機數(shù)量限制、配套技術要求高等原因,用量仍偏少,但前景極為看好。
3.溶劑回收-再生型油墨
在水墨應用遇到困難時,溶劑回收再生型油墨技術再次進入業(yè)界視角。
溶劑再生并非一個新概念,其在出版印刷領域(較多的是單一甲苯溶劑墨)和復合膠黏劑領域(單一的醋酸乙酯為主)早已應用很多年,經(jīng)濟效益和環(huán)保性均經(jīng)過驗證。然而,在軟包裝應用領域,其應用同樣碰到了困難。
①油墨性能受限:傳統(tǒng)的溶劑回收出于經(jīng)濟考慮,要求油墨中溶劑為單一的疏水性溶劑,以便可以簡單地分離水,進而節(jié)約精餾費用。由此帶來的油墨性能受到限制,或者需要精細的調校后才能復制印品。
②回收得到的溶劑品質問題不能利用,典型的是異味和顏色問題。
③精餾塔投資大,且因為塔高等問題難以得到環(huán)保批準。
這些問題并非根本性、不能克服的問題,但相關的論證無疑需要很長的過程,在2015年各個VOCs排放法規(guī)出臺時,因為時間來不及,很多企業(yè)都直接排除該選項。
這幾年來,油墨廠、印刷廠和回收-再生設備廠不斷磨合,上述問題均已不同程度地得到解決,譬如,導致氣味的酸(通常為酯類水解產(chǎn)生)可以通過溶劑脫吸附時進行抑制或者另行吸附除去,同時,因為溶劑自用,高塔精餾也并非必要,進而使用低塔分餾得到的混合溶劑,經(jīng)過定量和調整后完全可以達標回用。油墨方面,也不再過分強調溶劑的單一性,只要符合整個回收-再生工藝流程(不同設備商技術方案有不同)即可。
在經(jīng)濟性上,依據(jù)規(guī)模大小進行初始核算,一般回收周期都在一年到數(shù)年不等,非常短,實際情況尚不清楚,但從近年來印刷廠投入的熱情看,顯然是非常有利可圖的。
由于投資額關系,溶劑回收-再生比較適合中大型企業(yè)。
其他新技術
在政策的重壓或者說是激勵下,很多新技術涌現(xiàn),諸如LED-UV固化液體墨、LATEX型水性噴墨以惠普Indigo為代表的靜電印刷(實質上也是溶劑墨)等,也在軟包裝應用上嶄露頭角。
1.LED-UV固化液體墨
國內(nèi)LED-UV液體油墨是2015年之后才發(fā)展起來的,其是使用低黏度的低官能度單體、色漿及光引發(fā)劑制作的低黏度液體膜,架構上與UV噴墨接近。其最大的特點是可以制作無溶劑體系,進而可以完美地符合VOCs排放法規(guī)。經(jīng)過技術完善,目前已經(jīng)有少量的應用。
由于低黏度單體容易遷移、氣味重的特性,目前在軟包裝上應用尚很少,一些需要高耐性或特定效果的領域需求則相對強烈。該類型的油墨在技術進步上還有很長的一段路要走。
2.LATEX水性噴墨
LATEX即乳膠型的意思,水性噴墨中引入乳膠是一個巨大的技術進步,因為對于頻繁間歇性工作的噴頭來說,乳膠的成膜作用會造成致命故障。因而其創(chuàng)造性地通過在噴頭上抑制成膜、在印后加熱強制成膜的方式,令油墨可以在非吸收類底材上順利應用。
近幾年來,噴墨在噴頭技術發(fā)展迅速,單通道模式引用逐漸成熟,因而印刷速度提高迅速,為其在軟包裝領域的應用增加了可行性。另外,其對薄膜印刷的解決方案實際上也可以借鑒到柔印或凹印印刷方式中去,建議技術方面多做關注。
需要提及的是,LATEX水性油墨同樣是含有VOCs的,視應用場合不同,個別墨水的VOCs含量甚至超過30%。
3.惠普Indigo采用的溶劑型液體墨
Indigo數(shù)碼印刷在標簽(如服裝吊牌)上的應用非常引人矚目,按需且高速,加上針對各種耐性、效果上完善的綜合方案,因而有著獨特的競爭力。近年來在軟包裝上的應用展示也開始見于各種展會。Indigo數(shù)碼印刷方式基于光電原理,在機械設置上卷筒收放、自帶底涂和光油(或上膠)、正反面印刷等等,因而可以實現(xiàn)各種復雜方式的印刷。對于軟包裝來說,Indigo數(shù)碼印刷提供的個性化的印刷、即印即用等方式,具有極大的吸引力,其提供了提高包裝附加值的新路徑。必須了解的是,Indigo印刷所用的油墨均為溶劑型液體墨,其需要按危險品進行管理且設備需有合規(guī)的VOCs處理程序。