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以卓越產(chǎn)品和服務(wù)助力產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展以卓越產(chǎn)品和服務(wù)助力產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展  —— 綠色篇

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發(fā)表時(shí)間:2025-12-22 14:17作者:邱克家  沈劍彬  何鐵飛來(lái)源:印刷工業(yè)

隨著改革開(kāi)放后國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,通過(guò)技術(shù)及設(shè)備的引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新,中國(guó)油墨工業(yè)取得了長(zhǎng)足發(fā)展,國(guó)內(nèi)油墨市場(chǎng)正在朝著高技術(shù)化、產(chǎn)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、安全節(jié)能環(huán)保的縱深方向發(fā)展。本文以綠色化發(fā)展背景下國(guó)家執(zhí)行的多項(xiàng)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)為指引,詳細(xì)介紹了傳統(tǒng)印刷領(lǐng)域的全植物油(無(wú)礦物油)油墨技術(shù)、節(jié)電型能量固化技術(shù),分析了未來(lái)油墨的水性化、油墨包裝的輕量化趨勢(shì),展現(xiàn)了綠色化對(duì)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要意義。


油墨產(chǎn)品的研發(fā)和制造涵蓋多學(xué)科應(yīng)用,涉及材料科學(xué)、流體力學(xué)、色彩學(xué)和界面科學(xué)等各類(lèi)學(xué)科,從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,油墨上游主要原料包括樹(shù)脂連接料、稀釋劑、功能助劑、顏料等。油墨行業(yè)發(fā)展與印刷業(yè)銷(xiāo)售收入之間呈正向線性關(guān)系,油墨行業(yè)的下游主要為印刷業(yè),伴隨著網(wǎng)絡(luò)普及帶來(lái)的人們閱讀習(xí)慣的改變,報(bào)刊雜志類(lèi)出版印刷受到較大沖擊。與此同時(shí),隨著我國(guó)在教育、食品、醫(yī)藥、電子、物流等行業(yè)的持續(xù)發(fā)展,相關(guān)印刷產(chǎn)業(yè)得到了迅速發(fā)展,成為印刷業(yè)的發(fā)展重心。

作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,2016年,在科技部、財(cái)政部、國(guó)家稅務(wù)總局發(fā)布的《國(guó)家重點(diǎn)支持的高新技術(shù)領(lǐng)域》中,已將“數(shù)字印刷用油墨、墨水,環(huán)保型油墨,特殊印刷材料等制備技術(shù)”列入國(guó)家重點(diǎn)支持的高新技術(shù)領(lǐng)域。所屬產(chǎn)品和行業(yè)屬于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類(lèi)(2018)》目錄中的重點(diǎn)鼓勵(lì)和推廣使用的“新材料產(chǎn)業(yè)”類(lèi)別的“先進(jìn)石化化工新材料”之“新型功能涂層材料”。2023年底,國(guó)家發(fā)改委正式發(fā)布《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2024年本)》,其中“18.水性油墨、能量固化油墨、植物油油墨等節(jié)能環(huán)保型油墨生產(chǎn)”延續(xù)列入“第一類(lèi) 鼓勵(lì)類(lèi)-十九、輕工”目錄范疇。此外,為貫徹落實(shí)黨的二十大關(guān)于“推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)融合集群發(fā)展”的部署,國(guó)務(wù)院第五次全國(guó)經(jīng)濟(jì)普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室特制訂《工業(yè)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類(lèi)目錄(2023)》,其中包括“新型環(huán)保印刷油墨(包括可再生含量高的生物質(zhì)基油墨、紫外光(UV)固化油墨、水性印刷油墨、電子束(EB)固化油墨、可降解油墨)、新型金屬印刷油墨、新型水基噴印油墨、新型功能印刷油墨、新型納米材料制成的印刷油墨和涂布材料”。由此可見(jiàn),綠色化已成為油墨行業(yè)的共識(shí)和發(fā)展基調(diào)。


以標(biāo)準(zhǔn)化引領(lǐng)綠色發(fā)展

油墨行業(yè)、印刷業(yè)以及下游各應(yīng)用領(lǐng)域,包括電子產(chǎn)品、食品、藥品、煙草包裝、兒童玩具、書(shū)刊等,均出臺(tái)多個(gè)安全環(huán)保法規(guī),其中比較通用的限制要求包括不得添加致癌的、致突變的或有生殖毒性的CMR等有毒、有害物質(zhì),明確提出揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)限量、遷移性元素(8大重金屬等)限量以及多環(huán)芳香烴、增塑劑、全氟和多氟烷基化合物等限量。根據(jù)使用場(chǎng)景不同,還需滿足特定行業(yè)和用途的環(huán)保法規(guī)和要求。比如與書(shū)刊質(zhì)量相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)《綠色印刷 產(chǎn)品合格判定準(zhǔn)則 第1部分:閱讀類(lèi)印刷品》、食品接觸材料和制品相關(guān)的法規(guī)GB 4806.14—2023《國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品用油墨》、兒童玩具類(lèi)法規(guī)GB 6675.4—2014《玩具安全 第4部分:特定元素的遷移》等。同時(shí),鑒于產(chǎn)品出口需求,歐盟、美國(guó)、日本等相關(guān)法規(guī)的符合性也需要確認(rèn)。重點(diǎn)包括歐盟REACH SVHC高度關(guān)注的物質(zhì)列表(已更新到248項(xiàng),要求添加量小于0.1%),歐盟電子電器產(chǎn)品RoHS2.0法規(guī)指令、美國(guó)《加州65號(hào)提案》、美國(guó)包裝指令TPCH法規(guī)、法國(guó)AGEC《反浪費(fèi)及循環(huán)經(jīng)濟(jì)法》關(guān)于限制使用礦物油油墨的法規(guī)*、日本油墨工業(yè)協(xié)會(huì)Negative List(NL)限制列表等。

VOCs一直以來(lái)都是我國(guó)環(huán)境治理的重點(diǎn),根據(jù)國(guó)家相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)GB 38507—2020《油墨中可揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)含量的限值》、HJ 2542—2016《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求膠印油墨》以及HJ 371—2018《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求 凹印油墨和柔印油墨》的規(guī)定,印刷油墨的VOCs含量低于5%可認(rèn)為是極低VOCs含量的油墨,同時(shí)禁止添加多種鹵代烴、多種有毒溶劑和部分光引發(fā)劑。在其他特定遷移性元素方面,相關(guān)法規(guī)明確了包含鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、鋇(Ba)、 硒(Se)、銻(Sb)、汞(Hg)、砷(As)8大重金屬,DBP、BBP、DEHP、DNOP、DINP、DIDP等多種增塑劑以及多種全氟和多氟烷基(PFAS)等遷移性物質(zhì)的限量要求。

國(guó)家鼓勵(lì)推廣的全植物油油墨(無(wú)礦物油油墨)、能量固化油墨以及部分水性油墨,能夠更好地應(yīng)對(duì)上述法規(guī)的需求,也是油墨行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。


全植物油(無(wú)礦物油)油墨技術(shù) 漸入佳境

傳統(tǒng)的平版膠印油墨是由樹(shù)脂、礦物油、植物油和助劑等組成,其中的礦物油是印刷行業(yè)VOCs的主要來(lái)源之一為了實(shí)現(xiàn)綠色印刷的要求,減少礦物油的使用,提高綠色環(huán)保原材料的比例,減少下游客戶使用過(guò)程中VOCs的產(chǎn)生,開(kāi)發(fā)出了一種完全不添加礦物油的新型環(huán)保膠印油墨——全植物油膠印油墨。但常規(guī)全植物油油墨由于不添加石油系溶劑,在實(shí)際使用過(guò)程中容易存在固著速度慢、背粘等問(wèn)題。而且在固化過(guò)程中,部分植物油因氧化酸敗造成強(qiáng)烈刺激性異味。油墨企業(yè)從樹(shù)脂合成角度進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān),各項(xiàng)性能基本接近傳統(tǒng)油墨。新型全植物油油墨的主要特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾方面:

1.連接料和油墨配方中采用植物油(可再生)替代石油系溶劑(不可再生)

傳統(tǒng)連接料(凡立水)配方中采用30%~35%石油系礦物油,通過(guò)配方優(yōu)化改良,提高植物油配方比例,采用植物油衍生物替代礦物油,實(shí)現(xiàn)凡立水中無(wú)傳統(tǒng)礦物油;油墨配方中選用植物油(或衍生物)替代礦物油,凡立水、油墨傳統(tǒng)配方與全植物配方對(duì)比見(jiàn)表1。


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2.全植物油油墨使用時(shí)揮發(fā)性有機(jī)化合物排放甚少

全植物油油墨和傳統(tǒng)膠印油墨兩種不同油墨的VOCs測(cè)試方法對(duì)比見(jiàn)表2。失重法是模擬油墨長(zhǎng)期放置過(guò)程中總揮發(fā)物揮發(fā)情況,被認(rèn)為更接近于實(shí)際使用情況。以國(guó)內(nèi)膠印油墨年產(chǎn)約25萬(wàn)t計(jì)算,如果全部轉(zhuǎn)換成全植物油油墨,可減少總揮發(fā)物排放量約5萬(wàn)t。


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3.新型全植物油油墨的印刷性能和脫墨效果

(1)印刷性能

常規(guī)全植物油油墨由于不添加石油系溶劑,在實(shí)際使用過(guò)程中容易存在固著速度慢、背粘以及固化后產(chǎn)生異味等問(wèn)題。從樹(shù)脂核心性能出發(fā),利用特定性能的樹(shù)脂和植物油開(kāi)發(fā)樹(shù)脂衍生物,很好地解決了上述的問(wèn)題,各項(xiàng)性能(特別是固著性能)和傳統(tǒng)油墨一致。

(2)脫墨效果

為比較全植物油膠印油墨和普通膠印油墨在印刷樣張上的脫墨性能,針對(duì)銅版紙和膠版紙兩類(lèi)紙張,在相同試驗(yàn)條件下,全植物油和常規(guī)油墨脫墨對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。


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數(shù)據(jù)結(jié)果顯示:EF全植物油油墨產(chǎn)品與傳統(tǒng)油墨相比,視白度指標(biāo)高出5%~6%,紙漿得率高出0.6%~0.7%。一方面增強(qiáng)了脫墨效果,另一方面又提高了紙漿收率,從而提高資源利用效率及減少?gòu)U水中污染物產(chǎn)生量。

4.碳足跡行業(yè)內(nèi)部分企業(yè)依據(jù)ISO 14040:2006《環(huán)境管理—生命周期評(píng)價(jià)—原則和框架》、ISO14044:2006《環(huán)境管理—生命周期評(píng)價(jià)—要求和指南》、ISO 14067:2018《溫室氣體—產(chǎn)品碳足跡—量化要求和指南》,對(duì)全植物油油墨從“搖籃到大門(mén)”的碳足跡進(jìn)行了評(píng)估和核查。結(jié)果顯示,全植物油油墨不包括生物碳儲(chǔ)存與排放的碳足跡為5.647tCO2e/t,如果包括生物碳儲(chǔ)存與排放的碳足跡為5.173tCO2e/t,兩者相差約8.4%(數(shù)據(jù)的年期初級(jí)數(shù)據(jù):12 個(gè)月;數(shù)據(jù)收集期間:2023年1月1日—12月31日;次級(jí)數(shù)據(jù):10年)。

擴(kuò)大可再生生物質(zhì)資源(植物油、松香等)應(yīng)用于平版膠印油墨,大幅減少不可再生的礦物油(全國(guó)全行業(yè)可減少使用近10萬(wàn)t/年),可以更加有利于印刷紙張的脫墨回收,提高印刷品的安全衛(wèi)生性,大幅降低回收紙張殘余的礦物油含量,提高回收紙張的利用價(jià)值。隨著對(duì)全植物油膠印油墨配方的不斷深入研究并持續(xù)深化開(kāi)發(fā),開(kāi)發(fā)的環(huán)保、綠色生態(tài)型全植物油膠印油墨完全能夠替代傳統(tǒng)的現(xiàn)有膠印油墨。


節(jié)電型能量固化技術(shù)在書(shū)刊印刷領(lǐng)域持續(xù)推廣

1.LED-UV和EB在印刷領(lǐng)域的應(yīng)用分析

普通油墨印刷后墨膜層的干燥,一般是油墨中的連結(jié)料被承印物吸收和揮發(fā),固態(tài)物質(zhì)則保留在承印物表面,形成一層薄薄的墨層。能量固化技術(shù)主要有紫外光(UV)固化和加速高能電子束(EB)固化兩種形式,是借助紫外線和電子束能量射線,與光敏和活性單體進(jìn)行輻射化學(xué)反應(yīng),在常溫下迅速干燥固化的過(guò)程。

LED-UV紫外線波段固化是在現(xiàn)有UV固化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新技術(shù),它主要是采用一種芯片產(chǎn)生紫外線純波段的方式固化油墨。紫外線波段固化中LED-UV固化燈發(fā)光,面對(duì)基材表面照射,從而實(shí)現(xiàn)固化加工。其基本原理就是以紫外線波段為能源,引發(fā)具有化學(xué)活性的液體配方,在基體表面實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)的固化過(guò)程。LED-UV固化是能量輻射固化領(lǐng)域目前最吸引人的一項(xiàng)技術(shù),它是由一顆顆紫外發(fā)光二極管(LED-UV)封裝而成的LED-UV燈,發(fā)射出深紫外線完成能量輻射固化。2008年,LED-UV固化技術(shù)首次在德魯巴展會(huì)上亮相,引起了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注,很多印刷設(shè)備制造商和油墨制造商都展示了自己的這項(xiàng)技術(shù)。LED-UV固化技術(shù)可有效克服傳統(tǒng)UV汞燈的高能耗、產(chǎn)生臭氧、燈管壽命短、金屬汞無(wú)法回收等缺陷,其應(yīng)用前景廣闊,國(guó)內(nèi)各大光電公司和UV燈制造商都紛紛投入資金研發(fā)LED-UV燈,并在各類(lèi)展會(huì)演示和推廣最新的技術(shù)。得益于技術(shù)的發(fā)展,到2015年,LED-UV固化技術(shù)在噴墨印刷和標(biāo)簽印刷領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,國(guó)內(nèi)標(biāo)簽印刷企業(yè)紛紛購(gòu)置LED-UV燈以實(shí)現(xiàn)高速印刷。2016年,隨著國(guó)產(chǎn)高功率LED-UV燈的推出,單張膠印遠(yuǎn)距離照射LED-UV固化系統(tǒng)開(kāi)始落地,通過(guò)配套的LED-UV油墨可以實(shí)現(xiàn)15000印/h以上的高速印刷,引領(lǐng)了平版商務(wù)LED-UV印刷趨勢(shì)。2020年起,LED-UV固化技術(shù)在輪轉(zhuǎn)商務(wù)印刷領(lǐng)域進(jìn)行了更多的嘗試和推廣,首先在部分新華印刷廠替代原高能耗熱固化技術(shù),熱固印刷由此成為了歷史。同時(shí),為了實(shí)現(xiàn)印后數(shù)智化聯(lián)動(dòng),部分冷固印刷也開(kāi)始轉(zhuǎn)向LED-UV印刷,印刷品質(zhì)量和生產(chǎn)效率顯著提升。最新的LED-UV固化技術(shù)攻關(guān)方向主要在提升低波段(275~280nm)芯片組單位面積功率、提升壽命和降低成本方面,為后續(xù)全面替代UV汞燈做好了技術(shù)準(zhǔn)備。

EB固化和UV固化有類(lèi)似之處,但不同于傳統(tǒng)熱輻射固化技術(shù)(熱固化),其最大優(yōu)點(diǎn)在于采用高效能源的紫外光或電子束作為引發(fā)手段,快速實(shí)現(xiàn)涂層固化。其中,EB電子束輻射則是由一批經(jīng)過(guò)加速的電子流所組成的,在高能電子束的作用下,產(chǎn)生自由基或離子基,自由基或離子基再與其他物質(zhì)交聯(lián)成網(wǎng)狀聚合物。與UV紫外光相比,粒子能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于紫外光,能夠使空氣電離,且電子束固化一般不需光引發(fā)劑,能夠直接引發(fā)化學(xué)反應(yīng),對(duì)物質(zhì)的穿透力也比紫外光大。目前,EB固化技術(shù)在傳統(tǒng)印刷領(lǐng)域中的應(yīng)用還不普遍,僅在輪轉(zhuǎn)膠印領(lǐng)域有一定的應(yīng)用實(shí)績(jī)。

2.LED-UV和EB優(yōu)缺點(diǎn)比較

采用LED-UV和EB油墨印刷的印刷品外觀漂亮,耐抗性能優(yōu)越,為印刷品增加了光澤度和立體感。與普通油墨相比,能量固化油墨能夠在瞬間干燥固著,使印刷、涂布上光和復(fù)合等工藝的聯(lián)機(jī)作業(yè)成為可能。釆用LED-UV和EB油墨印刷還能夠減少印刷機(jī)的清洗時(shí)間,因為墨斗或印刷機(jī)上的LED-UV和EB油墨即使存放一個(gè)晚上,也不會(huì)出現(xiàn)結(jié)皮硬化現(xiàn)象,因此減少了油墨的浪費(fèi)。

LED-UV或EB油墨和涂料的固化度幾乎達(dá)到100%,其成分中不含對(duì)人體和環(huán)境有害的VOCs。LED-UV和EB固化都不會(huì)釋放臭氧,都屬于冷固化系統(tǒng),不過(guò)EB的溫度更低。EB固化不受油墨顏色的影響,具有更深的穿透性,尤其是厚實(shí)油墨膜層的固化比較徹底,固化中不會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)致承印物變形的強(qiáng)熱量。但LED-UV固化系統(tǒng)在安全性、購(gòu)置成本和維護(hù)成本方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。EB固化技術(shù)目前更多地應(yīng)用于卷材涂布行業(yè),替代原有溶劑型涂層,包括裝飾性材料(皮革、裝飾紙的涂布)以及卷鋼涂層等。

EB和LED-UV應(yīng)該被當(dāng)作完全不同的工藝來(lái)對(duì)待,EB固化設(shè)備不適宜安裝在多色印刷機(jī)的機(jī)組與機(jī)組之間,目前的應(yīng)用仍局限在輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)上。EB油墨的固化必須處于惰性空氣中,因此固化時(shí)需要氮?dú)獯嬖?。采用EB油墨印刷塑料薄膜,要注意EB油墨對(duì)塑料薄膜有降解作用,最終會(huì)影響塑料薄膜的完整性。

油墨組成方面,LED-UV油墨主要由連結(jié)料(樹(shù)脂與單體)、顏料、添加劑、光引發(fā)劑等組成。EB的主要化學(xué)成分除了無(wú)需添加引發(fā)劑以外,其他組成與LED-UV油墨基本一致。因此,在衛(wèi)生安全性方面,EB油墨更優(yōu)。

3.綜合成本對(duì)比(僅供參考)

由于EB油墨中不需要光引發(fā)劑(光敏劑),因此EB油墨原材料的成本比LED-UV油墨原材料低。但是,當(dāng)我們衡量EB油墨的整體成本時(shí),還必須考慮另外一個(gè)影響成本的因素,由于原材料的純度很高才能獲得低氣味的EB油墨,所以高度提純的原材料的價(jià)格要高一些。同時(shí),實(shí)驗(yàn)室對(duì)原材料和成品油墨的純度分析也是要考慮的成本因素之一。采用EB印刷的缺點(diǎn)是資金投入大、運(yùn)作成本高,EB固化裝置和氮?dú)馊?/span>器的占地空間受到限制。EB固化設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)也需要大量的成本。

在傳統(tǒng)印刷領(lǐng)域,EB固化技術(shù)更適用于多色疊印一次性固化的膠印方式,以寬幅輪轉(zhuǎn)印刷設(shè)備為例,假設(shè)按一年運(yùn)行時(shí)間200天、每天運(yùn)行10h、2.5萬(wàn)印/h滿開(kāi)計(jì)算,合計(jì)5000萬(wàn)印/年,油墨使用量約20t(0.4g/印),商務(wù)輪轉(zhuǎn)EB印刷與LED-UV印刷具體對(duì)比數(shù)據(jù)如表4所示。


5.png


目前看來(lái),EB印刷的綜合成本高于LED-UV,如果印刷量不足,EB固化系統(tǒng)的綜合維護(hù)成本占比更高。從實(shí)際情況看,按1臺(tái)商務(wù)輪轉(zhuǎn)設(shè)備1年油墨消耗量10~15t計(jì)算,油墨采購(gòu)成本差異在10萬(wàn)元/年左右,而EB固化比LED-UV固化的綜合運(yùn)營(yíng)成本高20~40萬(wàn)元/年。隨著LED-UV深紫外技術(shù)的不斷突破,未來(lái)3~5年內(nèi),LED-UV有望完全替代傳統(tǒng)UV汞燈。同時(shí),EB固化系統(tǒng)屬于2006年5月30日生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《射線裝置分類(lèi)辦法》中規(guī)定的II 類(lèi)射線裝置,面臨著更多的管理成本。因此,從綜合成本角度,EB印刷目前并沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。不過(guò),EB固化技術(shù)在卷鋼涂層、皮革轉(zhuǎn)印涂層等厚涂層印刷領(lǐng)域以及薄膜類(lèi)食品包裝印刷、低溫收縮膜印刷等領(lǐng)域具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。在德魯巴2024上,我們看到了EB固化技術(shù)在輪轉(zhuǎn)膠印薄膜領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。衛(wèi)生安全性方面,LED-UV固化印刷閱讀類(lèi)產(chǎn)品也是非常安全的,在部分食品包裝印刷領(lǐng)域也在使用低遷移性UV油墨,安全性均符合國(guó)內(nèi)外相類(lèi)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。未來(lái),LED-UV固化系統(tǒng)如果像EB固化系統(tǒng)一樣加上氮?dú)獗Wo(hù),那LED-UV油墨就可以全面采用更環(huán)保的大分子引發(fā)劑或自固化樹(shù)脂,衛(wèi)生安全性將進(jìn)一步提升,為相關(guān)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)更大的成長(zhǎng)空間。

4.碳足跡

行業(yè)內(nèi)部分企業(yè)依據(jù)ISO 14040:2006《環(huán)境管理—生命周期評(píng)價(jià)—原則與框架》、ISO14044:2006《環(huán)境管理—生命周期評(píng)價(jià)—要求和指南》、ISO 14067:2018《溫室氣體—產(chǎn)品碳足跡—量化要求和指南》,對(duì)LED-UV油墨從“搖籃到大門(mén)”的碳足跡進(jìn)行了評(píng)估和核查。結(jié)果顯示,LED-UV油墨不包括生物碳儲(chǔ)存與排放的碳足跡為5.324 tCO2e/t(數(shù)據(jù)的年期初級(jí)數(shù)據(jù):12個(gè)月;數(shù)據(jù)收集期間:2023 年1月1日—12月31日;次級(jí)數(shù)據(jù):10 年)。

LED-UV固化技術(shù)為印刷企業(yè)提供了綠色化、數(shù)智化、自動(dòng)化的可靠方案,節(jié)能省電的同時(shí),符合各類(lèi)法規(guī),真正做到綠色環(huán)保。綜合評(píng)判現(xiàn)有輻射固化技術(shù)(LED-UV、UV、EB電子束、紅外等)方案,LED-UV固化技術(shù)具有最佳性價(jià)比、最佳效率和可靠性、最低維護(hù)成本等綜合優(yōu)勢(shì)。因此,LED-UV油墨也是未來(lái)5~10年內(nèi)最具發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)前景的油墨品種,必將助力油墨和印刷行業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。


水性化趨勢(shì)顯現(xiàn)

水性油墨是一種使用水作為主要溶劑或載體的油墨,相對(duì)于傳統(tǒng)的溶劑型油墨而言,其具有較低的揮發(fā)性有機(jī)溶劑含量,符合現(xiàn)代社會(huì)對(duì)環(huán)保和健康的要求。根據(jù)化學(xué)成分和用途不同,水性油墨可以分為水性染料油墨、水性顏料油墨等類(lèi)型,在不同領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,而且隨著環(huán)保要求的提高,其在印刷和涂料行業(yè)中的地位逐漸增強(qiáng)。在目前的傳統(tǒng)印刷領(lǐng)域,水性油墨的主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榘b印刷和裝飾建材等,印刷方式主要采用凹印和柔印。

1.塑料包裝印刷

水性油墨在塑料編織類(lèi)產(chǎn)品和塑料薄膜類(lèi)產(chǎn)品中有著廣泛應(yīng)用。例如,LDPE、HDPE、BOPP、PVC、PET等薄膜類(lèi)非吸收性材料都可以使用水性油墨進(jìn)行印刷;背心袋、服裝袋、垃圾袋、快遞袋和化工袋等塑料包裝產(chǎn)品,以及紙尿褲、衛(wèi)生巾和零食袋等食品級(jí)產(chǎn)品,都可以采用水性油墨進(jìn)行印刷。

2.紙箱、紙袋印刷

水性油墨在紙類(lèi)包裝產(chǎn)品如紙箱、紙袋的印刷中也有重要應(yīng)用。其顏色鮮艷、吸附力強(qiáng),對(duì)于紙張等材質(zhì)的適用性好,是保持包裝外觀完好的理想選擇。

3.柔性版印刷和凹版印刷

在食品包裝、煙酒包裝、兒童玩具包裝等領(lǐng)域,水性油墨占有相當(dāng)大的比例。這些領(lǐng)域對(duì)印刷品的衛(wèi)生性和安全性要求極高,因此,水性油墨成為首選材料。

水性油墨不僅在包裝印刷領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,還逐漸擴(kuò)展到廣告印刷、書(shū)刊印刷、家具制造、建筑等多個(gè)領(lǐng)域,隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,未來(lái),中國(guó)水性油墨市場(chǎng)需求將進(jìn)一步增長(zhǎng)。出版物按需印刷(POD)是國(guó)家大力倡導(dǎo)的新型出版、印刷和發(fā)行模式,能有效降低庫(kù)存損耗,縮短讀者訂購(gòu)圖書(shū)的周期。隨著數(shù)字印刷技術(shù)的發(fā)展成熟,POD模式有望成為未來(lái)書(shū)刊印刷模式的重要補(bǔ)充。但水性油墨在色彩飽和度、圖文耐摩擦性、耐化學(xué)性等方面存在欠缺,關(guān)鍵技術(shù)瓶頸就是要解決水性數(shù)字印刷對(duì)于非吸收性基材(膜類(lèi)材料等)的適用性。未來(lái),中國(guó)水性油墨行業(yè)將繼續(xù)推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新,以提高產(chǎn)品的印刷性能、色彩穩(wěn)定性和適用范圍。此外,隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高,水性油墨行業(yè)也將面臨更為嚴(yán)格的監(jiān)管。

溶劑型油墨面臨大量的溶劑添加、使用過(guò)程高溫烘干、尾氣RTO焚燒處理等過(guò)程,碳排放面臨重大挑戰(zhàn),因此水性化、UV化是必然趨勢(shì)。同時(shí),溶劑型凹印目前面臨大量的專色制作,造成回墨現(xiàn)象,容易存在呆滯物料變質(zhì)報(bào)廢等浪費(fèi)問(wèn)題。設(shè)備商正積極探索溶劑型凹印轉(zhuǎn)衛(wèi)星式柔印的可行性,并有企業(yè)采用多色拓展色域ECG印刷來(lái)替代專色印刷,盡量避免專色的使用,這也是一個(gè)重要的革新方向。

隨著環(huán)保意識(shí)的不斷提高和技術(shù)的不斷進(jìn)步,水性油墨在包裝印刷領(lǐng)域的應(yīng)用前景將更加廣闊。未來(lái),水性油墨的性能將進(jìn)一步提升,成本將進(jìn)一步降低,應(yīng)用領(lǐng)域也將不斷擴(kuò)大。水性油墨以其顯著的環(huán)保性能、優(yōu)越的安全性能、良好的適應(yīng)性和應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛性在包裝印刷領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的不斷增長(zhǎng),水性油墨將在未來(lái)繼續(xù)引領(lǐng)包裝印刷行業(yè)的綠色發(fā)展潮流。


油墨包裝輕量化趨勢(shì)

油墨包裝的輕量化趨勢(shì)是近年來(lái)環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展理念在印刷行業(yè)中的重要體現(xiàn)。這一趨勢(shì)主要包括軟包裝(如塑料袋、鋁箔袋等)替代鐵罐、集中供墨系統(tǒng)的應(yīng)用以及包裝回收利用3個(gè)方面。國(guó)內(nèi)單張紙膠印油墨包裝以鐵質(zhì)包裝為主,有著成熟的回收利用途徑,相對(duì)容易得到回收處理;但隨著“雙碳”目標(biāo)的提出,環(huán)保政策逐步收緊,鐵質(zhì)包裝回收處理的實(shí)際操作逐漸困難。要回收利用必須焚燒,再回爐利用,這兩個(gè)環(huán)節(jié)都存在著阻力。一是,焚燒爐廠家不愿意接受鐵質(zhì)廢品(容易損壞爐壁);二是,廢鐵回爐利用價(jià)差不夠,無(wú)利可圖,直接結(jié)果就是印刷廠的廢棄鐵質(zhì)包裝無(wú)人接收。軟包裝回收處理路徑短,焚燒容易,總體上處理耗能更低,有著更好的綠色制造效益。基于全流程綠色生態(tài)設(shè)計(jì),杭華油墨開(kāi)展了“綠印計(jì)劃”,通過(guò)包裝循環(huán)利用、能源管控,推動(dòng)“包裝革命”,油墨的軟包裝工藝研發(fā)是其中重要一環(huán)。

普通膠印油墨的隔氧要求和紫外光固化油墨的阻光要求,軟包裝均可以滿足,各方面性能也更適合存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)确矫娴囊蟆?/span>軟包裝作為油墨外包裝,可以大幅降低包裝固廢的單位克重,從源頭減少油墨使用中固體廢棄物的產(chǎn)生量,更加契合綠色生態(tài)設(shè)計(jì)要求。軟包裝的降廢優(yōu)勢(shì)明顯:固廢體積減小85%以上;固廢重量減少76%左右;固廢處理費(fèi)用減少82%左右。油墨使用過(guò)程中,包裝上的油墨殘留比傳統(tǒng)鐵質(zhì)包裝更少,不超過(guò)20g/袋。一條全自動(dòng)軟包裝灌裝流水線僅需配置一名操作工,縮短每一袋的灌裝時(shí)長(zhǎng),提升灌裝效率至500~600kg/h。

自動(dòng)軟包裝灌裝線的關(guān)鍵技術(shù)有:3D相機(jī)視覺(jué)智能設(shè)計(jì);機(jī)械臂精準(zhǔn)抓取設(shè)計(jì);全自動(dòng)貼標(biāo)設(shè)計(jì);旋轉(zhuǎn)四工位協(xié)同工作結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(上袋工位、抽真空充氮?dú)夤の弧⒐嘌b稱重工位、擰蓋工位);軟包裝精確計(jì)量灌裝設(shè)計(jì);軟包裝潔凈安全灌裝設(shè)計(jì)(防爆口、防飛絲);自動(dòng)理蓋、取蓋、擰蓋一體化功能設(shè)計(jì);一機(jī)雙色自由切換結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。


結(jié)語(yǔ)

通過(guò)聚焦新領(lǐng)域、新場(chǎng)景、新應(yīng)用、新技術(shù)、新產(chǎn)品以及食品安全、綠色環(huán)保等新業(yè)態(tài),共同探討政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施與落地,分享經(jīng)驗(yàn)、制定規(guī)劃、促進(jìn)合作,為油墨行業(yè)的繁榮和創(chuàng)新注入新的活力。國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的油墨企業(yè)通過(guò)優(yōu)先選擇符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的原材料供應(yīng)商,確保供應(yīng)鏈的綠色化;通過(guò)加大投入研發(fā)低氣味、低VOCs、可降解等環(huán)保油墨,減少有害物質(zhì)排放,保護(hù)生態(tài)環(huán)境;通過(guò)采用清潔能源和節(jié)能設(shè)備,優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程,減少能源消耗和廢棄物產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn);通過(guò)建立完善的廢棄物回收體系,鼓勵(lì)客戶參與油墨、紙張等廢棄物的回收再利用,降低資源消耗。以油墨全生命周期綠色化發(fā)展戰(zhàn)略為引領(lǐng),不斷創(chuàng)新突破推出更多的新產(chǎn)品、新技術(shù)和新工藝。在研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用和回收的各環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)智化改造來(lái)提質(zhì)增效,通過(guò)整合優(yōu)質(zhì)資源打包整體解決方案,以卓越產(chǎn)品和服務(wù)助力印刷業(yè)綠色化、智能化發(fā)展。


注:*2020年2月10日,法國(guó)頒布了關(guān)于打擊浪費(fèi)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的法令

No.2020-105(AGEC法規(guī)),其中要求:

·2022年1月1日 起禁止在包裝材料中使用礦物油(MOH); 注

·2023年1月1日 起禁止使用含有礦物油(MOH)的油墨用于以商業(yè)推廣為

目的的廣告簡(jiǎn)章和目錄函的印刷;

·2025年1月1日 起禁止使用含有礦物油(MOH)的油墨進(jìn)行公共印刷。


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