【集萃網(wǎng)觀察】目前在我國(guó)絲網(wǎng)印刷、柔性版印刷、凹版印刷等印刷過(guò)程中大量使用的溶劑型油墨,含有50%~60%的揮發(fā)性組分,如果加上調(diào)油墨粘度所需的稀釋劑,那么在印品干燥時(shí),油墨所散發(fā)出來(lái)的揮發(fā)性組分的總含量為70%~80%。
這些有機(jī)溶劑所揮發(fā)的氣體,通過(guò)呼吸進(jìn)入工人體內(nèi),對(duì)人體的肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)造成損害,對(duì)環(huán)境造成很大的危害。根據(jù)筆者最新做的一項(xiàng)研究表明,在這類(lèi)印刷廠中的苯類(lèi)化合物嚴(yán)重超標(biāo),監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 2003~2004年所調(diào)查的印刷車(chē)間空氣中苯系物監(jiān)測(cè)結(jié)果
按照國(guó)標(biāo)要求,工業(yè)生產(chǎn)車(chē)間中苯的最高容許濃度10mg/m3、甲苯為100mg/m3、二甲苯為100mg/m3,這些印刷廠苯的平均濃度超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2.2倍,甲苯超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)4.2倍,二甲苯平均濃度也超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。從醫(yī)學(xué)角度來(lái)說(shuō),這會(huì)減弱機(jī)體中抗氧化酶的活性,使得整個(gè)酶性保護(hù)系統(tǒng)全線崩潰,導(dǎo)致不可逆性的細(xì)胞損傷,造成肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)的損害,給印刷工人的健康帶來(lái)極大危害。
如上所述,當(dāng)前我國(guó)印刷業(yè)面臨的環(huán)境污染以及對(duì)于生產(chǎn)工人造成的危害是非常嚴(yán)重的,在印刷行業(yè)的環(huán)境污染中,油墨造成的危害是不能小視的。從我國(guó)的當(dāng)前實(shí)際和國(guó)際的發(fā)展趨勢(shì)出發(fā),對(duì)油墨的研發(fā)工作首先要著眼于它的環(huán)保性能上。
這里講的環(huán)保型油墨就是指VOC少排放或者零排放的油墨,具體來(lái)說(shuō)就是以水為溶劑的油墨或者稱為水墨,以及輻射固化油墨,本文著重要介紹UV(紫外線)固化絲網(wǎng)印刷油墨。
與普通油墨相比,UV油墨也是由色料、連結(jié)料和助劑組成。不過(guò)U V 油墨的連結(jié)料是由光引發(fā)劑(或光敏劑)、預(yù)聚物、活性單體和油墨助劑組成。UV固化油墨的基本組成是:顏料、預(yù)聚物、活性單體、光引發(fā)劑及助劑(流平劑、消泡劑、表面活性劑、填料)等。表2為UV固化油墨與普通油墨原材料的區(qū)別。
表2 UV固化油墨與普通油墨原材料的對(duì)比
一、UV固化油墨的組成
UV固化油墨主要是由光固連結(jié)料、顏料、光聚合引發(fā)劑和輔助劑組成。
1.連結(jié)料的選擇
連結(jié)料有兩種功能:①給予油墨以適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性,從墨斗到版面,到承印材料,使油墨順利的轉(zhuǎn)移(印刷適性);②印刷后,經(jīng)干燥后轉(zhuǎn)變成固體膜,使顏料固著在印刷面上(干燥性)。連結(jié)料的性質(zhì)對(duì)油墨的特征和適應(yīng)性有很大影響,因此,光固連結(jié)料的選擇特別重要,其原則是:
① 光固連結(jié)料色澤要淺,透明度要好;
② 光固化活性要高,在紫外光照射下能夠瞬間干燥;
③ 固化成膜后光澤要好,附著力要牢,韌性和耐沖擊性優(yōu)良;
④ 光固連結(jié)料的酸值不能過(guò)高(一般在2.0以下),否則在油墨儲(chǔ)存時(shí)易發(fā)生膠化,抗水性能也不佳;
⑤ 與顏料的潤(rùn)濕性要好。
UV固化油墨的連結(jié)料,不能只選用一種光固樹(shù)脂,大都采用兩種或多種光固樹(shù)脂進(jìn)行拼合。光固連結(jié)料的選擇還要根據(jù)使用對(duì)象、施工方法及涂膜性質(zhì)來(lái)決定。以丙烯酸型不飽和聚酯作為油墨的主要連結(jié)料效果最好,這種樹(shù)脂具有極高的紫外光反應(yīng)性,可生成堅(jiān)硬的亮光膜,具有合適的柔韌性,能夠滿足紫外光固印刷的需要。
2.顏料的選擇
顏料選擇要求為:
① 顏料的拼混性要好,拼混后不會(huì)使UV固化油墨在有效存放期內(nèi)膠化;
② 顏料合用時(shí),每種顏料在光固油墨中的用量一定要準(zhǔn)確;
③ 顏料的濃度要高,色澤鮮艷,具有優(yōu)良的分散性和足夠的著色力;
④ 選用對(duì)于紫外線光譜吸收率小的顏料,以免影響光固油墨的固化速度;
⑤ 當(dāng)顏料暴露在紫外光下或在固化反應(yīng)時(shí)要不變色。
不同的顏料對(duì)于紫外光譜的吸收和反射率是不同的,因此,光固油墨的固化速度也會(huì)因顏料的不同而有區(qū)別。透明度好的顏料,紫外線透射率高,固著速度快;炭黑的紫外線吸收能力較高,固化最慢;白色顏料反光性強(qiáng),會(huì)影響固化。根據(jù)以上原則,紫外線干燥油墨選用的顏料大致以鈦白粉、聯(lián)苯胺黃、酞菁藍(lán)、永久紅、桃紅、寶紅、耐曬深紅、炭黑等作為主要的原料。
3.光聚合引發(fā)劑的選擇
在加光聚合引發(fā)劑時(shí),如果在光固樹(shù)脂中已加入了一部分光聚合引發(fā)劑,在設(shè)計(jì)油墨配方時(shí),應(yīng)根據(jù)顏料的不同,再加入適量的光聚合引發(fā)劑。一般,加光聚合引發(fā)劑的方法有兩種:一是先在光固連結(jié)料中加入少量的光聚合引發(fā)劑,配墨時(shí)再加入一部分;二是在光固連結(jié)料中不加光聚合引發(fā)劑,配墨時(shí)再加入。
4.輔助劑的選擇
油墨中常以蠟類(lèi)作為輔助劑,以改善油墨的耐磨擦性能,降低粘性。對(duì)油墨用蠟的基本要求是高熔點(diǎn)、微結(jié)晶,如微結(jié)晶蠟和聚乙烯蠟,另外,還要加入少量的叔胺類(lèi)、磷化氫的衍生物等。
來(lái)源: 網(wǎng)印工業(yè)