長期以來，油墨作為印刷的一種易耗品，一直是印刷業(yè)的主要污染源頭之一。油墨通常由顏料、連結料、溶劑、助劑及填料5大部分組成，這些組分若不加以控制，往往或多或少地會“攜帶”有毒或者有害物質(zhì)。
UV油墨，可以說是一種真正意義上的綠色環(huán)保型油墨，UV印刷也已成為目前國內(nèi)最環(huán)保的印刷方式之一，始終走在印刷行業(yè)的前端，踐行綠色理念，引領環(huán)保發(fā)展不斷前行。
國內(nèi)UV油墨市場情況
20世紀70年代，紫外光固化技術(又稱“UV固化技術”)進入到油墨領域，開創(chuàng)了能量固化型油墨的新紀元。20世紀90年代開始，UV油墨以及UV印刷作為新興技術陸續(xù)被引入國內(nèi)印刷市場，至今已有二十余年歷史。期間，其迅速發(fā)展成為印刷業(yè)增長最快的領域。近十年來，UV油墨因符合印刷業(yè)的環(huán)保趨勢，迎來了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的黃金時期。
如今，國內(nèi)油墨市場上各類中外油墨品牌云集，大大小小的廠家相繼推出了自己的UV油墨產(chǎn)品。據(jù)不同的行業(yè)渠道統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，國內(nèi)UV油墨年生產(chǎn)量不足1萬噸，有一定規(guī)模的生產(chǎn)廠家(UV油墨以及相關UV光油等產(chǎn)品年生產(chǎn)量達到500噸以上)不足20家，其中UV油墨年生產(chǎn)量在300噸以上的屬于具有一定規(guī)模的中型廠家。
整體上看，UV油墨仍屬于小眾市場。近幾年，隨著單體、樹脂、光引發(fā)劑等原材料成本的不斷降低，以及UV油墨配方技術、生產(chǎn)工藝的成熟和擴散，UV油墨不再高不可攀。國內(nèi)UV油墨生產(chǎn)廠家眾多，質(zhì)量也參差不齊，市場上低價競爭激烈，UV油墨的均價也從前幾年的近200元/kg，迅速下降到如今的不足100元/kg。
UV油墨綠色化之路
長期以來，對UV膠印油墨甚至是UV凸印油墨，國內(nèi)的油墨生產(chǎn)廠家均執(zhí)行行業(yè)標準《膠印紫外光固化油墨(QB/T2826-2006)》。標準制定時，因考慮到國內(nèi)UV油墨的發(fā)展現(xiàn)狀，并沒有給出具體的綠色環(huán)保指標，只是形成了一個基礎的行業(yè)標準，從形式上解決了“什么是UV油墨”這一問題。
UV油墨以及UV印刷“從無到有”需要一個過程，那么經(jīng)歷過10余年的高速發(fā)展之后，今天的UV油墨勢必開始關注更深層次的“內(nèi)涵”，即從基礎的滿足印刷生產(chǎn)需要到更加綠色、更加環(huán)保的層面上來。鑒于此，一些油墨生產(chǎn)廠家便以綠色環(huán)保為首要原則，嚴格自我要求，使用高純度原料，限定塑化劑、重金屬、苯類、酮類及其他芳香烴類有機揮發(fā)物等有毒有害物質(zhì)含量。
然而，如果說目前的UV油墨是一種絕對綠色環(huán)保、安全、無任何危害的產(chǎn)品，還為時尚早。
筆者認為：在光引發(fā)劑大量存在的前提下，沒有絕對安全的綠色環(huán)保UV油墨，只存在相對意義上的更加環(huán)保、更加綠色化。國內(nèi)的相關標準更多地關注光引發(fā)劑的禁用，遠沒有系統(tǒng)性地考慮UV油墨行業(yè)的綠色化問題。
筆者結合自己多年來的工作及研究經(jīng)驗，根據(jù)內(nèi)部相關資料，結合發(fā)展中的UV油墨的綠色環(huán)保特點，總結出未來綠色UV油墨技術發(fā)展的幾條道路。
UV油墨H-UV、LED化之路
傳統(tǒng)UV固化裝置所用光源普遍是高壓水銀燈和金屬鹵素燈兩種，電力消耗大，燈管表面的溫度可達800℃，發(fā)熱量大，易對印刷機本身和承印物造成老化損傷，并且固化系統(tǒng)開啟后，與空氣接觸會產(chǎn)生大量臭氧類刺激性氣體，對一線工人以及環(huán)境造成傷害。
為解決傳統(tǒng)UV固化裝置的這一系列問題，印刷行業(yè)從業(yè)人員將能發(fā)射紫外線的發(fā)光二極管(LED)技術應用于UV油墨的固化中，開發(fā)了UV LED印刷系統(tǒng)。該系統(tǒng)與傳統(tǒng)的UV印刷系統(tǒng)相比，具有以下優(yōu)點：①LED固化裝置用電量少，節(jié)省能耗費用，并大大減少二氧化碳的排放量，產(chǎn)生熱量少，適用于對熱敏感的印刷材質(zhì)；②LED固化不生成臭氧類刺激性氣體，對操作環(huán)境無傷害，對環(huán)境無破壞；③LED光源元件與傳統(tǒng)UV燈相比壽命更長，可達2萬余小時，光源更換頻度大幅降低，器材耗用隨之減少；④LED可做到瞬間開啟或關閉，而無須像UV燈那樣預熱及降溫，因此其作業(yè)效率更高。
可以說，UV LED印刷系統(tǒng)進一步增強了傳統(tǒng)UV印刷系統(tǒng)對環(huán)境的保護。目前，已有廠家對標簽凸印機進行了改造，以使其適用于UV印刷系統(tǒng)。一些功率更高的UV LED固化裝置也能對市場上普通型的UV油墨產(chǎn)品進行固化，顯示出了強大的固化效率。但受制于燈管長度(長度大于90cm)的限制，目前LED固化裝置在UV膠印機上的使用尚不成熟。
植物油改性UV油墨的可持續(xù)發(fā)展之路
傳統(tǒng)UV油墨的大部分原材料(如聚氨酯、聚酯、環(huán)氧或聚醚等丙烯酸酯，丙烯酸類的單體稀釋劑等)占了配方的50%～70%，全部來自于石油類合成材質(zhì)，油墨本身缺少生態(tài)可持續(xù)性理念。受石化來源日益枯竭的影響，UV油墨的可持續(xù)發(fā)展受到一定挑戰(zhàn)。
植物油基UV油墨大幅度提高了可再生原材料在配方中的比例。使用松香、大豆油、桐油等植物性的資源，一方面可以降低成本，提高生物資源利用率，另一方面有利于提高油墨及印刷品的生物可降解性能，降低對石油制品的依賴程度。
目前大豆油改性UV油墨(UV SOYA體系)已經(jīng)研發(fā)成功，并受到了歐美地區(qū)一些環(huán)保理念超前的客戶群體的喜愛，這種油墨已經(jīng)在一些兒童玩具類標簽上有所應用。國內(nèi)票據(jù)印刷用油墨也正在朝著這一方向發(fā)展，部分客戶要求使用UV大豆油系列產(chǎn)品。
低遷移性UV油墨之路
低遷移性UV油墨是未來實現(xiàn)食品包裝印刷的最佳途徑，其使用大分子引發(fā)劑以及自固化反應樹脂，選用高純度的稀釋劑和更為環(huán)保的輔料材質(zhì)，能有效減少油墨固化后的遷移。
目前的UV油墨已經(jīng)能夠做到無溶劑揮發(fā)、氣味低等諸多環(huán)保特性，可廣泛應用于各類食品的外包裝印刷。
雖然這些UV油墨并沒有和食品直接接觸，但固化后UV油墨的化學成分存在向包裝內(nèi)食品遷移的可能性，甚至是通過食品最終流入人體，對人體造成傷害。例如，2005年底，意大利相關部門在對雀巢牛奶做常規(guī)檢測的時候，意外發(fā)現(xiàn)了異丙基硫雜蒽酮(ITX)這一并不存在牛奶成分中的有害物質(zhì)。后來查明ITX居然來源于牛奶外包裝已經(jīng)固化的UV油墨。之后雀巢公司對食品包裝油墨的各種成分進行了嚴格的規(guī)定，并發(fā)布《Nestle Guidance Note on Packaging Inks》(簡稱“雀巢列表”)。
綠色印刷是我國印刷行業(yè)實施的一項戰(zhàn)略舉措，旨在促進印刷行業(yè)發(fā)展方式的轉變，加快建設印刷強國的步伐。從某種意義上說，國內(nèi)UV油墨的綠色化、持續(xù)化發(fā)展離不開有責任的油墨生產(chǎn)廠家的貢獻。我們相信，在印刷產(chǎn)業(yè)鏈各方的努力下，UV油墨定將為我國綠色印刷事業(yè)貢獻更多力量！