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一、印刷行業(yè)的前景 近幾年隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，以及人們對(duì)生活素質(zhì)要求的日益提高，國(guó)內(nèi)塑料軟包裝市場(chǎng)發(fā)展特別快，以前一些非軟包裝用品生產(chǎn)企業(yè)，大多開始轉(zhuǎn)向塑料軟包裝的生產(chǎn)，食品、洗滌用品、化妝用品等包裝在形式和質(zhì)量上的要求，發(fā)生了很大變化，塑料凹版印刷是當(dāng)今塑料薄膜印刷的主要方法。用凹版印刷的塑料薄膜印刷品，色澤鮮艷、清晰明快、反差適度、形象逼真、立體感強(qiáng)、產(chǎn)品規(guī)格多樣化等優(yōu)點(diǎn)。是其它印刷方式難以達(dá)到的,由于無可比擬的效果我國(guó)軟包裝印刷領(lǐng)域，特別是在食品包裝印刷這一領(lǐng)域，凹版印刷己占了主導(dǎo)地位。 誠(chéng)然,凹版印刷發(fā)展到今天，是與眾多相關(guān)行業(yè)的共同努力分不開的。如設(shè)備制造、油墨制造、溶劑、制版新技術(shù)的應(yīng)用和印刷行業(yè)新工藝的實(shí)施等等，無不推動(dòng)著凹印的繁榮發(fā)展。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在各相關(guān)行業(yè)的共同努力下，我國(guó)“一流的產(chǎn)品，二流的包裝“這種局面正發(fā)生改變。然而，在產(chǎn)品品牌意識(shí)日益重視的情況下，越來越多的企業(yè)都十分重視自己產(chǎn)品的包裝和包裝安全。特別是食品企業(yè)對(duì)自身產(chǎn)品的包裝衛(wèi)生和安全特別重視。同時(shí)國(guó)家也對(duì)食品衛(wèi)生與安全問題提到了國(guó)計(jì)民生的大事來監(jiān)管，食品包裝已列入國(guó)家質(zhì)量監(jiān)管的六類產(chǎn)品之一。 目前，在出版領(lǐng)域的紙張凹版印刷上，已基本采用水溶性油墨,在裝飾領(lǐng)域(如木紋紙印刷)也大部分采用水溶性油墨；但在食品軟包裝凹版印刷方面，由于其材質(zhì)的特殊性，和食品包裝的特殊要求，加之油墨在制造中存在尚有待解決的技術(shù)難點(diǎn)，使得食品包裝在凹版印刷上主要使用的油墨還是溶劑型油墨。適合凹版印刷的材料非常廣，其中常用的有：PVDC、PET、IPE、NY、CPP、OPP、BOPP、復(fù)合膜，以及其它與以上材料有相同特性的薄膜類，這些材料在選用上基本達(dá)到安全、衛(wèi)生的要求。但適合食品包裝凹版印刷的油墨中，大多含有大量揮發(fā)性溶劑，這些揮發(fā)性溶劑幾乎占到凹印油墨成份的３０%-５０％，最多的達(dá)到60%-70%。 其中又以苯、甲苯、二甲苯等芳香烴揮發(fā)性溶劑為主要原料, 這些原料既有毒又不利于環(huán)保、健康和安全，怎樣解決食品包裝在印刷上存在的衛(wèi)生，和安全問題，已成為食品行業(yè)、印刷行業(yè)和油墨制造業(yè)等跨行業(yè)的焦點(diǎn)問題。 二、低毒型溶劑的開發(fā)研究歷程和成果 　　大家都知道，苯是一種無色有特殊芳香氣味的液體，具有易揮發(fā)、易燃、易爆炸和毒性很強(qiáng)的特點(diǎn)。所以油墨印刷中通常用甲苯和二甲苯替代純苯，作為各種膠印油墨的溶劑或稀釋劑。但是，甲苯和二甲苯都是有毒的物質(zhì)。 人在短時(shí)間內(nèi)吸入較高濃度的甲苯、二甲苯的時(shí)侯，會(huì)導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻醉現(xiàn)象，輕者頭暈、頭痛、惡心、胸悶、乏力、意識(shí)模糊；嚴(yán)重者昏迷以至呼吸循環(huán)系統(tǒng)衰竭而死亡；如果長(zhǎng)期接觸有一定濃度甲苯、二甲苯的氣體，則會(huì)引起慢性中毒直接導(dǎo)致白血病，所以苯系物已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為強(qiáng)烈致癌物質(zhì)。同時(shí)，如果印刷包裝物的苯系物和其它有害物質(zhì)的殘留量太大，會(huì)直接造成被包裝的食品受到嚴(yán)重污染造成重大損失。如何更好更有效的解決印刷品中有毒有害物質(zhì)和苯系物殘留對(duì)食品的影響，便成了印刷行業(yè)亟待解決的問題。 　　有鑒于此，佛山市保居樂化工科技有限公司早在1996年便開展了這方面的探索，同年保居樂公司正式成立了“無苯系物化工科研中心“，并聯(lián)同國(guó)內(nèi)數(shù)家高等院校的化工專家、教授組成專家組，專業(yè)從事無苯系物化工溶劑科學(xué)理論和實(shí)際應(yīng)用的系統(tǒng)研究。到1998年經(jīng)過二年多的努力，我們首先成功開發(fā)了“化工溶劑數(shù)字模型幾何代入法“，奠定了無苯系物溶劑研發(fā)理論基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)理論的指導(dǎo)下，我們正式展開了食品包裝凹版印刷油墨專用溶劑和油墨專用稀釋劑的“無苯系物替代含苯系物實(shí)際應(yīng)用研究“。 首先，我們對(duì)目前印刷企業(yè)所使用的印刷基材和油墨進(jìn)行分析研究，經(jīng)過大量的調(diào)查目前市面上出售的油墨適合凹版印刷的基材通常為：PVDC、PET、IPE、NY、CPP、OPP、BOPP特別常用的為PET、BOPP。同時(shí)我們通過對(duì)數(shù)十家印刷生產(chǎn)企業(yè)的印刷實(shí)際操作工藝的研究發(fā)現(xiàn)，造成食品包裝印刷物苯系物大量超標(biāo)的原因是：在油墨使用時(shí)所用的稀釋劑配方多為丁脂、乙脂、丁酮，異丙醇，甲苯或二甲苯，并且甲苯或二甲苯用量都超過50％，加上原來油墨在生產(chǎn)過程中所加入的甲苯或二甲苯使得整個(gè)上機(jī)生產(chǎn)印刷的油墨苯系物含量高居不下，造成印刷物的苯系物殘留量非常大。經(jīng)過以上的調(diào)查，為此，我們定下了一個(gè)明確的研究目標(biāo)是：新型的無苯系物油墨混合溶劑，必須適應(yīng)各類印刷機(jī)的速度，和干燥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；廣泛適應(yīng)各種承印材料的特性，及生產(chǎn)場(chǎng)所的室內(nèi)溫度和相對(duì)濕度，以及對(duì)油墨的有效溶解力應(yīng)相對(duì)較高，和適當(dāng)?shù)母伤俚确矫孢M(jìn)行了充分考慮。同時(shí)新型的無苯系物油墨混合溶劑，和油墨稀釋劑，所選用的有機(jī)溶劑應(yīng)具有良好的溶解能力，不含任何機(jī)械雜質(zhì)及游離酸、堿和水分；新型溶劑不能與印版發(fā)生腐蝕作用，新型溶劑不能與油墨的組成成分發(fā)生化學(xué)作用；新型的溶劑必須具備低毒、微毒、無毒而且對(duì)各類型油墨的適應(yīng)性廣。 在對(duì)企業(yè)生產(chǎn)工藝的調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)食品包裝中的凹版印刷，對(duì)油墨的要求相對(duì)較高，而油墨和溶劑又是印刷的必備材料之一。提高油墨的轉(zhuǎn)移效果，是控制印刷品質(zhì)量的關(guān)鍵。但由于承印材料不同和印刷方式的不同，出現(xiàn)了油墨的轉(zhuǎn)移率不同，而油墨轉(zhuǎn)移率的優(yōu)劣又決定了印刷成品的優(yōu)劣。因此對(duì)塑料凹版印刷油墨的組成、固著和干燥方式，有其特定的要求。不同的承印材料和不同的油墨及不同溶劑間的配比有著特殊的不同效果。 　　首先，我們從包裝凹版印刷油墨的組成和特性進(jìn)行研究，同時(shí)對(duì)油墨在印刷中出現(xiàn)的各種影響印刷質(zhì)量的成因，進(jìn)行了具體的分析，為新型的無毒低毒溶劑在印刷適應(yīng)性中打下了良好的基礎(chǔ)。 　　我們都知道油墨是由顏料、連結(jié)料、助劑和溶劑組成。按一定的配比混合，經(jīng)研磨、扎制而成。印刷時(shí)由連結(jié)料作為載體，將固體的顏料從墨槽轉(zhuǎn)移到塑料上。 　　其中： 　1、 顏料分為無機(jī)顏料和有機(jī)顏料（主要用于調(diào)顏色）。 　2、 連結(jié)料：是指油墨中的分散介質(zhì)，是顏料粒子的載體。油墨的印刷適應(yīng)性與連結(jié)料的性質(zhì)十分密切，連結(jié)料的成分比較復(fù)雜，主要有油型連結(jié)料和樹脂型連結(jié)料，塑料凹印油墨的連結(jié)料主要是樹脂連結(jié)料：一般有聚酰胺樹脂類、硝化纖維素、丙烯酸樹脂類。 3、 溶劑： 塑料凹印油墨的溶劑是塑料凹印油墨的重要組成部分，也是塑料薄膜復(fù)合膠粘劑中不可缺少的材料。它具有溶解物質(zhì)和自身揮發(fā)的能力，其溶解力和揮發(fā)速度是決定塑料凹印油墨墨層干燥情況和影響印刷質(zhì)量的重要因素。因此溶劑的選擇是保證油墨質(zhì)量的前提條件。 　　通過調(diào)查研究，我們發(fā)現(xiàn)影響包裝凹版印刷品質(zhì)量的若干因數(shù)如下： 1、油墨的色相。要求每批油墨的色相相同。 2、油墨的著色力。著色力是表示油墨的著色強(qiáng)度，俗稱油墨的濃度。著色力決定于顏料的性質(zhì)，決定于顏料的含量和制造方法。顏料的分散度越大,它的著色力就越強(qiáng)；不過當(dāng)顏料顆粒的分散度越來越大時(shí)，著色力的上升將逐漸緩下來。 油墨的著色力對(duì)印刷品的質(zhì)量有較大影響，及與成本有密切關(guān)系。一般來說，油墨的著色力強(qiáng)，使用量少，印刷性能良好。用有機(jī)顏料制成的油墨著色力較強(qiáng)，表現(xiàn)為色澤鮮艷、飽和。 3、油墨的透明度。油墨的透明度是用遮蓋力來表示的，遮蓋力小的透明度好，反之透明度差。 4、油墨的細(xì)度。油墨生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)人員都知道，油墨的細(xì)度取決于油墨中顏料顆粒的大小。油墨中的顏料顆粒越細(xì)，油墨的性能也就越穩(wěn)定。油墨中顏料顆粒細(xì)，可使網(wǎng)點(diǎn)著墨飽和滿，產(chǎn)品質(zhì)量也越好。如果油墨顆粒太粗，便會(huì)堵在網(wǎng)孔內(nèi)轉(zhuǎn)移不出來，造成堵版現(xiàn)象，尤其對(duì)于層次版印刷最為明顯。塑料凹印油墨一般要求細(xì)度在10μｍ以下，轉(zhuǎn)移效果會(huì)比較好。 5、油墨的粘度。一般用察恩－３＃杯測(cè)粘度、粘度一般要求在16S-18S，它是指油墨在作用力的影響下，油墨內(nèi)部產(chǎn)生阻礙其分子間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的能力，這種能力越大，此油墨的粘度越大，反之則粘度小。油墨的粘度與生產(chǎn)順利進(jìn)行和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系非常密切，當(dāng)油墨的粘度偏高時(shí)，網(wǎng)點(diǎn)轉(zhuǎn)移不實(shí)，會(huì)出現(xiàn)抽空現(xiàn)象，印刷后色相會(huì)變淺；當(dāng)粘度偏低時(shí)，網(wǎng)點(diǎn)轉(zhuǎn)移出現(xiàn)拖影，油墨飽和度降低，粘度合適的油墨其傳遞性能好，是提高印跡牢度、干燥速度及光澤的重要條件?！　∮绊懻扯鹊囊蛩睾芏?，一般是溫度的影響較大，溫度升高粘度降低，溫度降低油墨粘度升高。 6、油墨的流動(dòng)性。就是油墨在本身的重力或外力的作用下，向四周流平的性質(zhì)，它與油墨粘度的關(guān)系非常密切。 7、油墨的干燥性。它與印刷品的質(zhì)量有極大的關(guān)系，影響油墨干燥的因素也很多，可通過對(duì)生產(chǎn)作業(yè)場(chǎng)所的溫度、濕度、熱量、風(fēng)量等的調(diào)整達(dá)到對(duì)油墨干燥性能的調(diào)整， 食品包裝凹版印刷油墨是揮發(fā)性的干燥，干燥速度不適宜時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)粘壞、不干、脫墨、字線圖案殘缺不全等弊病。因此印刷時(shí)要通過干燥溫度和溶劑的選用來控制油墨的揮發(fā)速度。 8、油墨的配比與調(diào)節(jié)。在印刷過程中，一般情況下塑料凹版印刷油墨由原墨和溶劑（也叫稀釋劑）組成，溶劑是塑料凹版印刷油墨的主要成分。溶劑溶解樹脂使油墨稀釋；也可調(diào)劑油墨增加其流動(dòng)性及光澤，還可提高油墨的細(xì)度，但一定要選擇適當(dāng)?shù)娜軇┖妥⒁庥昧康目刂啤? 9、塑料凹版印刷油墨量的控制，印刷色序的合理安排，多色產(chǎn)品的套印控制。 10、印刷速度。當(dāng)印速過快時(shí)，會(huì)產(chǎn)生氣孔和拉絲現(xiàn)象，使印品上出現(xiàn)白點(diǎn)，影響印品的外觀效果；當(dāng)印速過低時(shí)，油墨轉(zhuǎn)移也會(huì)受到影響，表現(xiàn)為流平性不好，色相偏淺且不均勻。因此印刷速度應(yīng)該滿足承印材料的適應(yīng)范圍。 11、制版方面。不同制版工藝產(chǎn)生的網(wǎng)孔形狀、寬度和深度，均會(huì)對(duì)油墨轉(zhuǎn)移的效果有很大的影響。在塑料凹印中，應(yīng)該根據(jù)承印材料的性質(zhì)確定版深，及加網(wǎng)線數(shù)。如果網(wǎng)穴太淺，沒印多久就會(huì)被磨平，從而使網(wǎng)穴中的油墨量減少，影響油墨轉(zhuǎn)移效果。因此應(yīng)該在保證質(zhì)量的前提下，將網(wǎng)穴雕刻得深一些。 12、刮墨刀。刮墨刀的角度和種類，會(huì)影響刮墨效果和印版網(wǎng)孔內(nèi)的著墨量。調(diào)小刮刀壓力、采用軟刀片、適當(dāng)減小刀的角度，均可以改善油墨的轉(zhuǎn)移效果。另外，如果刮墨刀離印版壓印線較遠(yuǎn)，小網(wǎng)穴里的油墨容易干結(jié)，出現(xiàn)“干版“現(xiàn)象，因此應(yīng)該將刮墨刀往前推，離壓印線近些，這樣有利于刮墨刀將多余的油墨刮去，使網(wǎng)孔內(nèi)的油墨很好地轉(zhuǎn)移到承印材料上。 13、印刷壓力。相比較凸版和平版印刷，凹版印刷需要更大的壓力。壓印輥的印刷壓力對(duì)塑料凹印油墨的轉(zhuǎn)移影響很大。提高印刷壓力可以增大承印材料與印版之間的相對(duì)作用力，從而提高凹印油墨的轉(zhuǎn)移率。但壓力又不能太大，因?yàn)闀r(shí)間久了會(huì)對(duì)壓印滾筒有影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)裂紋，因此應(yīng)該合理調(diào)整印刷壓力。 14、靜電作用。采用靜電工藝，有助于提高印版細(xì)密部分的油墨轉(zhuǎn)移，能夠避免網(wǎng)點(diǎn)丟失等現(xiàn)象的產(chǎn)生。因此在塑料凹印過程中，安裝靜電吸墨裝置，利用異性電荷相互吸引的作用，能夠把印版網(wǎng)孔里的油墨更多地吸附到承印材料上，提高油墨的轉(zhuǎn)移效果。 15、環(huán)境溫濕度。如果環(huán)境溫度過高，溶劑揮發(fā)速度太快，并且極易干燥，從而出現(xiàn)“干版“現(xiàn)象，造成轉(zhuǎn)移不良；如果環(huán)境濕度太大，空氣中的水分會(huì)進(jìn)入墨槽，使油墨溶解性變差，影響油墨轉(zhuǎn)移效果。 16、溶劑（稀釋劑）。它具有溶解物質(zhì)和自身揮發(fā)的能力，其揮發(fā)速度，是決定塑料凹印油墨墨層干燥情況，和影響印刷質(zhì)量的重要因素。因此溶劑的選擇是保證油墨質(zhì)量的前提條件。 　　　新型的溶劑研究原則及應(yīng)考慮的因素：從以上大量的調(diào)查數(shù)據(jù)和工藝要求顯示新型的無苯系物溶劑必須服從印刷機(jī)的印刷速度；印刷機(jī)的干燥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；承印材料的特性；室內(nèi)溫度和相對(duì)濕度及對(duì)油墨的良好溶解等方面考慮，所開發(fā)的新型溶劑應(yīng)具有良好的溶解能力，不含任何機(jī)械雜質(zhì)及游離酸、堿和水分；溶劑不能與印版發(fā)生腐蝕作用；溶劑不能與油墨的組成成分發(fā)生化學(xué)作用；溶劑的氣味小，毒性小，揮發(fā)的氣體要符合環(huán)境保護(hù)的要求。為此我們專家組從２０００年開始根據(jù)： 1、 三維溶解參數(shù)理論。 2、 漢森溶解球理論 3、 有機(jī)溶劑活性系數(shù)。 4、 溶劑極性原理。 5、 混合溶劑的粘度計(jì)算理論。 6、“共沸物“的原理等多種原理的指導(dǎo)下我們自行研制和開發(fā)的“化工溶劑數(shù)字模型幾何代入法“的幫助下，經(jīng)過無數(shù)次的配方調(diào)型，和上萬次的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，成功開發(fā)出新一代全“無苯系物，無鹵烴“的油墨凹版印刷專用溶劑。經(jīng)過數(shù)十家的企業(yè)試用，收到良好的效果。新型的無苯系物油墨專用溶劑有如下特點(diǎn)：　 1、對(duì)油墨的溶解力好,增強(qiáng)油墨的均勻性； 2、增強(qiáng)油墨對(duì)印刷基材的附著力； 3、增加油墨色彩的鮮艷度； 4、過烘箱時(shí)，溶劑能迅速揮發(fā)，并能在揮發(fā)過程中把原油墨中的有害物質(zhì)一并帶走，降低有害物質(zhì)的殘留； 5、印刷品不打折、不反粘； 6、印刷后的產(chǎn)品無溶劑留下的氣味； 7、減少車間空氣污染，改善車間工作環(huán)境，防止工人遭受苯系物的危害； 8、干速適中，能極好的調(diào)整油墨的干燥性能，避免了因干燥問題出現(xiàn)粘壞、不干、脫墨、字線圖案殘缺不全等弊病； 9、對(duì)各種速度的印刷機(jī)都有極好的適應(yīng)性； 10、無需現(xiàn)場(chǎng)調(diào)配，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，減少了生產(chǎn)中溶劑調(diào)配時(shí)20%左右的揮發(fā)性損耗，有效節(jié)約生產(chǎn)成本； 11、保證了勞資雙方的安全。因?yàn)槭称钒b有害物質(zhì)殘留主要來源于包裝材料,特別是包裝印刷過程中所使用含苯、正已烷、鹵代烴等，有害化工材料作主要原料的油墨、溶劑所致。這類富含有害物質(zhì)的油墨、溶劑在生產(chǎn)過程中會(huì)引起操作工人的急性、慢性中毒，影響勞資雙方的合作關(guān)系，也嚴(yán)重影響社會(huì)穩(wěn)定。 12、印刷品有害物質(zhì)殘留量少對(duì)食品無轉(zhuǎn)移性的污染，保證了食品的衛(wèi)生和安全。 　　2004年，保居樂公司產(chǎn)品“無苯系物油墨專用溶劑“研究成功，并經(jīng)國(guó)家多家權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到或超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 1、毒性檢驗(yàn)： 　經(jīng)“中國(guó)疾病預(yù)防控制中心職業(yè)衛(wèi)生與中毒控制所“毒性檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)論產(chǎn)品為實(shí)際無毒級(jí)。（具體檢驗(yàn)資料見附件） 2、成份檢驗(yàn)： 經(jīng)“國(guó)家建筑材料測(cè)試中心“成份檢測(cè)，三苯含量中苯含量為零，甲苯＋二甲苯含量為：0.03-0.06%. 3、殘留物檢驗(yàn)： 經(jīng)“國(guó)家包裝產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（成都）“對(duì)我司使用東洋油墨有限公司、葉氏油墨公司、美嘉油墨公司生產(chǎn)的PET和BOPP油墨配合我司新型油墨專用稀釋劑在正常印刷生產(chǎn)中抽樣檢驗(yàn)結(jié)果為0.7mg/m?。 今天能在此和與會(huì)的各位專家和同行一起共同對(duì)食品包裝印刷技術(shù)研討，我感到非常高興。我代表佛山市保居樂化工科技有限公司全體仝仁向大家及大會(huì)主辦單位表示衷心的感謝。同時(shí)借此之際，特別向葉氏油墨（中山）有限公司、江門東洋油墨有限公司、中山市美嘉印刷器材料有限公司、南海南方包裝材料有限公司、佛山寶盛源包裝材料有限公司、佛山東方包裝材料有限公司、圣安娜食品有限公司等單位的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員多年來對(duì)我們?cè)谘芯亢烷_發(fā)新型“無苯系物油墨專用溶劑“的支持和幫助表示衷心的感謝！ 因?yàn)闆]有你們的無私幫助我們不可能取得今天的成果！在食品包裝這個(gè)應(yīng)用廣泛、技術(shù)含量非常高行業(yè)里我們只是做了一點(diǎn)初步的探索和研究，希望在今后的日子里能繼續(xù)得到各位專家、同行和支持我們的企業(yè)更多的幫助和支持。