二十一世紀(jì)以來(lái),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,物質(zhì)生活水平的不斷提高,人們對(duì)自身賴以生存的環(huán)境和日常生活用品的環(huán)保和安全性能,愈來(lái)愈重視。民以食為天,食品和食品包裝的環(huán)保和安全,更是社會(huì)關(guān)注和治理的重中之重。由于塑料凹版包裝色彩絢麗、功能多樣、表現(xiàn)力強(qiáng),與人們生活息息相關(guān)。廣大消費(fèi)者對(duì)其安全性、健康環(huán)保性密切關(guān)注,新時(shí)期無(wú)苯油墨呼之欲出。
一、無(wú)苯油墨產(chǎn)生的市場(chǎng)背景
為確保消費(fèi)者安全,國(guó)家出臺(tái)了一系列法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)以約束與食品相關(guān)的產(chǎn)業(yè),防止各類有毒有害物質(zhì)直接或間接地對(duì)人體產(chǎn)生危害。其中, GB9685-2008 《食品容器、包裝材料用添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和GB/T 10004-2008 《包裝用塑料復(fù)合膜、袋干法復(fù)合、擠出復(fù)合》對(duì)凹版復(fù)合食品包裝油墨的發(fā)展,影響尤為深遠(yuǎn)。以上兩大標(biāo)準(zhǔn),在食品包裝上全面禁苯的規(guī)定以及對(duì)于溶劑殘留總量的嚴(yán)格限制,極大地鼓舞了印刷行業(yè)不斷進(jìn)行技術(shù)革新,使用高端無(wú)苯環(huán)保型油墨的決心和勇氣。迫于社會(huì)不斷增強(qiáng)的健康環(huán)保意識(shí)和“包裝安全等同于食品安全”的意識(shí),油墨行業(yè)有必要開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)出既能滿足印刷需要,又綠色環(huán)保的油墨品種,以滿足不斷發(fā)展變化著的市場(chǎng)需求。
塑料包裝無(wú)苯化,是印刷產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。上世紀(jì)末,日本、韓國(guó)和東南亞等國(guó)家就已經(jīng)淘汰了甲苯類凹版印刷油墨,苯類凹印油墨被醇溶凹印油墨所代替。醇溶性塑料凹、凸版印刷油墨在日本、東南亞國(guó)家、東歐國(guó)家已經(jīng)得到推廣和普及。歐洲大力提倡柔版印刷、限制凹版印刷的發(fā)展,禁止使用苯溶油墨,要求使用醇溶性油墨,并且對(duì)油墨中醇的含量也有所限制。美國(guó)則在上世紀(jì)80年代就提倡印刷油墨水性化,并禁止在其國(guó)內(nèi)使用溶劑性油墨印刷。與上述發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)相比,我國(guó)在印刷技術(shù)和油墨產(chǎn)品開(kāi)發(fā)都還存在著一些不足。
目前,在我國(guó)印刷市場(chǎng)上,要使用水性油墨完全取代溶劑型油墨還有相當(dāng)?shù)木嚯x。相比之下,國(guó)內(nèi)新東方、洋紫荊等實(shí)力雄厚的油墨供應(yīng)商其無(wú)苯油墨生產(chǎn)技術(shù)已趨成熟。估計(jì)在未來(lái)的3~5年內(nèi),凹版塑料油墨依然會(huì)以溶劑型油墨為主。無(wú)苯油墨的出現(xiàn)和趨于成熟,加快了我國(guó)印刷業(yè)的綠色環(huán)保進(jìn)程,并將完全取代苯溶型油墨,成為市場(chǎng)主流。
二、苯類物質(zhì)對(duì)人體的侵害
含苯油墨對(duì)環(huán)境和人體健康的危害,不僅表現(xiàn)在生產(chǎn)和印刷過(guò)程中對(duì)操作者健康的損害,以及有毒氣體揮發(fā)排放對(duì)大氣的污染上;更重要的是,苯類物質(zhì)在食品包裝中殘留的部分,能夠透過(guò)食品包裝膜袋,直接滲透到食品中給消費(fèi)者造成危害。如甘肅定西的“毒薯片”事件,其元兇即為苯類溶劑殘留過(guò)高所至。
所謂苯類物質(zhì)通常指苯、甲苯、乙基苯和二甲苯,屬于極常用的有機(jī)工業(yè)原料。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)軟包裝油墨市場(chǎng)上,使用苯類物質(zhì)溶劑的氯化聚丙烯油墨、聚酰胺油墨等等至少占據(jù)了50%以上的市場(chǎng)份額。由于苯具有易揮發(fā)、易燃、易爆炸和毒性很強(qiáng)的特點(diǎn),目前,各大油墨供應(yīng)商已基本不再使用。在油墨印刷中通常采用甲苯和二甲苯替代純苯,作為各種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)。
化學(xué)研究表明:甲苯是有機(jī)化合物,屬芳香烴。在常溫下呈液體狀,無(wú)色、易燃。它的沸點(diǎn)為110.8℃,凝固點(diǎn)為-95℃,密度為0.866克/厘米3??赏ㄟ^(guò)呼吸、食道、和皮膚吸收侵入人體。人在短時(shí)間內(nèi)較高濃度吸入時(shí),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,則會(huì)引起慢性中毒直接導(dǎo)致白血病已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為強(qiáng)烈致癌物質(zhì)。二甲苯包括鄰位、間位和對(duì)位三種異構(gòu)體,以間位比例最大,可達(dá)50%左右,對(duì)位含量最低。乙基苯、二甲苯的毒性與甲苯相似。為中樞神經(jīng)抑制劑暴露過(guò)量會(huì)造成運(yùn)動(dòng)失調(diào)感覺(jué)錯(cuò)亂.、記憶衰退等神經(jīng)行為失?,F(xiàn)象。吸入或接觸可能造成刺激或燒傷皮膚或眼睛。其蒸汽會(huì)引起眼睛鼻子及喉嚨的刺激性。長(zhǎng)期慢性攝入將導(dǎo)致慢性支氣管炎,肺炎:女性生殖障礙與淋巴瘤的發(fā)生.母體懷孕時(shí)也會(huì)造成胎兒中樞神經(jīng)的傷害。
在食品包裝中,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)重污染造成重大危害。油墨生產(chǎn)中,無(wú)苯油墨一般指使用完全不添加苯類物質(zhì)(苯、甲苯、乙基苯、二甲苯),而采用酮類、酯類、醇類、醚類、水等物質(zhì)作溶劑或稀釋劑的油墨產(chǎn)品。然而,在實(shí)際生產(chǎn)中,無(wú)苯油墨產(chǎn)品在高靈敏度的儀器檢測(cè)下,依然能夠檢出苯類物質(zhì)存在,主要有以下幾個(gè)方面原因:
1、樹(shù)酯、顏料、添加劑等原料在合成和生產(chǎn)過(guò)程中的殘留或污染;
2、替代苯類物質(zhì)的溶劑,如酯類、醇類、醚類等有機(jī)溶劑不純;
3、生產(chǎn)過(guò)程中器具和設(shè)備清洗不徹底造成的污染。
目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)嚴(yán)格、權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)鑒定無(wú)苯油墨和含苯油墨。我國(guó)《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求——凹印油墨和絲印油墨》(HJ/T371-2007)5.2中規(guī)定:苯≤500mg/kg 苯類溶劑≤5000mg/kg,又顯得過(guò)于寬松,因此一些大型印刷企業(yè)和油墨生產(chǎn)商對(duì)無(wú)苯油墨中的苯類物質(zhì)的絕對(duì)含量,都有著自己的具體規(guī)定,彼此不盡相同。其限量要求一般在300mg/kg-3000mg/kg,相當(dāng)于0.03%-0.3%。
然而,近幾年,印刷行業(yè)相繼推出了\等標(biāo)準(zhǔn),對(duì)印刷品中苯類物質(zhì)殘留做出了嚴(yán)格而細(xì)致的要求。然而,印刷品種苯類物質(zhì)殘留的大小,不僅受印刷油墨的影響,諸于印刷基材、印刷工藝、印刷過(guò)程是否污染等因素也同樣決定著苯類溶劑殘留的大小。因此,油墨行業(yè)還有待制定自己的“無(wú)苯油墨”標(biāo)準(zhǔn),以便更真實(shí)、有效地對(duì)苯類物質(zhì)含量進(jìn)行控制,從而加快油墨無(wú)苯化的進(jìn)程。
三、無(wú)苯油墨在印刷中的應(yīng)用
無(wú)苯油墨是含苯油墨向水性油墨發(fā)展的一個(gè)過(guò)渡型產(chǎn)品。目前,我國(guó)的無(wú)苯油墨按印刷基材不同,可分為凹印紙張油墨和凹印塑料油墨。凹印紙張油墨又可分為煙包印刷油墨和普通出版印刷油墨。凹印紙張油墨已基本實(shí)現(xiàn)了無(wú)苯化,有不少印刷企業(yè)甚至大量采用水性油墨,并表現(xiàn)出良好的效果。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待解決的技術(shù)難點(diǎn),使得食品包裝凹版印刷工藝中主要使用的仍是溶劑型油墨。
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,這些基材基本達(dá)到了安全、衛(wèi)生的要求。但適合食品包裝凹版印刷的油墨中,多數(shù)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%,最多達(dá)60%-70%?;牡亩鄻有裕稍锼俣鹊纫蛩貙?duì)無(wú)苯油墨的適印性提出了更高的要求。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng),目前,無(wú)苯凹版塑料油墨主要有以下3種:
1、以醇溶聚酰胺為主體樹(shù)脂的凹版塑料表印油墨
這類油墨在國(guó)外早已開(kāi)始生產(chǎn),其以醇溶型聚酰胺樹(shù)脂為主體樹(shù)脂,附加硝化棉進(jìn)行調(diào)整。早期多用于編織袋柔版印刷,近年已經(jīng)用于單層塑料薄膜的表面印刷。在國(guó)內(nèi)主要用于印刷一些高檔包裝和出口包裝。
2、以聚氨酯為主體的凹印油墨
近幾年來(lái),聚氨酯樹(shù)脂在凹版塑料油墨開(kāi)始大量被使用。根據(jù)聚氨酯樹(shù)脂的不同類型和不同的需要,可分為聚醚型聚氨酯體系油墨和聚酯型聚氨酯油墨,前者應(yīng)用凹版塑料表面印刷,后者廣泛應(yīng)用于凹版塑料復(fù)合印刷;具有良好的耐溫性、耐水性,毒性小,發(fā)展極為迅速,是目前取代氯化聚丙烯油墨的最佳選擇。新東方油墨在聚氨酯油墨的研發(fā)方面積累了近30年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。目前新東方油墨聚氨酯系列產(chǎn)品,是我國(guó)軟包裝行業(yè)產(chǎn)量最大,銷售最廣泛的油墨制造企業(yè)之一。
3、以改性丙烯酸樹(shù)脂為主體的醇水性塑料凹印油墨
醇水性塑料凹印油墨,采用改性涂料型丙烯酸樹(shù)脂制成,使用含量70-50%的乙醇單一溶劑稀釋,相對(duì)醇酯油墨更安全、環(huán)保。數(shù)年來(lái),醇水性塑料凹印油墨的應(yīng)用,展示出優(yōu)良的性能并使廠家獲得了較高的經(jīng)濟(jì)效益。醇水型無(wú)苯油墨由于不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑,改善了工作環(huán)境,完全消除了溶劑型油墨中的有毒有害物質(zhì),消除了被包裝商品的污染。它主要用于輪轉(zhuǎn)凹版印刷機(jī)在經(jīng)過(guò)電火花處理的PE、 PP、 PET、PVC等薄膜印制食品袋。目前,醇水性塑料凹印油墨還處于起步階段,其附著力,印刷速度,光澤等方面還不能完全達(dá)到溶劑型油墨性能。新東方油墨在食品包裝用醇水型塑料復(fù)合油墨的研發(fā)方面有著突破性成果。經(jīng)過(guò)多年潛心研制,環(huán)繞著國(guó)家《GB9685-2008》和《GB/T 10004-2008》等標(biāo)準(zhǔn),率先向印刷市場(chǎng)推出超力福無(wú)苯無(wú)酮型(一體化)環(huán)保系列,是第一批獲得“中國(guó)環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品認(rèn)證”的中國(guó)復(fù)合包裝龍頭企業(yè)。
盡管已成功研發(fā)出了不少比較環(huán)保的油墨產(chǎn)品,目前,在我國(guó)市場(chǎng)上,苯溶性塑料凹版表印、復(fù)合油墨,在我國(guó)仍然是使用面最廣泛的塑料包裝凹版印刷的油墨。軟包裝實(shí)現(xiàn)無(wú)苯化依然任重而道遠(yuǎn)。
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