面對(duì)日益突出的VOCs排放和綜合治理問(wèn)題,軟包裝業(yè)和油墨業(yè)必須著手解決油墨的去溶劑化問(wèn)題,用水墨取代溶劑墨,這是凹印工藝從根本上解決環(huán)保問(wèn)題的必由之路。
美國(guó)包裝印刷業(yè)也有過(guò)相似的VOCs排放問(wèn)題,超標(biāo)準(zhǔn)的VOCs排放在美國(guó)是要受重罰的,所以美國(guó)凹印廠少,柔印廠多;溶劑墨少,水墨多。水墨沒(méi)有VOCs問(wèn)題,用水墨替代溶劑墨,是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。在美國(guó),不少薄膜類印刷品都使用水墨印刷,既保護(hù)了環(huán)境,又降低了成本,這一點(diǎn)值得我們中國(guó)同行好好學(xué)習(xí)。
當(dāng)然,此處所指的水墨,是指符合國(guó)家環(huán)??偩?007年頒布的HJ/T 371-2007《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求凹印油墨和柔印油墨》環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,即氨及其化合物含量≤3%、甲醇含量≤2%(凹?。┗颉?.3%(柔?。OCs含量≤30%(凹?。┗颉?0%(柔?。┑乃R虼?,水墨必須要篩選低氨含量、低VOCs含量的產(chǎn)品。
國(guó)內(nèi)薄膜水墨研發(fā)推廣面臨的困境
水墨在國(guó)內(nèi)的研發(fā)與推廣其實(shí)還是很順利的,真正遇到困難的是承印在薄膜上的水墨,不論是凹印還是柔印的薄膜水墨。凹印薄膜水墨沒(méi)法解決印刷過(guò)程中的刀絲問(wèn)題,沒(méi)法解決高速印刷的干燥速度。柔印薄膜水墨遇到的問(wèn)題更多些,一些號(hào)稱成熟的水墨在應(yīng)對(duì)用戶的具體需求時(shí)沒(méi)有明確的解決思路,改善方案無(wú)法滿足用戶的需求。
國(guó)外成熟的薄膜水墨因不能適應(yīng)國(guó)內(nèi)印刷界的高要求而擱淺,這同水墨供應(yīng)商沒(méi)有提供及時(shí)有效的技術(shù)服務(wù)是有關(guān)系的。因?yàn)檫@些企業(yè)在國(guó)內(nèi)的技術(shù)人員既不了解被投訴產(chǎn)品的配方細(xì)節(jié),也不了解印刷一線對(duì)水墨使用中的具體要求,所以只能用不痛不癢的“估計(jì)”、“可能”來(lái)敷衍,如此服務(wù)的結(jié)果使水墨在國(guó)內(nèi)印刷市場(chǎng)處處碰壁,也就不足為奇了。國(guó)內(nèi)的薄膜水墨研發(fā)力量比較薄弱,不少中小油墨企業(yè)可以仿制,但創(chuàng)新能力不強(qiáng),因此搞了多年的薄膜水墨,效果并不好。
因此,國(guó)內(nèi)薄膜水墨研發(fā)與推廣遭遇的困境暴露出來(lái)了:由于技術(shù)力量薄弱,國(guó)內(nèi)油墨業(yè)拿不出適合用戶需求的產(chǎn)品,只能跟在國(guó)外油墨企業(yè)后面亦步亦趨;國(guó)外油墨業(yè)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷售的現(xiàn)有產(chǎn)品,由于國(guó)內(nèi)技術(shù)服務(wù)人員的專業(yè)水平限制,無(wú)法將產(chǎn)品特點(diǎn)充分發(fā)揮出來(lái),也無(wú)法根據(jù)國(guó)內(nèi)用戶的需求作有效改良,因此水墨的質(zhì)量明顯不如溶劑墨;掌握水墨高端技術(shù)的跨國(guó)油墨企業(yè)也不愿意馬上就向中國(guó)市場(chǎng)提供我們需要的水墨產(chǎn)品,還想繼續(xù)延長(zhǎng)柔印溶劑墨的生命周期。這種由諸方面因素構(gòu)成的困境,造成了國(guó)內(nèi)軟包裝行業(yè)在VOCs排放方面的現(xiàn)狀。
歐美國(guó)家的水清天藍(lán),在批評(píng)我們自己國(guó)家在環(huán)境保護(hù)各方面的不足時(shí),我們必須清醒地知道,作為印刷人,我們也是有責(zé)任的。
薄膜水墨的突破口在哪里?
(1)油墨企業(yè)要重返產(chǎn)品研發(fā)的基礎(chǔ)理論與基本技術(shù)的第一線。坦率地說(shuō),國(guó)內(nèi)油墨企業(yè)很少有稱職的技術(shù)研發(fā)部,更多的只是技術(shù)服務(wù)部,因?yàn)橛湍暮诵募夹g(shù)并不在自己手中。因此油墨企業(yè)技術(shù)部門在做好產(chǎn)品技術(shù)服務(wù)的同時(shí),更要做好新產(chǎn)品的研發(fā)。油墨企業(yè)的技術(shù)人員在實(shí)際的技術(shù)服務(wù)過(guò)程中已經(jīng)積累了許多寶貴的有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn),而這些經(jīng)驗(yàn)在解決薄膜水墨配方過(guò)程中一定是有借鑒作用的。例如,在調(diào)節(jié)水墨干燥速度時(shí),我們已經(jīng)知道固含量的提升有助于水墨初干長(zhǎng)度的縮短,所以作為一種輔助措施,適當(dāng)提高水墨的固含量將有助于加快水墨的干燥。固含量的提升將使水墨黏度提升,這在凹印工藝中會(huì)影響到油墨的轉(zhuǎn)移,但在柔印工藝中,尤其是采用著墨輥加逆向刮刀結(jié)構(gòu)的柔印轉(zhuǎn)印單元,只要水墨黏度不高于柔印UV油墨的黏度,這種輔助措施就完全可以利用。
(2)發(fā)揮國(guó)內(nèi)專業(yè)院校與技術(shù)院所的科研領(lǐng)頭作用,將實(shí)驗(yàn)室成果盡快釋放出來(lái),將先進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)化為市場(chǎng)應(yīng)用。以水墨的全乳液結(jié)構(gòu)為例,目前不少凹印水墨還處于水性溶液與水性乳液共混結(jié)構(gòu),水性溶液承擔(dān)顏料的分散與捏合,形成色漿,而水性乳液充當(dāng)成膜樹(shù)脂,支撐水墨的整個(gè)物理性能。共混結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是易操作,但其缺陷是必須注意溶液與乳液的共溶性,若共溶性出現(xiàn)問(wèn)題,必然會(huì)引發(fā)水墨樹(shù)脂的重新凝聚。這種有可能重新凝聚的樹(shù)脂體系若應(yīng)用于凹印工藝,必然會(huì)引起刀絲。然而現(xiàn)在的水墨新技術(shù)常采用全乳液結(jié)構(gòu),避免了溶液與乳液配合不當(dāng)?shù)睦щy,為凹印刀絲的徹底解決提供了有效辦法。只是全乳液結(jié)構(gòu)需要解決顏料的有效分散問(wèn)題,使其達(dá)到溶液型色漿的程度,這個(gè)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中已解決,應(yīng)快速轉(zhuǎn)化并推向市場(chǎng),形成適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)規(guī)模,形成新的生產(chǎn)力。
(3)跟隨著高速發(fā)展的房產(chǎn)市場(chǎng)同步發(fā)展的水性涂料市場(chǎng),其水性樹(shù)脂的選擇與制造可以作為水墨市場(chǎng)選擇合適樹(shù)脂的借鑒。涂料與油墨本質(zhì)上是相通的,因此國(guó)內(nèi)水墨制造業(yè)應(yīng)該也可以從水性涂料業(yè)取得經(jīng)驗(yàn)。
(4)油墨企業(yè)必須同印刷企業(yè)共同協(xié)作,也必須同印機(jī)企業(yè)共同協(xié)作,各行業(yè)利用自己之所長(zhǎng),彌補(bǔ)對(duì)方之不足,拿出適合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品來(lái)。比如,普通凹印機(jī)在使用水墨時(shí)因改善干燥性能需要加長(zhǎng)烘道,或提高干燥溫度,這些都需要設(shè)備的改造;但烘干性能提高以后,在印刷薄膜時(shí)會(huì)增加薄膜受熱變形的概率,影響套印精度,這又需要改善伺服驅(qū)動(dòng)的補(bǔ)償。
印版革新對(duì)水墨的應(yīng)用也有幫助,干燥速度跟不上,就需要墨層減薄,傳統(tǒng)凹版網(wǎng)點(diǎn)的二維特點(diǎn)又限制了網(wǎng)點(diǎn)深度的改善,此時(shí)采用腐蝕工藝的新科網(wǎng)點(diǎn)在提高這方面的控制精度就有幫助。近期,國(guó)內(nèi)最大的凹版制作公司引進(jìn)了國(guó)外最新的新科網(wǎng)點(diǎn)技術(shù),對(duì)提高凹印的干燥性能以適應(yīng)水墨的應(yīng)用,應(yīng)該是有效果的。
(5)用市場(chǎng)的倒逼來(lái)推動(dòng)薄膜水墨的研發(fā)與推廣,對(duì)包裝印刷業(yè)的VOCs污染一定要用重典,下猛藥。筆者前段時(shí)間在接到征求上海地方環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)意見(jiàn)時(shí),相關(guān)協(xié)會(huì)領(lǐng)導(dǎo)的忠告是:一定要好好考慮,不然的話會(huì)影響一大批包裝印刷企業(yè)。領(lǐng)導(dǎo)的出發(fā)點(diǎn)是考慮到現(xiàn)狀的不足,希望照顧一些行業(yè)中的弱小企業(yè),但憑心而論,若照顧了這么多不達(dá)標(biāo)的企業(yè),誰(shuí)來(lái)照顧我們的生存大環(huán)境呢?當(dāng)然,重典一定要有合理性,在維護(hù)重典上一定要有嚴(yán)肅性。廣東省當(dāng)年制定了DB44/815-2010標(biāo)準(zhǔn),但效果不明顯,我們是否應(yīng)該從中吸取一些經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)?
以上內(nèi)容節(jié)選自《國(guó)內(nèi)印刷業(yè)薄膜水墨研發(fā)與推廣迫在眉睫》一文,全文請(qǐng)參見(jiàn)《印刷技術(shù)-包裝裝潢》2014年12月刊“專題報(bào)道”欄目。
以上圖片均為廣東英科集團(tuán)股份有限公司水墨產(chǎn)品應(yīng)用圖。