文 洪桂香

低碳驱动高端环保油墨将成为包装印刷市场的新贵

文 洪桂香

众所周知，采用环保的原材料用于油墨的制造，在油墨的生产和印刷过程中几乎不发生污染，对人类生产和生活的环境几乎不构成任何危害。其环保特性主要表现在降低油墨中的有害成分，包括降低芳香烃类、酮类的含量，降低重金属的含量，降低其他对人体有害的成分等；降低油墨在生产和使用过程中对操作人员和环境的危害，改善生产环境；有利于包装废弃物的回收与处理，不出现“二次污染”等情况。

中国包装行业的迅猛发展，使油墨行业也得到了较大的拓展，十年前各印刷厂主要以胶印油墨为主，而现在已延伸到了溶剂油墨、水性油墨、UV油墨、丝印油墨、胶印油墨并存的格局。使用安全环保油墨，生产绿色包装材料是大势所趋。目前，国内外使用最为广泛的环保油墨主要有以下种类。

无苯化油墨

无苯化油墨，也称无苯无酮油墨，即不含甲苯、丁酮的油墨。无苯化油墨就是把传统塑料凹印油墨中的甲苯、丁酮用其他无毒的或毒性较小的溶剂替代，并且使其印刷性能与传统的甲苯型油墨相媲美，从而达到绿色环保、安全的要求。目前，无苯化油墨主要有醇溶性和酯溶性两类。前者是以乙醇、异丙醇和正丙醇等为溶剂的油墨，后者是以乙酸乙酯、正丙酯等为溶剂的油墨。由于醇类溶剂和酯类溶剂具有低气味并不含苯的特点，能够有效地减小对环境的危害和对人员健康的伤害，降低包装材料残留溶剂对食品和药品质量的影响，因此无苯化油墨在发达国家被广泛采用。我国醇溶性油墨推出较早，在国内大型的塑料包装企业得到广泛应用，产量较大；酯溶性油墨也正在推广使用中。无苯醇溶性油墨是一种公害甚小的油墨，主要应用于食品、药品、饮料、烟酒及与人体接触的日用品包装印刷等方面。

由于醇类溶剂和酯类溶剂对有机物的溶解性能毕竟比苯类溶剂逊色，因此醇溶性和酯溶性凹印油墨在上市之初，曾发生过糊版、阶调再现性不准确等印刷适性问题。但通过不断的技术改进，其印刷适性已经达到了能与甲苯性油墨相匹敌的程度。然而无苯油墨的成本比苯溶性油墨高20%～30%，因此在一定程度上限制了其市场推广，尤其是在中小企业的使用。

长期以来，我国复合包装的包装袋表面油墨印刷多以苯溶性凹版复合塑料薄膜油墨为主，由于大量的甲苯释放或残留，无论对环境及生产，还是对人体健康都会造成一定的潜在危害。在凹印油墨中使用的溶剂一般有丁酮、二甲苯、甲苯、丁醇等。特别是丁酮，残留的气味很浓。由于油墨中的颜料颗粒很小，吸附力强，虽然在印刷时已加热干燥，但因时间短、速度快，往往干燥得不彻底，特别是上墨面积较大、墨层较厚的印刷品，其残留溶剂较多。这些残留溶剂被带到复合工序中，经复合后更难跑掉，会慢慢迁移渗透，因此必须将溶剂残留控制到最低限度。而醇酯复合油墨具有低气味、不含苯、不含酮等特点，油墨行业一直在努力开发这种对环境污染较小的醇溶油墨。醇溶油墨能够帮助我们解决甲苯类油墨对健康所产生的苯伤害和苯残留影响包装食品的质量问题。这类环保油墨的产生，使凹版印刷在塑料软包装印刷领域上的竞争力大大提高。在日本、韩国和东南亚等国家，甲苯类油墨已经淘汰，被醇溶凹版油墨所代替。在欧洲，人们大力提倡柔性版印刷、凹版印刷只能使用醇溶性油墨(苯溶油墨是禁止使用的)；在国内，醇溶性油墨凹印行业也已得到逐步应用。可以预见，在不久的将来，我国软包装用的油墨发展趋势是：苯溶油墨必将被醇溶油墨所代替。

新一代无苯醇溶性环保油墨，为醇溶油墨又开发出了一片新的天地。该油墨以醇溶性硝化纤维素及其他高级树脂与无毒颜料、无水乙醇混合而成，可以用于凹版机上的高速印刷，其最大的优势就是不含苯，而且它的成本低、适印范围宽、印刷效果和复合强度理想，是一种符合国际食品包装袋标准的环保型油墨。

水性油墨

水性油墨是以水性树脂为连接料，高级颜料或染料为着色剂，水为主要溶剂，少量乙醇为助溶剂，配以多种助剂经精细研磨调配而成的一类液体印刷油墨。水性油墨所使用的溶剂是水而不是有机溶剂，显著减少挥发性有机溶剂（VOC）排放量，能防止大气污染，不影响人体健康，不易燃烧，墨性稳定，色彩鲜艳，不腐蚀版材，操作简单，价格便宜，印后附着力好，耐水性强，干燥迅速，故特别适用于食品、饮料、药品等产品的包装。

水性印刷上光油是由合成树脂、相关助剂及水经科学工艺加工后而成。具有无毒、无刺激、无有机挥发物、成本低、材料来源广等特点，是其他溶剂型上光油所无法比拟的。水性上光油在操作中可消除对人体的危害及给环境带来的污染，已愈来愈被食品、医药、烟草印刷企业所重视。水基(或称水性)油墨以水为主要溶剂，无毒、无污染、无残留气味，完全消除了溶剂油墨中某些有毒物质对人体的危害和对包装商品的污染，有效地减少大气污染，改善环境质量和印刷作业环境，特别适用于药品、食品、饮料、茶叶、烟酒以及与人体接触的日用品等对卫生条件要求严格的包装印刷。在人们越来越重视环保的今天，水基油墨和UV油墨适应市场需求，并促进了柔性版印刷在包装印刷领域的应用。不仅能用于各种铜版纸、胶版纸、白板纸的印刷，还可在金银卡纸、合成纸、不干胶纸和瓦楞纸箱等印刷载体上印刷。

水性油墨是目前国内外绝大部分柔版包装印刷所采用的油墨，它主要由水溶性树脂、有机颜料、溶剂及相关助剂经复合研磨加工而成。水溶性树脂是水性墨的连结料，国内常选用水溶性丙烯酸改性树脂作连结料，其耐热性、耐候性、耐化学性、耐污染和光泽度等均具有显著的优势，无论直接分散溶解还是合成高分子乳液，均表现出优良的性能，水性油墨不含挥发性有机溶剂，不仅可减少印品残留的毒性，而且能防止因静电与易燃溶剂接触而失火，是一种新型“绿色”印刷油墨。水性油墨也是替代苯溶性油墨的最佳产品。

在紫外线照射下，UV油墨中的光引发剂被激发分解为自由基，自由基使交联反应迅速发生，使胶体成分瞬间变成固体。由于UV油墨主要由颜料、感光树脂、活性稀释剂、光引发剂及助剂组成，不含挥发有机溶剂，可大大减少VOC的排放量，而且耗能少、设备占地面积小、易干燥、生产效率高。由于UV油墨没有水或溶剂的挥发问题，因而网点的转移和还原性好，且色彩更加鲜艳，为提高柔印质量起到极大促进作用。虽然UV油墨的干燥成本明显高于水基油墨，但UV油墨具有良好的光固化效率和墨层性质，能很好地保护印品的表面。

水性油墨与传统溶剂型油墨的最大区别就在于，水性油墨中使用的溶剂是水和乙醇，VOC含量极低，对环境污染小。目前，在美国95%的柔版印刷品、80%的凹版印刷品，以及40%的塑料薄膜印刷品均采用水性油墨印刷，其它发达国家在包装印刷中使用水性油墨的也越来越多。近年来，我国对食品的包装做出了一些规定，绿色印刷的地位在我国正得到不断的提高，水性油墨在我国也得到了迅速的发展。目前，我国软包装方面的水性油墨以35%的用量排在其它印刷油墨之首。随着科研人员的研发，水性油墨的品种也在不断地增加，如塑料水墨、荧光水墨、透明水墨、耐热水墨、亮光水墨和水性上光油水墨等均已得到应用。

环保型水性油墨目前在我国最主要的应用领域是柔性版印刷、凹版印刷和丝网印刷。由于其溶剂中的VOC含量较低，不仅对大气环境的污染小，而且减少了印刷品表面残留的毒性，因此目前应用水性油墨的产品大多数都是包装产品，其中食品包装、烟酒包装、儿童玩具包装等占有相当大的比例。虽然水性油墨已广泛应用于铜版纸、白纸板、瓦楞纸和塑料薄膜的印刷中，但由于其成本问题，许多包装厂家都不愿采用；而且在水墨的印刷中还存在着一些问题，例如水墨很容易干结在网纹辊上，影响传墨的均匀性；水墨很容易起泡沫，影响色密度等，这都需要科研人员进一步去开发研究，以使水性油墨得到更加迅猛的发展。

能量固化油墨

所谓能量固化油墨，就是油墨在辐射能照射下，固着或硬化在承印物上，从而获得干燥的印迹。电子束固化油墨是指在高能电子束的照射下能够迅速从液体转变成固态的油墨，又称EB油墨。能量固化油墨是指利用紫外线（UV）或电子束（EB）进行固化的油墨，具有无溶剂、固化速度快、能耗少、光泽度高、色彩鲜艳、耐水、耐溶剂和耐磨性能好等优点。其中，UV油墨已成为一种较成熟的油墨技术，广泛应用于各种印刷方式和包装材料。

目前的能量固化技术主要有UV光固化和加速高能电子束（EB）固化两种形式，其中采用电子束能量固化的油墨称为电子束固化油墨。主要由颜料、连结料、辅助剂、色料等组成。单体是低分子量的化学物质，它能决定油墨干燥后墨层光泽度、弹性以及硬化程度等方面的表面特性，另有一些单体是能量固化油墨有害性的源泉。在实际生产中，EB油墨一般采用多种单体结合以获得满意的固化速度、粘度、附着力、弹性、硬度、抗冲击强度、耐溶剂性等性能。树脂是油墨的化学骨架，直接影响油墨的稠度、润湿能力和交联特性等。EB油墨中使用的预聚物一般为流动性较好的丙烯酸低聚物。常用的预聚物有环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、丙烯酸聚氨酯、氯化聚酯丙烯酸树脂等。添加剂主要是有针对性的改善油墨的物理、化学性能，一般的成分包括蜡、润湿剂、改变油墨特性的调墨剂等。颜料对于一般油墨而言，色料颗粒大小和浓度会影响油墨的固化速率，故选色料时还要考虑色料的颜色，但是由于高能电子束的能量足够固化厚实的墨膜层，所以电子束油墨在选择色料时不用考虑这个问题。

食品饮料包装行业大部分采用电子束固化油墨印刷，印刷方式为胶印。EB油墨适应印刷工业高速、多色一次印刷的发展方向。EB油墨与紫外固化油墨的主要差别在于连结料中是否有光引发剂，当EB油墨中加入一定量的光引发剂时，也可进行紫外线固化。EB可固化较厚的墨层，由于油墨中不需光引发剂，成本比紫外固化油墨相对要低，但电子束固化设备投资比紫外固化要高。普通油墨印刷后墨膜层的干燥，一般是油墨中的连结料被承印物吸收和挥发，固态物质则保留在承印物表面，形成一层薄薄的墨层。而电子束固化则是借助电子束做照射能源，与活性液体化学配方进行辐射化学反应，在常温下迅速干燥固化的过程。

由于电子束是一种辐射，所以也可以把电子束辐射归于辐射固化一类。辐射固化是在现有科学技术的基础上发展起来的一门新技术，它主要是采用一种扫描型的电子加速器，辐射固化中电子加速器的电子束对基材表面扫描从而实现固化加工，其基本含义就是利用紫外光或电子束为能源，引发具有化学活性的液体配方，在基体表面实现快速反应的固化过程。紫外光固化和电子束固化技术不同于传统技术（如热固化）的最大优点在于辐射固化采用高效能源的紫外光或电子束作为引发手段，快速实现涂层固化。其中电子束辐射则是由一批经过加速的电子流所组成的，在高能电子束的作用下，产生自由基或离子基，自由基或离子基再与其他物质交联成网状聚合物，与紫外光相比，粒子能量远远高于紫外光，能够使空气电离，且电子束固化一般不需光引发剂，能够直接引发化学反应，对物质的穿透力也比紫外光大。

电子束固化油墨同UV油墨一样，在网印中也是最有发展前途的“绿色”油墨之一。由于电子束固化油墨不受墨层厚度的限制，操作起来也比紫外线光固化油墨更为安全。

美国芝加哥家电印制公司已利用这种油墨加工生产薄膜开关，将厚膜丝网印刷后的印品放入电子束辐射干燥装置，油墨在电子束的辐射下只需几毫秒时间即完全干燥，印品光泽好，薄膜触感强，又耐摩擦，效果令人十分满意。但是这种油墨及其辐射干燥装置的售价十分昂贵，目前推广起来尚有困难。但由于它能节省干燥时间，确保产品质量，不污染环境，因此具有发展前途。EB和UV油墨都具有一些优点。能量固化油墨与一般油墨相比，最主要的优点是能量固化油墨具有不污染环境的特点。UV或EB油墨和涂料的固化度几乎达到100%，其成分中不含对人体和环境有害的VOC(有机挥发物)。此外，采用UV和EB油墨印刷的印刷品外观漂亮，耐抗性能优越，为印刷品增加了光泽度和立体感。与普通油墨相比，能量固化油墨能够在瞬间干燥固着，使印刷、涂布上光和复合等工艺的联机作业成为可能。

用UV和EB油墨印刷还能够减少印刷机的清洗时间，因为墨斗或印刷机上的UV和EB油墨即使存放一个晚上，也不会出现结皮硬化现象，因此减少了油墨的浪费。一旦印刷厂家下定决心采用能量固化油墨印刷，权衡EB油墨与UV油墨的优缺点就提到议事日程上来。就成本而言，EB油墨的价格与UV油墨很接近。EB油墨的配方中不需要昂贵的光引发剂(光敏剂)，但是EB油墨配方中组合了另外一些昂贵的原材料，以赋予印刷品精美的印刷效果，且在特殊应用时具有良好的耐抗性。UV油墨和EB油墨在功能方面的最大差异，应该是它们在食品包装印刷中的应用不同。在食品包装印刷中，EB油墨印刷效果稳定均匀，可重复性好，而且油墨成分中没有光引发剂。所以，EB油墨的印刷品气味小一些，油墨中的成分迁移少一些。尽管EB油墨起初的成本比UV油墨稍微贵一些，但是EB油墨的性能更好些，有时印刷品可能需要复合三层薄膜到其表面上，使印刷品在瞬间完成双面的干燥固着。采用EB油墨印刷，印刷速度可高达3000英尺/分钟，现在的EB固化设备的耗能量呈下降趋势，使EB油墨印刷的效率更高。EB油墨的优点是固化程度充分，尤其是厚实油墨膜层的固化比较彻底，气味较小，固化中不会出现导致承印物变形的强热量；其缺点是资金投入大，运作成本高，EB固化装置和氮气容器的占地空间受到限制。制备EB油墨的原材料成本通常比UV油墨低一些。由于EB油墨中不需要光引发剂(光敏剂)，因此EB油墨原材料的成本比UV油墨原材料低。但是，当我们衡量EB油墨的整体成本时，还必须考虑另外一个影响成本的因素：由于原材料的纯度很高才能获得低气味的EB油墨，所以高度提纯的原材料的价格要高一些，同时实验室对原材料和成品油墨的纯度分析也是要考虑的成本因素之一。另外，EB固化设备运转和维护也需要大量的研发成本；油墨产品的检测也需要一定的成本。

紫外线光固油墨是近几年来迅速发展的一种节省能源的环保型印刷油墨，也叫UV油墨。这种油墨是利用紫外线照射，引起油墨连结料的聚合反应进行干燥的。它不含挥发性有机溶剂，无溶剂公害。紫外固化油墨是指在一定波长的紫外光光线照射下，油墨内的连结料发生交联反应，从液体转变成固态完成固化的油墨，它在连结料溶解以前，大分子预聚物即牢固地形成墨膜。紫外固化油墨主要用于柔软基材的柔性印刷，紫外线UV油墨不用溶剂；干燥速度快，耗能少；光泽好，色彩鲜艳；耐水、耐溶剂、耐磨性能好。UV油墨中光引发剂是一种易受光激发的化合物，在吸收光照后激发成自由基，能量转移给感光性分子或光交联剂，使UV墨发生光固化反应。目前UV墨已成为一种较成熟的油墨技术，其污染物排放几乎为零。除了不含溶剂，UV墨还有如不易糊版、网点清晰、墨色鲜艳光亮、耐化学性能优异、用量省等优点。印刷界为了消除溶剂性油墨VOC的排放，达到空气质量标准严格要求，逐渐采用UV油墨技术进行产品的印刷，所以UV油墨能够迅速地在市场中占领一席之地。紫外光固化（UV）油墨是指在紫外线照射下，利用不同波长和能量的紫外光使油墨成膜和干燥的油墨。利用不同紫外光谱，可产生不同能量，将不同油墨连结料中的单体聚合成聚合物，所以UV油墨的色膜具有良好的机械和化学性能。

UV油墨是由色料、连结料和辅助材料构成的，但其连结料的组成成分与传统的溶剂型油墨有所不同。从UV油墨和溶剂型油墨的组成比较来看，经紫外线照射产生基团反应瞬间固化的UV油墨，与靠溶剂渗透入纸中经过数小时的氧化聚合反应而干燥的传统溶剂型油墨和靠溶剂和水的蒸发加上向纸的渗透而干燥的水性油墨相比，除了颜料相同以外，其他成分均不同。其连结料主要成份是光引发剂、预聚物和活性单体。UV油墨的固化机理是，油墨中的光引发剂受紫外光直接作用，引发剂分子发生化学重排，形成自由基，该自由基进而引发预聚物和活性单体中的官能团形成链式聚合反应，形成线性聚合物，使光化学反应的产物在高分子链之间发生光交联反应，使液态组分转变为三维网状固态的高分子聚合物，最终形成坚硬的墨膜，这是一种瞬间干燥的方式。UV固化油墨是通过紫外光激发产生自由基，再由自由基引发配方中的各种活性组分，迅速转化为固体的过程。紫外固化油墨与传统的印刷油墨、印刷方式及干燥方式相比，无挥发性溶剂排放，对环境无污染；节省能源；生产效率高；瞬间干燥，网点扩大小，干燥过程无需喷粉；占地面积小，可降低投资；使用对温度敏感低的承印物印刷。由于UV油墨在环境、技术、产品质量、印刷方式等方面具有其他任何传统油墨无法比拟的特点，因此自上世纪70年代实现商业化、产业化以来，得到了迅速的发展。

UV固化油墨可根据印刷方式的不同分为：凹版印刷、平版印刷、丝网印刷、柔性版印刷、喷涂等，也可根据承印物分为：纸、金属、塑料、玻璃、复合材料等。UV固化油墨的共同特点是它们都含有主体树脂、色粉、光敏剂、助剂，而且都必须经过UV照射才能固化。

目前UV油墨已成为一种较成熟的油墨技术，其污染物排放几乎为零。除了不含溶剂，UV墨还有如干燥速度快、不易糊版、网点清晰、墨色鲜艳光亮、耐化学性能优异、省用量等优点。随着全球环保呼声的日益高涨，各国政府对大气有机挥发物和有毒物品的控制比以前任何时候更趋严格，而被誉为环保绿色工业技术的辐射固化技术（UV固化和EB固化），在这种大环境下获益匪浅，取得了飞速的发展，因此UV固化油墨的前景非常美好。

水性UV油墨

水性UV油墨是以醇水混合物为溶剂的油墨，即以水和乙醇等作为稀释剂的UV油墨。UV油墨属于一种化学反应型油墨，是UV光固化技术在油墨领域的具体应用，由带有不饱和官能团的树脂、活性稀释剂和引发剂以及颜料、助剂组成，印刷在基材上后，受到紫外光照射时，引发剂裂解产生活性自由基或阳离子，由它们引起不饱和官能团的聚合反应从而完成干燥过程，在此过程中没有任何有机物质挥发。

由于其溶剂使用的是乙醇和水，因此水性UV油墨是一种真正意义上的环保型油墨。但是水性塑料凹印油墨的印刷适性远不能达到溶剂型油墨标准，局限性还很多：水性油墨的色墨生产技术还不成熟，印刷适性不佳，目前使用的多为白墨；水性油墨一般是氯化聚丙烯体系，只适用于聚丙烯（BOPP）类薄膜印刷，而用于聚酯类（PET）薄膜印刷的风险性很高；使用水性油墨对印刷设备的干燥能力和排风能力要求高，对版辊和人员技术水平要求较高。主要应用于食品、药品、饮料、烟酒及与人体接触的日用品等的包装印刷。

水性UV油墨在使用中非常稳定，特别是能够克服溶剂型油墨在印刷过程中经常出现的网点扩大、图形失真、结皮、堵网、先后印品颜色不一致等问题。在UV油墨技术基础上，水性UV油墨又结合了水性油墨的特点，使产品在印刷适性、尺寸稳定性、网版清洗方面比100%UV油墨更为优秀，尤其适合大型幅面的丝网印刷应用。在油墨干燥过程中有聚合反应热放出，热量的耗散对于基材的尺寸稳定性是很重要的。对于丝网印刷来说，涂墨层较厚，一般6-10μm，散热较慢，累积的热量容易使着墨部位温度过高，引起基材变形、套印不准，在大幅面印刷时更显突出。水的引入，吸收大量热能，并随对流空气挥发使热量转移，减小变形可能性。虽然是水性油墨，但因聚合干燥过程中膜层形成网状交联结构从而变成疏水性，所以干燥的油墨具有良好的耐水性。

水性UV丝网印刷油墨不添加有机溶剂，保证极微少的VOC排放，无臭味，无易燃易爆的危险，油墨生产和印刷生产现场环境和卫生条件得到根本改善。能够符合环境保护管理部门对本行业的最严格要求。印刷品墨层中没有有机溶剂残留；没有或极低的重金属检出量，能够符合严格的食品、药品包装以及在儿童玩具上的使用要求。具有良好存放稳定性，低温-20℃和高温60℃存放48小时后恢复常温，油墨流动度变化最大不超过15%，油墨印刷适性和固化干燥速度没有变化；具有优良使用稳定性，即使用高目数网布也不冻版，不堵网，印品色彩一致，成品率高；固含量高，墨层减薄少，固化前不流散，固化后图案清晰，网点表现力强，色彩鲜艳，不需要背印三色。干燥过程使用紫外线光源，能量利用率高，干燥快，节省时间，少占空间，生产效率高，适合快节奏的订单要求；附着力强，适合多种合成纸、灯箱布、KT板基材；耐日光、耐磨、耐水，适合印刷户外场所使用的印刷品。网版清洗使用普通洗涤剂和自来水，无需有机溶剂，节省费用，操作安全无毒害。

由于水性UV油墨具有良好的触变性，可以进行高加网线数的高精度印刷，得到高精细的网点，这使得UV油墨在高质量印刷领域应用非常广泛。解决了普通UV油墨墨层厚度太厚，影响叠印的问题。普通的溶剂型油墨，在印刷后由于溶剂的挥发，会使油墨的墨层变薄，便于四色叠印；而UV油墨不含溶剂，四色叠印时，在印品上墨层会很厚，后印上的油墨的流动必定会影响叠印效果。可用水或增稠剂控制油墨黏度和流变性。普通的UV油墨，为了调节预聚物的黏度，会加入单体稀释剂，但其具有毒性，必须控制它的使用量，而且加入量过大时，变稠的问题也比较难解决。水性UV油墨可以很好的控制油墨的黏度和流变性，使油墨在印刷时表现出较好的性能。因为水性UV油墨不含挥发性成分(VOC)，粘性不变(色彩转移)时，就可实现稳定的印刷质量。这对于长版印刷以及复杂的图形印刷起到了非常好的作用，也便于在量大的活件中来控制印刷品的色差等一系列质量问题，保证印品的质量稳定。水性UV油墨干燥速度快，在光固化前已经可以堆叠和修理，保证了固化膜的光洁度。水性UV油墨在光固化干燥前， 都要经过加热预处理，其作用是使水性溶剂从UV油墨中挥发出，以便后续的光固化处理。在预加热后，墨膜表面会表现出一定的性能，便于处理。水性UV油墨环保性能好，具有一般UV油墨不含VOC的优点的同时，还解决了单体稀释剂对使用者的伤害问题。

水性UV油墨是由预聚物(水基光固化树脂)、光引发剂、颜料、胺类物质、水、助溶剂和其它添加剂等配制而成的一种新型环保油墨。主要应用于食品、药品、饮料、烟酒及与人体接触的日用品包装印刷。水性UV油墨和普通UV油墨的最大区别在于用水作为溶剂，而不再使用单体稀释剂，这从根本上解决了使用单体稀释剂时，与人体接触产生的刺激作用，甚至引起皮肤过敏等，对人体造成一定的伤害，在环保上有了更大的优势。

水基光固化树脂是水性UV油墨的主要组成部分，它在油墨中起连接料的作用，它使颜料可以均匀分散，使油墨具有一定的流动性，并提供与承印物材料的黏附力，使油墨能够在承印物上很好地附着，并有耐磨、耐水等性质。光引发剂在水性UV油墨中起着重要的作用，它影响着油墨的干燥速度。适量的光引发剂可以加快油墨的固化速度并获得良好的油墨性质，但当光引发剂量增加到一定值时，如果再增加其含量，由于光引发剂会大量吸收能量，油墨固化速度反而会下降，因此在印刷中必须适量使用。颜料以微粒状态均匀地分布在连结料中，决定着油墨的色相，颜料颗粒通过吸收或反射光线呈现一定的颜色。一般要求颜料具有鲜艳的色泽，适合的着色力和遮盖力，以及较高的分散度。普通UV墨中的预聚物黏度一般都很大，需加入活性稀释剂稀释。而目前使用的稀释剂丙烯酸酯类化合物具有不同程度的皮肤刺激性和毒性，因此在研制低黏度预聚物和低毒性活性稀释剂的同时，另一个发展方向是研究水性UV油墨，即以水和乙醇等作为稀释剂，这样可以在VOC排放仍很低的情况下实现更低的毒性。目前水性UV墨已研制成功，并在一些印刷工业中获得应用。此外，阳离子型UV固化油墨也是UV油墨发展的一个美好前景。阳离子光固化体是较自由基光固化体系，具有不受氧阻聚影响、表面固化性好，对人体皮肤刺激性小，固化后墨层内应力小、体积收缩小、柔韧性和附着性好等优点，已成为目前油墨研究开发的热门课题。

植物油基油墨

植物油型油墨是指用植物油代替普通油墨中的部分石油系列溶剂而其他成分如树脂、颜料等不变的一种环保型油墨。目前在国外，最常使用的就是大豆油型油墨，其采用的原料是色拉油等食用油。用大豆油墨印制的印刷品在使用和再生处理时，不会产生污染环境的有毒有害物质，因此称得上是环保印刷品。现在欧美地区一些采用大豆油墨的印刷品面市时，都要特为其标上醒目的标记──“SoySeal”，借此来扩大环保产品的社会影响力。

除了水性油墨、紫外光固化油墨和醇溶性油墨外，科研人员还在不断地研制新型的环保油墨，其中植物油型油墨可以说是典型的环保代表。具有环保功能的油墨，以大豆油墨为代表，具有多项环保特性，如色彩饱和度高，可以节省油墨的使用量，进而减少了工业废弃物；具有较低的挥发性有机溶剂含量；其印刷品及废纸的脱墨性良好。

植物油基油墨不像石油系油墨为不可再生资源，如大豆油墨所含的大豆油是可持续再生且生物可分解的资源，它可源源不断地为油墨生产提供原料，且具有环保性。植物油脂替代石油系矿物油制造油墨，推动了各国植物油脂工业利用，扩大了植物油应用范围，同时又减轻了不可再生石油的消费与进口，节省外汇，可谓是一举数得的方案。

与普通胶印油墨相比，豆油基油墨有以下的性能优势：具有更高的色浓度和厚实亮丽的印刷颜色效果；具有高印刷性价比，使用同等墨量可增加10%的单位印刷量，有利于降低印刷成本；所含植物油成分较多，在实际印刷中，黏性增值较小，具有良好的印刷稳定性和印刷适性；豆油基油墨中的豆油组分因含有不饱和双键可参与氧化成膜反应，具有更好的耐摩擦性能，而且具有生物可降解性及良好的脱墨性；植物油基油墨采用可再生并可降解的植物油取代传统油墨使用的石油系矿油，可有效降低VOC，完全符合绿色环保理念。

目前，市面上已出现多种形式印刷用的大豆油型油墨，包括报纸油墨、单张纸油墨、热固型油墨、冷固型油墨、商用表格印刷油墨以及凸版油墨等。由于近年来国民对生活环境质量的要求日益殷切、环保意识高昂，采用新环保的黄豆油墨以替代石油系油墨，以利于确保清洁美好的生活环境，将是另一项最佳的选择，而且还易于环保。

虽然大豆油型油墨具有以上优点，但其还是存在着一些不足之处：就目前的技术来说，还不能把油墨配方中的石油馏出物全部用植物油替换掉，这是由于植物油型油墨干燥性能的限制。因此在这一领域开发研究的首要目的就是在符合高质量和性能的印刷油墨中保证植物油的最大含量；并不是所有类型的印刷油墨都能很好地应用植物油型油墨。例如照相凹版油墨，因为这类油墨属于挥发干燥型油墨，连结料要求易于挥发，而植物油型油墨的蒸汽压低，沸点高，属于非挥发性溶剂。因此，扩大植物油型油墨的应用范围也是一个急需解决的问题。

全植物油油墨(即100%植物油油墨)就是指没有传统意义上的矿物油了，全部被植物油所取代了。相对于所谓的大豆油墨，只用20%的豆油含量的油墨，全植物油油墨有了巨大的进步和更环保的意义了。评估一个油墨是否环保应该具有以下的标准：重金属及各种法规中禁止的物质、VOC等。重金属对于一般的油墨来讲都是应该能达标的，而VOC的排放对于环境影响是非常大的。根据欧洲环保集团发布，空气中大约有2%的VOC（挥发物）来自印刷业，极高比例来自含有矿物油的油墨。相对的在早期的研究中，已经指出植物油可以降低VOC的挥发物，更利于回收和降低废弃物掩埋场所的益处。开发更好的、不影响生态环境的油墨，是符合印刷业使用油墨的需求，油墨中矿物油的芳香烃减少或者消失，依然无法避免VOC的影响，于是出现部分矿物油被豆油取代的豆油基油墨。由于VOC相对减少，印刷车间的空气污染也会减轻，但毕竟还有矿物油的存在。直到100%全植物油的出现，VOC的含量可以是为零，真正做到了安全环保。全植物油油墨对环境的贡献超过了水性油墨和UV油墨。全植物油油墨具有较普通油墨更好的耐磨性能和色彩饱和度，更易于回收处理和废纸脱墨。

全植物油胶印油墨由于采用的溶剂材料有别于其他胶印油墨，与同样颜料含量下不同体系的油墨相比，其环保性、耐摩擦性、脱墨性、展色性、抗乳化性、传递性、转移性具有极大优势。其印刷适性表现为：一是乳化特性，乳化作用是全植物油油墨优于矿物油油墨的一个特性。其乳化倾向小，水幅较宽，水质适应能力强；二是在相同的上墨量、上水量条件下，全植物油胶印油墨的抗分裂能力表现强，稳定性强，确保印刷线条网点等图文时，能维持色彩的强度；三是全植物油油墨的墨膜比矿物油油墨的墨膜坚硬，相比矿物油而言，植物油的氧化性、聚合性很大程度上增强了墨层的耐摩擦性；四是植物油对颜料颗粒良好的润湿性能使色彩再现更为浓厚亮丽，使用过程中可减少上墨量，有利于提高干燥速度、提升印刷效率而且增加单位印刷量，有效地降低成本，并能整体提升印品的印刷质量；五是可生物降解，在土壤中可有效地降解，资料表明在25℃在曲霉和青霉的作用下，全植物油连结料5天后降解60%，15天后降解72%，30天后降解85%；而在相同条件下石油基连结料30天后降解23.7%，石油基油墨只降解16%。随着世界各国对环保要求的日益提高，印刷行业及印刷品使用者对于印刷品的环保性能提出了更高的要求。在这种情况下，原有的矿物油体系胶印油墨由于有较高的VOC排放以及存在印刷适应性方面的诸多问题，100%植物油基油墨以其出色的环保性能和优异的印刷适应性，正在成为传统矿物油油墨的理想替代品。

结束语

综上所述，无论是水性油墨、紫外光固化油墨、醇溶性油墨，还是大豆油型油墨等，都是从油墨的组分上入手，以环保材料代替传统溶剂型油墨中的有毒成分，其环保效能是显而易见的。而且现在美国和一些欧洲国家已禁止使用含苯的溶剂型油墨，取而代之的就是绿色环保型油墨。所以环保型油墨的研发，对印刷行业具有十分重要的影响。可以预见，环保型油墨将是未来油墨领域的市场主力。