何佑明

近20年来，水性塑料油墨在国内包装印刷业和油墨业举步维坚，进步不大，软包装行业无论是凹印还是柔印，主要使用的还是溶剂油墨。即使近几年来凹印溶剂墨已经从苯酮类溶剂发展到无苯无酮的醇酯类溶剂，但仍无法避免VCOs对环境的污染。

从2015年2月份起，国家将对施工状态下挥发性有机物（VOCs）含量低于420克/升的涂料可以免征4%的消费税，同年三月份，上海市地方污染物排放标准《印刷业大气污染物排放标准》发布，规定了印刷生产过程中即用状态印刷油墨的挥发性有机物含量限值——不超过800g/kg，规定了印刷生产过程大气污染物排放限值、监测和监控要求，排放标准的要求越来越严，迫使印刷企业不得不从各方面考虑，采取应对措施。

据介绍，化工企业VOCs排放的形式有两种：一种是有组织的排放即污染物经过排放系统有规律的排放，这部分废气只要正确合理地选择处理的技术和方法，一般比较容易处理达标；另一种是无组织的排放，指不经过排气系统的排放，这部分气体的排放量不是很大，但日积月累对环境危害却不容忽视，泄漏不仅造成物料的损失、环境的污染，还可能导致巨大的伤亡破坏事故。

对于有组织排放VOCs，一般处理流程是先进性废气收集，然后含尘气体经过除尘器再进入废气处理装置，达标后进行排放。总体而言，按照处理的方法，有机废气处理的方法主要有两类：一类是回收法，另一类是消除法。回收法主要有炭吸附、变压吸附、冷凝法及膜分离技术，这类技术是通过物理方法，用温度、压力、选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来分离VOCs的。消除法有热氧化、催化燃烧、生物氧化及集成技术，这类技术主要是通过化学或生化反应，用热、催化剂和微生物将有机物转变成为二氧化碳和水。

不论采用哪一种回收方式，都需要大量能源。印刷企业在决定是否投入溶剂回收装置时，设备投资的价格往往不是考虑的重点，该装置的日常运行费用，即能源消耗的开支，成了项目的首要考虑因素。不论凹印或柔印，只要采用溶剂墨，就一定会采用混合溶剂，混合溶剂配方按溶剂的溶解性、干燥性与表面张力等诸因素而定。按目前溶剂回收装置的水平，不论是水蒸气解吸、溶剂脱水还是氮气脱附，得到的都是溶剂的各特性参数全被打乱的混合物，而不是直接可用的达到原设计指标的混合溶剂，因此必须进行蒸馏。但蒸馏需要技术、资金与能源，印刷企业无能为力，只能委托专业机构来处理。国内一家知名的软包装企业告知：将回收的混合溶剂委外加工，然后以原价80%的价格回购，但对于因回收溶剂多而蒸馏单位不多所造成的供需不平衡，必然会影响价格的市场规律还是理解的，对于原本就处于低利状态的印刷企业，这个成本是不可忽视的。过高的成本迫使某些不良业者即使配置了在线溶剂回收装置，也不常用，流于应对政府部门检查的形式。但若采取单一溶剂油墨，就可以避开蒸馏的问题，回收的溶剂可直接使用。

目前在凹版水性塑料油墨发展不成熟的情况下，采用单一溶剂油墨体系是可行之举。其中醋酸乙酯干燥太快，易造成印刷干版现象；乙醇溶解力较弱，易吸水，在塑料薄膜印刷过程中易造成白化现象。醋酸正丙酯是无色澄清液体，具有芳香气味，分子量为102.13 ，沸点101.6摄氏度，挥发速度为2.3（以醋酸正丁酯挥发速度1.0为基准），为凹版印刷油墨的中干溶剂。醋酸正丙酯对多种合成树脂有优良的溶解能力，是乙基纤维素、硝基纤维素、甲基丙烯酸酯、聚氨酯树脂等许多合成树脂的有效溶剂。醋酸正丙酯在无苯无酮油墨的替换中起着举足轻重的作用，在PVC里印、OPP表印等塑料油墨中替换甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮等不环保溶剂，溶解性虽欠缺，但仍可弥补了在环保上的缺陷。因此，选取醋酸正丙酯作为溶剂体系符合软包印刷行业的行情。首先，正丙酯的合成原料来源充足，价格适中，且单一正丙酯回收相对简易；其次，正丙酯的溶解度参数、挥发速度符合合成树脂及凹印设备的要求；最后，国内印刷设备及制版技术的状况要求正丙酯作为首选溶剂。

根据乐通股份在上海紫泉包装有限公司与浙江诚信测试PVC/PETG里印油墨印刷情况可知，单一正丙酯溶剂油墨的印刷适应性基本达到印刷要求，但仍存在一定的问题。主要有以下问题：一、油墨鲜艳度变差，由于配方中只有一种溶剂，溶解力相对削弱，表现在油墨的展色性变差，鲜艳度降低；二、油墨的转移性变差，尤其在浅网部分，单一溶剂的短板是慢干溶剂的缺少，对于过渡网及浅网部分并不能很好的展现印样的完整性；三、油墨的流动性变差，表现为油墨的粘度整体上升，储存稳定性变差，触变性变大。

针对上述问题，可以从以下方面考虑解决：一、可选取色彩饱和度更高的颜料粉，同时选择对颜料润湿性最优的分散剂，使油墨色力度充分提升；二、油墨转移性差，可选择与正丙酯亲和性更好的树脂，提高树脂的溶解性与复溶性；三、印刷过程中调整印刷设备中的机速以更匹配正丙酯的挥发速度，另调整刮刀与压印点的距离，减少浅网中的堵版现象，提高转移性。

在烟包纸张油墨中，由于2015年中国烟草总公司颁布企业标准《YQ 69-2015 卷烟条与盒包装纸安全卫生要求》，对溶剂残留有着更严格的要求，各印刷企业逐步提出供应低VOC油墨或水性油墨的要求，就目前在水性油墨性能不稳定及印刷干燥设备改造不完全的情况下，可先过渡使用单一體系醇溶性油墨。由于在新的卫生指标中，乙醇含量不作为溶剂总残留的计量，因此选取乙醇是可行之选。目前印刷烟用接装纸使用的油墨正是使用单一醇溶性油墨，由于其对色彩度与展色性要求不高，印刷色组少，聚乙烯醇缩丁醛树脂（PVB）基本可以满足要求。在多色组的烟包外盒印刷中，PVB树脂无法达到色彩鲜艳及适应印刷性能的要求，选取水溶性树脂是目前的趋势，在对印刷设备有进行大量资金投入，革新改造的情况下，需要添加乙醇作为干燥速度的调节剂，同时需要印刷厂对印版、干燥方式、干燥通道进行改动，以提高印刷适应性。

自2015年以来，水性烟包油墨的普及呼声越来越高，由云南红塔油墨率先推动试行的水墨，在云南红塔山烟标上印刷较为成功，如红塔山（欣经典）、红塔山（恭贺新禧）、玉溪、红塔山（经典1956）、红塔山（HTS100）等等，随后其它中烟公司烟标也陆续开始转向水性油墨打样测试，如山东烟标的泰山（红将军）、红云红河烟标的紫云烟，贵州烟标的黄果树（长征），河南烟标的黄金叶（黄金眼）等，印刷速度控制在100-120m/min ， 稀释剂为乙醇与水，印刷效果基本能与溶剂型油墨相近，但这些烟标基本印刷单层颜色，存在叠印流平问题。继云南红塔油墨推行水性油墨后、山西精华科工贸有限公司、珠海市乐通股份有限公司、东莞浩彩油墨科技有限公司、山东布瑞特油墨有限公司等大小油墨厂家纷纷推出水性油墨打样测试。虽然目前水性烟包油墨仍存在或多或少的印刷问题，如白墨易伤刀伤版、印刷样张转色、油墨浓度偏低、透明性差等等，令许多油墨厂家想方设法却仍束手无策，但在单一溶剂体系与水性油墨不断发展的大趋势下，相信各大油墨厂家及材料生产商定会竭尽全力，迎难而上，逐步改进油墨性能，共同解决印刷问题。

单一溶剂体系油墨无论在塑料油墨还是纸张油墨的使用上，理论与实际操作性强，可行性大，前景开阔，符合油墨及包装印刷界的绿色化进程，是迈向水性环保油墨的必经阶段。