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植物油基印刷油墨研究应用(上)

作为政治、文化、艺术和科学技术等信息传播的一种手段,印刷品无处不在,而且还广泛应用于包装材料和建筑装饰材料方面。随着社会的进步和人民生活水平的提高,报纸书刊杂志的印刷越来越精美,建筑装饰材料的花样日新月异,商品的包装更是成为众多厂商吸引顾客加强竞争力的着眼点。印刷油墨是印刷制品主要原材料之一。印刷工业的任务重大前景乐观,为油墨的应用提供了更加广阔的市场。

为挤出机企业带来了信心 20世纪80年代以来,环境问题已逐渐成为人们日益关注的焦点。印刷行业每年要消耗大量的矿物油和有机溶剂,油墨工业常用的矿物油主要有汽油,高沸点煤油和润滑油。有机溶剂主要有芳烃类溶剂、醇类溶剂、酮类溶剂和酯类溶剂。所有这些溶剂都有不同程度的毒性,尤其是芳烃类溶剂,由于其致癌性已引起越来越多的重视。根据ＯＳＨＡ规则(ＯｃｃｕｐａｔｉｏｎａｌＳａｆｅｔｙ＆ＨｅａｌｔｈＡｄｍｉｎｉｓｔｒ但保护上能节省1大笔费用ａｔｉｏｎ,1985年)要求使用无芳烃(ＡＦ)溶剂,ＡＦ溶剂(ＡｒｏｍａＦｒｅｅＳｏｌ ｖｅｎｔ)的开发已成为油特殊电缆墨工业的一个热点。

在油墨组成中矿物油占了很大比重,其中油墨矿物油含量竟高达76%。这些油墨的用量是惊人的,仅日本1993年印报墨的产量就达4万ｔ1996年又增长了将近1倍。而印报墨的市场份额仅占一小部分,日本的油墨用量与世界相比也是微不足道的。1998年全球油墨市场总额为120亿美元,其中美国43亿,亚洲33亿,欧洲27亿,拉美8亿,加拿大4亿。这些矿物油基油墨每年向大气中排放大量的挥发性有机化合物,造成了严重的环境污染。

印刷后废墨的处置一度书写纸采用深埋或烧掉的方法。废墨燃烧产生二次污染,不可取;而由于高分子树脂及矿物油难以生物降解,深埋地下的油墨并未真正得到“处理”,还会进一步污染环境。矿物油中芳香烃类物质含量也不容忽视,此外,还含有苯、甲苯、二甲苯、酚类等物质,也都有不同程度的毒性。每年油墨还以废报刊的形式大量流入环施工工具境印刷油墨已被列入对环境有害的污染源之一。

配制印刷油墨需用5000多种材料,其中的80%～85%是取自石油化合物及中介物。而石油属于不可再生资源,能源危机已成为21世纪的全球性问题。国内早已开始了矿物油连结料替代品的研制,而我国1993年起就已成为石油进口国,估计到2010年,我国的石油短缺将达1 4亿ｔ。这些石油原料有相当一部分用于油墨工业。研制出一种安全无污染、可生物降解的矿物油基油墨代用品已势在必行。

1 油墨简介

1.1 油墨的概念

油墨是一种稳定的胶体分散体系,主要由连接料和着色料所组成,根据印刷性能要求加入适量的辅助剂,按一定的配比混合搅拌后再经分散设备反溜溜球复轧制分散均匀而成。

1.1.1 油墨的组分

连接料:是油墨的流体部分,主要决定油墨的类型。要求具有必要的光泽、干燥性能和印刷转印性能。

着色料:既不溶于胶囊内的相变物资由固态变成液态水也不溶于油或连接料的具有一定色彩的固体粉末物质,在很大程度上决定油墨质量(色彩、稀稠黏度、理化性能、印刷适性等)。要求具有鲜艳的色彩、较高的浓度和良好的分散性。

填充料:有天然和人造两种类型。用以降低成本。

辅助剂:包括摩擦剂、防干燥剂、防胶化剂、减黏剂和催干剂等。

1.1.2 油墨的基本特性

油墨应该具有鲜艳的色彩、良好的印刷性能、满意的干燥速度以及耐溶剂、酸、碱、水、光、热等特性。

1.1.3 油墨的分类及用途 见表1。

1.2 植物油基油墨

植物油基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。

(待续)