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1、水性UV油墨在食品包裝印刷中的應(yīng)用天津科技大學(xué)蘇羽航隨著人們生活水平的不斷提高以及近期出現(xiàn)的一系列食品問題,食品安全已經(jīng)成為我國和世界都關(guān)注的話題。食品包裝用的油墨亦然成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。國際公認(rèn)食品印刷所用油墨必須遵守?zé)o轉(zhuǎn)移的原則,食品包裝物內(nèi)表面印刷時(shí)不得使用常規(guī)油墨,承印廠商必須確保印刷后油墨中的溶劑全部揮發(fā),油墨則要求固化徹底,并達(dá)到應(yīng)用行業(yè)的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。水性油墨是一種綠色的環(huán)保油墨,它用水取代有機(jī)溶劑使得油墨的苯含量大大降低,但是相對于UV固化油墨來說,它的干燥速度較慢,印刷效率較低。而UV固化油
2、墨雖然干燥速度快,但是其連接料中含有揮發(fā)的單體成分,對人類的健康依然有影響。而一種更新型的油墨—水性UV油墨,它的出現(xiàn)正好解決了以上兩種油墨的問題。水性UV油墨的組成及其分類2食品包裝油墨的使用現(xiàn)狀11)水性UV油墨的組成水性UV油墨是由預(yù)聚物(水基光固化樹脂)、光引發(fā)劑、顏料、胺類物質(zhì)、水、助溶劑和其它添加劑等配制而成的一種新型環(huán)保油墨。它是以水作為稀釋劑,在UV油墨中加入一定水分及5%的環(huán)保溶劑,結(jié)合特殊水性樹脂制成的。水性UV油墨結(jié)合了UV和水性油墨的優(yōu)點(diǎn),保持了UV油墨的印刷和干燥速度,比傳統(tǒng)的U
3、V油墨墨層薄,通過使用水而簡化了油墨調(diào)節(jié)和清洗絲網(wǎng)的過程。所以國外對包裝方面的油墨普遍使用以水為基本組分的油目前食品塑料包裝印刷油墨主要使用苯溶性油墨,該類油墨無論是制造和使用技術(shù)都已成熟。雖然這種油墨的印刷適性優(yōu)良,印后加工性能好、干燥快,但由于苯的相對毒性較大,在使用過程中會對工人的健康和安全造成危害,并且殘留在包裝制品中的殘留物在一定條件下會對包裝內(nèi)的食品造成一定程度的污染,所以不符合現(xiàn)在人們對食品安全的要求。而現(xiàn)階段用于食品包裝印刷的環(huán)保油墨主要是水性油墨和UV固化油墨。25印刷世界包裝天地200
4、9.5墨,以水性油墨和UV油墨相結(jié)合的水性UV油墨成為了取代油性油墨的一種趨勢。節(jié)油墨的黏度。4)由于水性UV油墨具有良好的觸變性和穩(wěn)定性,固含量高,墨層減薄少,可以進(jìn)行高加網(wǎng)線數(shù)的高精度印刷,得到高精細(xì)的網(wǎng)點(diǎn),使得圖案清晰,網(wǎng)點(diǎn)表現(xiàn)力強(qiáng),色彩鮮艷。正因?yàn)樗訳V油墨具有如上優(yōu)點(diǎn),使得它成為未來環(huán)保油墨大力發(fā)展的方向,適合于食品的包裝印刷,最大程度地減少了油墨對食品的污染。2)水性UV油墨的分類①乳化型。通過外加表面活性劑(乳化劑),并輔以高剪切力,有可能把傳統(tǒng)的光固化樹脂乳化,變成水分散體系(水包油體系
5、)。這種乳液具有較高的固含量,可以直接利用現(xiàn)成的油墨原料,生產(chǎn)工藝較簡便。其乳化劑的選擇將會直接影響樹脂的分散性能及油墨的穩(wěn)定性能、流變性能等。乳化劑由親水基團(tuán)和親油基團(tuán)組成,后者一般為長的烷烴鏈,與樹脂液滴混溶后,親水基團(tuán)位于水中,使樹脂液滴分散穩(wěn)定。體系中的酸堿性會改變離子基團(tuán)的狀態(tài),影響乳液滴的穩(wěn)定,所以這種外乳化型油墨對pH值的變化非常敏感。②與水分散樹脂液混合型。由光固化親水聚合物與物理干燥型水分散樹脂(通常為丙烯酸類樹脂)混合,光固化水性聚合物組分通過非光固化的水分散性丙烯酸樹脂分散在水相中。
6、但是因?yàn)楣夤袒M分在整個(gè)體系中的含量較低,所得固化膜的交聯(lián)密度不高,因而與傳統(tǒng)光固化體系相比,其化學(xué)耐抗性也較低。③離子基自乳化型。把離子基引入樹脂骨架中,然后用反離子中和分子鏈上的離子,這樣得到的樹脂具有很好的自乳化性能。由于優(yōu)良的潤濕性,在水中可以形成很小的顆粒,因而保存期長,并具有非常好的剪切穩(wěn)定性。水性UV油墨的應(yīng)用現(xiàn)狀和不足4目前水性UV油墨主要應(yīng)用于廣告網(wǎng)印中,例如用于戶內(nèi)外廣告牌、燈箱廣告、不干膠、貨柜等上進(jìn)行網(wǎng)版網(wǎng)目調(diào)印刷,適用的承印材料主要有加膜紙、卡紙、PS、ABS、PE、PET、PV
7、C等,而用于其它產(chǎn)品的包裝印刷還較少。這主要在于水性UV油墨能耗較高,由于它是光固化油墨,需要額外的紫外燈,并且其干燥時(shí)還要額外加熱;另外其價(jià)格較傳統(tǒng)UV油墨更貴,這無形中增加了企業(yè)的成本;此外,水性UV油墨的印刷工藝比傳統(tǒng)印刷工藝較難掌握,對承印物的適應(yīng)性不如溶劑型油墨好,附著力較差,要增加附著力時(shí)必須先過一層UV底油。這些使得水性UV油墨在使用時(shí),工藝更加復(fù)雜,無論是加UV底油還是對承印物進(jìn)行表面處理,都必須耗費(fèi)時(shí)間,投入人力、物力和財(cái)力。小結(jié)5雖然目前水性UV油墨還是有很多的不足,但是相信隨著科研水
8、平的不斷進(jìn)步,人們對環(huán)保要求的提高,水性UV油墨的研究也將越來越受關(guān)注,技術(shù)也將越來越成熟,相信它將會在今后的食品包裝印刷以及其它產(chǎn)品包裝中獲得更加廣泛的應(yīng)用。3水性UV油墨的優(yōu)點(diǎn)水性UV油墨作為一種新型的綠色油墨具有如下的優(yōu)點(diǎn):1)環(huán)保性。水性UV油墨不含揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)(VOC)及其重金屬成分,這樣大大降低了傳統(tǒng)油墨對人體危害和對食品的污染,符合環(huán)保要求。2)干燥速度快。水性UV油墨和UV固化油墨一樣,是在其干燥過程使用紫外