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當今世界工業發展的速度越來越快,在工業的發展中節能、環保已被人們更加重視,因為人類賴以生存的地球受到日益嚴重的污染,正在威脅到人類的生活質量甚至人類自身的生存。印刷工業在國民經濟中占有重要的地位、絢麗多彩的印刷品在給人類帶來聞名的同時也造成了環境污染。印刷業的發展與油墨業發展密切相關,而油墨是目前印刷工業中最大的污染源之一。改革開放以來,中國油墨工業持續高速增長,總產量從1995年的10萬噸增長到2006年的38萬噸,年產量和年消費量的同比增長率均穩定在10%以上,同時也保持著較高的出口增長,使得中國成為世界第四大油墨生產國,油墨產量約占世界總產量的6%。
而每年全世界由油墨帶來的有機溶劑的用量高達100萬噸以上,每年由油墨引起的有機揮發物污染排放量已達到幾十萬噸。這些有機揮發物(VOC)和油墨中的重金屬元素可以形成比二氧化碳更嚴重的溫室效應,而且在陽光照射下形成氧化物質和光化學煙霧,嚴重污染大氣,影響人體的健康。
近年來,我國政府實施可持續發展的科學發展觀,指導方針中將關注民生的主題列入了政務日程。在今年的兩會,低碳經濟被政協力挺為一號提案。作為以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式,低碳經濟是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一次重大進步。對于印刷行業的企業無論是印刷企業還是印刷及原輔材料、設備制造企業,重視低碳經濟并不是簡單的意味著生存成本的增加,我們應該看到低碳經濟對于制造和加工業是不可回避的發展趨勢。
由于含苯體系的油墨使用了大量苯系溶劑,被歐美國家列入禁用的油墨品種,日本也從90年代后期告別了苯系油墨在食品、藥品及婦嬰包裝上的應用。而我國的環保油墨生產起步卻較晚。2005年由煙包行業首次提出對印刷油墨苯類溶劑嚴格限制的要求;2007年油墨行業協會綠色辦公室在國家環保部門的指導下,啟動了環保油墨的認證程序;同年,全國油墨行業100多家企業在上海成立了全國油墨制造商綠色聯盟,新東方油墨集團被推選為第一屆理事長;2009年,國家出臺食品安全法、衛生法規GB9685-2008以及國標GB/T10004-2008等一系列相關措施,使食品藥品等包裝行業以及相關行業面臨著產業結構和制度創新的觀念性轉變;同年,中國包裝聯合會循環經濟專業委員會綠色油墨中心成立,號召油墨行業生產無苯環保油墨,并承諾不將苯系油墨推廣于食品藥品及婦嬰產品的包裝印刷。這些行動與舉措有力地推動了油墨制造行業無苯化油墨生產和應用的歷史進程,到2009年底全國軟包裝行業的塑料包裝、藥品包裝使用無苯印刷已達到60%以上。
軟包裝油墨的發展歷程和變革
年?份 | 油墨類型 | 油墨體系 | 印刷基材 |
80年代-2009 | 含苯 | 氯化聚丙烯 聚酰胺 | BOPP |
2005-2009 | 無苯含酮 | 聚氨酯 | BOPP、PET、NY |
2007-2010 | 無苯無酮 | 聚氨酯 | PET、NY、BOPP |
2009-2010 | 無苯無酮 | 丙烯酸共聚 | BOPP |
2009-2010 | 無苯無酮 | 聚氨酯共聚 | BOPP、PET |
從上表中我們可以看到,環保型油墨從2005年開始生產,發展迅速,并歷經了從無苯含酮→無苯無酮→醇水的技術提升過程。
軟包裝用油墨按連接料(樹脂)品種不同,大體上可以分成以下品種:
不同類型油墨及適用性
油墨類型 | 印刷基材 | 使用范圍 | 復合適性 | 稀釋溶劑 |
聚酰胺/NC類 | LDPE、CPP BOPP、紙 | 干燥輕便包裝,如紙制品包裝、手提袋。 | 表印, 不具有復合性能 | 1.苯類/醇類 2.酯/醇類 |
氯化聚丙烯類 | BOPP | 日用品包裝,如襯衣、洗衣粉袋等。 | 干式復合 擠出復合 | 苯類/酯類/酮類 |
改性氯丙樹脂 | BOPP | 普通食品、輕級包裝 | 干式擠出 | 酯類 |
聚酯 聚氨酯類 | PET、NY、 BOPP等 | 真空、冷凍或耐高溫等食品、藥品復合包裝。高強度,有耐性包裝。 | 干式復合 異氰酸鹽擠復 | 1.酮/酯類 2.酯類/醇類 |
共擠PE、 共擠NY | 奶膜等抗雙氧水耐蒸煮共擠復合管材(如牙膏管)等有耐性表印包裝。 | 表印 | 1.酮/酯類 2.醇類/酯類 | |
多元丙烯酸共聚 及醇水性聚氨酯 | BOPP、PET、NY、紙等 | 無苯環保型食品、藥品包裝 | 表印或復合 | 1.醇/酯類 2.醇溶(酒精) 3.醇/水 |
近二年來,環保油墨的應用得到迅速發展,其中表印油墨以醇溶性聚酰胺和醇酯溶的聚氨酯為代表,占塑料表印油墨70%以上的份額。
PCV收縮膜表印油墨今年以來印刷廠家也向油墨行業提出了無苯化的技術要求,以新東方油墨、樂通油墨為代表的廠家已有無苯化PVC油墨推向市場,預計一二年內將會迅速普及。
里印復合油墨則以BOPP薄膜印刷為主,目前軟包裝行業仍以含苯氯化聚丙烯油墨為主導,但軟包裝規模大的企業,如康師傅頂正、哇哈哈誠信、旺旺食品、雀巢咖啡等,今年以來已全面轉向無苯化里印復合油墨,主要以無苯改性氯化聚丙烯樹脂體系及無苯聚氨酯油墨體系為主導。食品、藥品包裝用聚酯、尼龍薄膜則以無苯聚氨酯油墨為代表,占著90%以上的市場份額。
至2005年,軟包裝行業向無苯化油墨印刷發展開始加快,油墨無苯化技術也得到全面提升,特別是近年來,以新東方油墨及成都拓展油墨為代表,向市場推出了多元丙烯酸共聚體系及聚氨酯丙烯酸共聚體系的醇水型油墨,引起了油墨行業及包裝行業的高度關注。
醇水型環保油墨的問世,是油墨行業環保技術的又一次創新,是全面提升環保理念、提升環保油墨質量的一個新突破。我認為環保油墨今后必將從無苯醇酯體系向醇溶水性化技術發展,預計這幾年,醇水體系油墨將會在軟包裝行業中樹立一個新的里程碑。
而包裝復合用膠粘劑也必將走向低碳經濟發展的要求。我們可以看到,今年來全國無溶劑復合發展迅速……
軟包裝復合用膠粘劑發展歷程和變革
年份 | 膠粘劑類型 ?。ü腆w含量) | 使用濃度 | 復合基材 ?。ㄖ饕?/p> |
80年代-2000 | 35-50% | 15-25% | OPP、PE、CPP、NY、PET |
2000-2005 | 60-75% | 20-30% | OPP、PE、CPP、NY、PET、 鋁箔、鍍鋁膜 |
2005-2009 | 60-80% | 30-45% | OPP、PE、CPP、NY、PET、 鋁箔、鍍鋁膜 |
2010 | 水性與無溶劑 | 35-100% | OPP、PE、CPP、NY、PET、 鋁箔、鍍鋁膜 |
油墨溶劑體系的變革
長期以來,甲苯,二甲苯等有機溶劑在油墨制造及彩印過程中大量使用,使用廠家對揮發溶劑的回收率幾乎為零,故大量的有機溶劑直接排放至空氣中,危害非常大。近兩年來,政府對環保與食品衛生的管理已加速與發達國家標準接軌,與之相關的包裝法規已得到相應的提升。
法規及標準 | 發布日期 | 施行日期 | 重?點 |
《食品安全法》 | 2009-02-28 | 2009-06-01 | 將用于食品的包裝材料、容器等食品相關產品納入食品安全范疇,其生產經營受法律監管 |
GB ?9685-2008 《食品容器、包裝材料用 添加劑使用衛生標準》 | 2008-09-09 | 2009-06-01 | 標準中苯、甲苯等苯類溶劑未被列入,強制規定食品包裝材料中不得使用苯類溶劑 |
環保型油墨用顏料的衛生要求
隨著中國加入WTO組織,包裝的要求也逐步同國際接軌,特別是涉及到出口產品的包裝,往往需要按照相關進口國的包裝法規標準檢測。國際上對包裝材料的有害重金屬物質限量有著嚴格的規定,包括歐盟ROHS指令,94/62/EC包裝法令,以及EN71-3玩具標準。
歐盟94/62/EC法規重金屬限量標準:
種重金屬含量的標準≤mg/kg | |||||||
銻(Sb) | 砷(As) | 鋇(Ba) | 鎘(Cd) | 鉻(Cr) | 鉛(Pb) | 汞(Hg) | 硒(Se) |
60 | 25 | 1000 | 75 | 60 | 90 | 60 | 500 |
總量(Pb+Cr+Hg+Cd) | 100 |
油墨中使用的顏料包括無機顏料和有機顏料兩大部分,除鈦白粉和炭黑外,其它顏色基本上采用了有機顏料,因為相當一部分的有色無機顏料是金屬鉛、鉻的化合物,毒害性強。國內現行的相關包裝強制性標準中,只在GB9683《復合包裝袋衛生標準》中對重金屬限量提出了要求:重金屬(以Pb計/ ?4%乙酸浸泡)≤ 1 ?mg/L。根據國際上通行的標準,在國家環保局組織下,由浙江新東方油墨公司等知名油墨制造廠商共同參與起草,并于2008年2月1日起實施了HJ/T371-2007(環境標志產品技術要求—凹印油墨和柔印油墨)指導性標準,對油墨的有害重金屬限量作了嚴格的規定。
新東方油墨一直致力于研發和推廣環保型油墨,今年來,公司陸續推出了超力福303FDG-F型無苯·無丁酮·通用型高性能復合油墨、超力福3300NT型無苯復合油墨、超力福3311NT型(一體化)無苯復合油墨、力福2010NT型(無苯)BOPP復合油墨、豪達2008FD-W醇水型油墨,以及為復合包裝配套的WRJ-8800/WRJ-7700雙組分無溶劑聚氨酯膠粘劑……。并在全國各個銷售區域全面推廣,經廣東雅士利、無錫國泰、青島日照、成都恒興泰、上海慶豐等多家國內知名用戶使用認可,目前,公司環保型油墨的銷售占總體銷售的50%以上,并繼續呈現強勁的增長勢頭。
進入21世紀以來,中國經濟開始融入世界經濟發展之中,各方面要同國際接軌,油墨業、印刷業與其他行業一樣面臨著前所未有的機遇與挑戰。只有環保型油墨,才能實現綠色印刷,才能增加中國油墨、印刷品的市場競爭力,才能滿足國內外市場的需求。同時推動油墨環保化進程,不僅需要化學家們的努力,也需要設備制造工程師及全社會的共同努力。
我們可以預見,企業未來的競爭將不再是勞動生產率的競爭,也不是石油效率的競爭,而是碳生產率的競爭。應對氣候變化所推動的低碳技術和產業的興起,以及在接下來相關政策措施和制度安排下所催生的碳市場發展,將成為印包企業未來發展中重大的歷史機遇。
今后包裝油墨的發展目標是,適應高速、快干、無污染和低消耗的需求,提高對現代印刷工藝的適應性和產品穩定性,積極開發各種水基油墨、無苯醇水型的食品藥品包裝油墨。我們可以看到,我國包裝行業油墨應用已全面進入環保低碳經濟發展的新時期。