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氮气保护条件下的UV凹版绿色印刷技术

2015-1-22 17:21:51      点击:
      随着各国工业的蓬勃发展和人们生活水平的普遍提高,人类赖以生存的地球环境和大气环境受到了日益严重的污染,正在威胁到人类生活质量甚至人类的生存。印刷业在国民经济中占有重要地位,绚丽多彩的印刷品在给人类带来文明的同时,也造成了环境污染。油墨是印刷工业的最大污染源,世界油墨年产量已超过300万吨,溶剂型油墨占30%~40%,每年全世界油墨带来的有机溶剂用量高达100万吨以上,油墨产生的有机挥发物(VOC)排放量已达几十万吨。这些有机挥发物可以形成比二氧化碳更严重的温室气体效应,而且在阳光照射下会形成氧化物和光化学烟雾,严重污染大气环境,影响人们健康。减少和消除印刷对环境的污染,使印刷变成绿色环保,有着重要长远的意义。广东省环境保护厅和广东省质量技术监督局共同制定的《广东省包装印刷行业挥发性有机化合物排放标准》已于2010年11月1日实施,减少印刷业有机挥发物(VOC)排放迫在眉睫。
    目前油墨产生的有机挥发物(VOC)排放造成的大气污染中,凹版印刷最为严重。要彻底解决凹版印刷有机挥发物(VOC)排放问题,是目前世界印刷业难题。虽然世界各国都在开发和使用水性凹版印刷油墨,水性凹版印刷油墨印刷在一定程度上可以减少有机挥发物(VOC)排放,但水性凹版印刷油墨印刷产品的效果、印刷的层次、清晰度,墨层厚实、均匀、饱和度、色泽鲜艳度等,都不如溶剂型油墨。由于水性油墨的印刷需要在高温条件下干燥,在食品、日化及医药等产品塑料软包装印刷中有一定的困难。
    采用N2(氮气)保护条件下的UV凹版印刷机,处于世界领先水平,可以实现凹版印刷有机挥发物(VOC)零排放的目标。同时也解决了UV油墨在凹版印刷机上的应用,通过UV油墨印刷,使凹版印刷的印刷质量得到大幅度的提升。
    凹版印刷是一种效果非常好的印刷方式,凹版印刷层次丰富、清晰,墨层厚实,墨色均匀、饱和度高,色泽鲜艳明亮,能够真实再现原稿效果。但是由于传统的凹版印刷技术,油墨固含量低,溶剂挥发量大,使印刷的网点不饱满,网点还原效果不如胶版印刷;同时由于溶剂的挥发,油墨的浓度发生变化,影响印刷品颜色的一致性。采用UV印刷后,这些问题都得到彻底的解决,并将网点还原效果高于平版印刷。
    针对国际国内的技术现况,深圳市合丰机械有限公司已投入大量人力和物力进行研发。目前已成功开发出无溶剂N2(氮气)保护条件下UV凹版印刷机,同时也取得了多项国家发明专利。通过该设备印刷,已完全能达到凹版印刷有机溶剂(VOC)零排放;采用烟包工艺印刷的测试品检测到的VOC残留,不到YC/T207-2006《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的测定 顶空-气相色谱法》国家标准的2%。下面是采用该技术的3个样品的检测报告,该样品是委托深圳某印刷公司进行印刷品有毒有害物质残留的检测:
       注:“刮样标准要求”是目前国家烟包行业VOC残留执行标准,目前传统的凹印机都较难达到执行标准。
    采用N2(氮气)保护条件下的UV凹版印刷机的技术特点是:
    1、解决了UV油墨在凹版印刷机的应用;
    2、由于N2(氮气)保护条件下的UV干燥特点,UV油墨干燥时不在氧化性气体条件下干燥,UV油墨生产时不需要考虑:干燥时光引发剂吸收紫外光能量后产生游离基或离子与氧化性气体反应消耗光引发剂,以及氧化性气体与氢键产生羟基和不饱和烃反应产生小分子有机挥发性物质产生;使得UV油墨生产技术的难度降低,UV油墨的材料成本也有所减少,UV油墨的成本相对过去传统的UV油墨生产成本大幅度地降低;
    3、由于N2(氮气)保护条件下的UV干燥,干燥时光引发剂吸收紫外光能量后产生游离基或离子不会被氧化,干燥时紫外光能量得到充分的利用;所以N2(氮气)保护条件下的UV干燥所耗能量是同等条件下的传统UV固化能量的15%左右;
    4、由于以上原因,在N2(氮气)保护条件下的UV凹版印刷的综合成本与溶剂型油墨凹版印刷相当;
    5、UV油墨是环保型油墨,没有有机溶剂。在N2(氮气)保护条件下的UV干燥,由于没有氧化性气氛,就不会因氧化性气氛与氢键产生羟基和不饱和烃反应产生小分子有机挥发性物质的产生,所以更环保。如果N2(氮气)保护控制在理想条件下,印刷品印刷时能实现有机挥发性物质(VOC)零(或微)残留的目标;
    6、印刷产品损耗少:由于采用UV干燥方式,纸张干燥路径比传统高速凹印机轮转短,所以每次开机时每色组要减少10m左右纸张的浪费,这种浪费每色组每年可以节约好几万。
    7、 效率高:纸张干燥路径减少和印刷品干燥时没有温度,对印刷机套印系统要求不高,能实现更高速度印刷。
    8、实用性广:采用UV干燥方式后,可以将各种印刷工艺在该印刷机实现,如:胶印、柔印、丝网、冰花、发泡、压痕等基本涵盖所有的印刷工艺都能实现。      
    9、 印刷产品质量好:我们通过试验后发现,采用该项目印刷的印刷品,不但印刷实地比传统的凹印机品质要好,印刷网点还原性比传统的胶印机品质要高,彻底解决了凹印机网点印刷不好的局限。