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廈門允昌印刷有限公司 凹印薄膜水墨的篩選與應用
廈門允昌印刷主要經營范圍：廈門UL條碼商標印刷，廈門防偽商標印刷，廈門不干膠性商標印刷，廈門模切件加工廠廈門，耐高溫絕緣片沖模加工，廈門流水條碼印刷，廈門保護膜模切廠，廈門薄膜開關，廈門包裝印刷，廈門屏蔽絕緣類不干膠，廈門紙質手提袋制作，廈門信封信紙印刷公司等如需咨詢歡迎致電允昌印刷有限公司。
國家環保部目前在著手修訂的《環境標志產品技術要求 凹印油墨和柔印油墨》已經不再將溶劑型油墨囊括其中，即使企業已經將末端處理得精益求精，達到了企業當地環保部門的排放標準，也將不再符合環境標志產品技術要求，不能再申請十環認證，與綠色印刷的認定也無緣。這同HJ/T 371-2007《環境標志產品技術要求 凹印油墨和柔印油墨》已經截然不同，革命性的飛躍迫使相關印刷企業必須重新認識自己在這個產業鏈中的地位。新標準、新要求為相關印刷企業指出了新的發展目標，其可以繼續沿用溶劑型油墨，為了環保達標也可以加大成本做好末端處理，甚至可以寧愿繳納VOCs排污費而維持原有工藝不變，但其將無法享受國家在鼓勵綠色印刷方面的優惠政策。
VOCs末端處理方案，國內外已經有許多成熟經驗，在國內印刷企業的推廣也已有許多令人滿意的結果。但是作為一條完整的工藝路線，只要其成本還明顯高于不處理前的制造成本，電鑄標簽印刷廠家，只要處理設備還存在著維修旁路通道，就存在著惡意偷排的可能，這一點，制定政策的環保部門也心知肚明。因此要想從根本上解決、從無漏洞上控制印刷的VOCs排污，必然要從源頭控制開始。何況有些燃燒方案，從長遠看，同世界范圍內的碳排放控制要求明顯有悖。根據目前國內印刷界的現狀，末端控制與源頭控制兩手一齊抓，末端控制是標，源頭控制是本，標本必須兼治，這應該成為印刷界共識。
我們大家知道，印刷不環保其實是因為油墨不環保。油墨在沒有開桶前沒有VOCs排放，不是污染產品，但一旦開桶應用，油墨的應用方就成了固定污染源，電鑄標簽廠家，因為揮發是從印刷企業開桶應用開始的。這不是冤枉，這就是市場倒逼。因此在軟包裝領域用薄膜水墨取代原有工藝的溶劑型油墨，消滅固定污染源是必然選擇。薄膜水墨的應用，不是紙上談兵，更不是學院派，而是切切實實的市場需求。
由于目前業界現存的油墨試驗規則是油墨企業承擔油墨成本，印刷企業承擔承印材料與相關一切成本，因此試驗成本的控制將主要落實在印刷企業方面。用盡可能低的成本，用盡可能科學的方案來選擇水墨，少走一些彎路，是大多數印刷企業的追求。目標是選擇環保型水墨，徹底走出VOCs排污收費的桎梏，恢復印刷業在環保方面的清白。方法是以印刷企業為主體，先實驗后定型，堅持環保與成本并舉，盡快完成測試，走向生產。措施是上機試驗前先用實驗室方法篩選，大限度地降低水墨中試的成本，縮短中試時間。
薄膜水墨實驗室檢測方法
我們將薄膜水墨實驗室檢測方法歸納為下述10項，即水墨附著力測試、初干長度測試、細度測試、黏度測試、顏色密度測試、pH穩定性測試、墨膜耐墨性與耐刮擦性測試、溶劑含量測試、墨膜縮孔性能測試以及表面張力測試。按順序分述如下。
1.附著力
首先必須搞清楚附著力如何檢測，如何判定？長期使用溶劑型油墨的企業一定知道用膠帶測試，企業甚至知道必須用3M600/610測試膠帶測試。為什么？因為這是用3M600/610膠帶的膠水對墨膜的黏合力同墨膜對薄膜的附著力在作比較，膠水的黏合力小于墨膜的附著力，則附著力達標，反之則不達標，判斷的根據就是看膠帶上有沒有粘下油墨或粘下多少油墨。因此，膠水的黏合力是一個測量指標，是一個非常重要的參數。不是所有透明膠帶的膠水都能作為判定標準，國際上通行的標準就是3M600/610。附著力不達標有兩種可能，一種是油墨同薄膜在樹脂上不相容，沒有黏合力。另一種是雖然有附著力，但墨膜太嫩，經不起膠帶的撕拉。油墨同薄膜在樹脂上的相容有兩個重要因素，首先是溶解性匹配，其次是潤濕性匹配。墨膜太嫩也有兩個因素，即油墨樹脂分子量不夠，因而墨膜強度不夠，或墨膜沒干透，因而殘留溶劑含量高，在水墨中即殘留水分高。
水墨中承擔油墨在薄膜上附著的關鍵是水性乳液，水墨能否附著主要就是看水性乳液選擇得是否合理以及水墨形成墨膜后是否干透。由于薄膜凹印選用的材料一般分兩類，有極性薄膜與非極性薄膜的區別。在選用合適的薄膜凹印水墨時，初期不必苛求一種乳液對不同薄膜的兼容，專用的也行，但要切實可靠。
廈門允昌印刷有限公司 凹印薄膜水墨的篩選與應用
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在附著力判斷中，1號絲棒的要求其實是對墨層厚薄的要求，為了干燥徹底，墨層薄一些為好，如果有0號就更好了。干燥條件對附著力很重要，干燥條件、干燥時間與是否需要熟成或熟成條件，其實考量的就是水性乳液樹脂的特性。在無法確認水性乳液溶解度參數的條件下，需要用時間來幫助判斷，一周乃至二周的等待時間。將判斷時間拖得這么長，其實是在排除干燥不透的因素，著重判斷水性樹脂同薄膜的相容性。切忌片面判定，對暫時還有瑕疵的水墨輕易否決，很可能意味著放棄機遇。
2.初干長度
初干長度是揮發性油墨干燥性能的有效表征，其定義與相關數據其實是針對溶劑型油墨的，凹印機上墨機構的特點其實也是針對溶劑型油墨的，但由于我們是在適合于溶劑型油墨的凹印機上印刷，印刷質量要求同溶劑型油墨一致，因此用溶劑型油墨的思路來評估初干長度是可行的，但參數必須不同。根據GB/T 13217.5-2008《液體油墨初干性檢驗方法》的規定：測量初干長度使用0～100μm深度的刮板細度計；計時30秒將油墨轉移到承印材料上，再測量長度。現有凹印機上墨結構，采用溶劑型油墨的常規數值大約為10～60mm（25℃，30秒）。值得注意的是，水墨干燥劑技術與樹脂Tg技術無法用初干長度模擬，這牽涉到水墨的一些新技術。在表述水墨的一般技術時必須要為以后有效的新技術留下必要的口子。
3.細度
注意水墨細度，一般采用刮板細度計測定，但水墨的顆粒度比較小，一般情況下可以忽略。其實水墨不是越細越好，細度合適就可以，電鑄標簽生產，對細度高的水墨要注意以下兩個問題，即是否采用了染料和分散性好、但分子量過低的水溶性樹脂。通常，廉價水墨的顏料體系中會增加染料。另外，過細的染料會給水墨污水處理帶來一定的難度，且過細的顏料體系水墨說明水性溶液樹脂分子量較低，在選擇凹印水墨時必須警惕。同時，對于凹印水墨，還要注意構成色漿的水溶性樹脂同構成成膜樹脂的乳液樹脂的分子量，若二者差別過大，會形成水墨顆粒重新凝聚，從而形成凹印刀絲的風險。
4.黏度
黏度必須在合理的pH范圍內測定。高目標是開桶黏度與使用黏度基本一致。認為開桶黏度越高，調節印刷黏度可以多加水，從而降低油墨成本的想法是錯誤的。水墨黏度必須以凹印機上墨單元的特點與凹版特點而定，要求所有的水墨必須低黏度并不科學。
5.顏色密度
通常采用愛色麗分光密度儀測定顏色密度，凹印2號絲棒的儲墨量同傳統電雕凹版的儲墨量相差無多，根據密度儀數據可以判斷同色溶劑型油墨顏料比例的差距。顏色密度測定可以判定水墨價格是否基本合理，因為在水墨的各成本構成中，顏料成本高。另外，當工藝必須采用淺版時，必須要預測版深明顯下降后，顏色密度會有多大的變化。
6.pH穩定性
pH測試儀需在常溫下測定，測定水墨的pH值時必須確認水墨的樹脂胺化技術采用的基本類型。氨水價格低廉，但揮發快，需要定時添加以維持系統的穩定。而且氨水異味嚴重，屬水墨質量的控制重點。國家環保部環境標志產品已經將氨及其化合物的允許含量從10年前的3%調整到現在的1%，所以這個檢測很重要。有機胺價格稍貴，但揮發慢、穩定性好，實際使用時可以不必考慮pH值的測定，并要添加穩定劑補充。無機堿不存在揮發，但需要關注穩定性，尤其是水墨顆粒的重新凝聚。24小時、48小時以及72小時對pH值的測量以及判定，很有作用。
7.墨膜耐磨性與耐刮擦性
墨膜耐磨性與耐刮擦性表面上看是蠟乳液的問題，其實關注的是乳液樹脂的分子量與物理耐抗性。這在表印水墨與里印水墨的差別中有很大作用。一般情況下，采用平磨儀對耐磨性進行定量評估，龍巖電鑄標簽，采用指甲測定耐刮擦性，對其定性評估。
8.溶劑含量
HJ/T 371-2007《環境標志產品技術要求 凹印油墨和柔印油墨》規定凹印水墨溶劑含量30%，柔印水墨溶劑含量10%，而GB/T 26395-2011《水性煙包凹印油墨》與GB/T 26394-2011《水性薄膜凹印復合油墨》的溶劑含量規定為30%，目前已通過專家組討論的環境標志產品新標準將溶劑含量限制在5%。以上這些告訴我們HJ/T 371-2007《環境標志產品技術要求 凹印油墨和柔印油墨》從討論稿的溶劑含量5%如何變成了凹印30%、柔印10%？2017年修訂后的討論稿為什么又恢復到5%？估計這個博弈還會存在，我們必須要有清醒的認識。其實水墨中的溶劑在排污處理時比溶劑型油墨處理更困難，能耗更高，因為水的蒸發潛熱比溶劑要大得多。為了防止水墨用戶因為排污處理的高成本而偷排，也為了杜絕水墨印刷時因溶劑含量高可能對操作員工的影響，從根本上限制水墨中的溶劑含量是必然措施。
對溶劑含量的測定有兩種方法：GB/T 23986《色漆和清漆揮發性有機化合物VOCs含量的測定 氣相色譜法》和HJ 734-2014《固定污染源廢氣 揮發性有機物的測定 固相吸附-熱脫附/氣相色譜-質譜法》，企業檢測多用前一種，對樣本空間沒有明確限制。后一種是上海市環境科學研究院推薦的，是測定固定污染源的方法，限定溶劑是24種。
9.墨膜縮孔性能
這是對水墨中水性乳液制造過程所用乳化劑同水墨中為抑制水墨起泡而添加的消泡劑是否匹配、添加量是否合適的重要評估。墨膜縮孔性能同水墨的消泡、破泡、抑泡及承印薄膜的極性、表面濕潤張力無關。
10.表面張力
凹印水墨的表面張力控制主要是為了控制污版，即在版輥上刮不干凈。在水墨中不恰當地添加表面活性劑或過量添加表面活性劑，將造成隱患，通過表面張力測定可以有效預防。我們對不同水墨產品在表面張力方面的監控，既有30多達因，也有24達因的記錄。測定儀器是液體表面張力測定儀，我們使用的是kruss K100。
必須強調，從來沒有“所有水墨都環保”這種說法，只有符合環保部環境標志產品要求的水墨才環保。供應商想要證明自己的產品綠色環保，應該提供以下這些產品文件：產品的MSDS；產品是否通過環境標志認證；水墨中的溶劑含量與水墨在使用過程中除水外不添加的說明文件；水墨中氨及其化合物的大限量；水墨中的限量；水墨顏料體系不添加可分解成芳香胺的偶氮染料、染料、致敏性分散染料的承諾；水墨中不使用乙二醇醚及其酯類溶劑的承諾；水墨中不使用酚聚氧乙烯醚（APEO）的承諾。
這8項內容很關鍵，使用過程中除水外不添加的限定，是為了杜絕水墨產品本身溶劑含量不多，但稀釋劑中含有大量的這種業界潛規則。氨的限定是為了控制水墨異味。的限制是為了杜絕解決干燥性能的不當辦法。顏料體系的限定是為了保持色漿的安全性。乙二醇醚及其酯類堵住了水墨助溶劑方面有可能的漏洞。APEO控制的是水墨中有可能使用的不當偶聯劑，是為了解決水墨中用于增加樹脂與水親和力或顏料與水溶性樹脂親和力的助劑。
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