林逢銘
印刷業原來是非常被看好的都市型工業、朝陽工業,近些年卻因為環保問題,將被排斥在城市之外,被要求搬離市區,甚至要被征收排污費,這是廣大印刷工作者以及相關企業所不愿意聽到和看到的。總之,印刷業現在已經到了“迫上梁山”的處境,面臨行業重新洗牌,業內人士應關注這個問題,要有緊迫感,群策群力,要采取措施,力求扭轉不利局面。
印刷術是我國古代四大發明之一,至今已有1300多年歷史,從發明之日起,印刷與油墨就結下了不解之緣,因為油墨作為媒介在承印物上顯示出文字與圖像等,能傳遞信息,供人們學習和交流,促進人類社會的進步與發展。因此,印刷術對世界文明做出了重大貢獻,其中也離不開油墨的作用。而現在非常遺憾的是,油墨卻成為當前我國印刷業前進的絆腳石。
當前,綠色環保印刷是我國印刷業發展的主要方向,這已經成為業內人士的共識。印刷符合綠色環保包括兩個方面:一方面,從廣義來說,綠色環保印刷不破壞生態環境,不威脅人體健康,且節約資源,這是印刷企業在生產過程中必須嚴格執行的,這也是企業對內向職工負責、對外向社會負責的一種體現;另一方面,印刷品本身要符合綠色環保,其VOCs殘留量和重金屬含量等要符合標準要求。特別是第二個方面,關系到印刷業的服務宗旨:為出版服務,為商品包裝服務,所以印刷業不是單一地生產印刷品,而是關系到億萬家需要商品包裝的企業。如果有些出口商品由于包裝不符合綠色環保要求,就會發生退貨,使國家的榮譽受到影響,經濟蒙受損失。
印刷業是來料加工的產業,不是生產原料的工業,印刷生產中用的主要原料是紙張和油墨,紙張主要由纖維抄制而成,不存在VOCs和重金屬,那么印刷生產和印刷品中的VOCs和重金屬顯然就在于油墨。
思考一:根除膠印油墨VOCs
筆者曾在一份材料中看到這樣一句話:“膠印生產中排放的VOCs和膠印油墨中的重金屬,已在受到限制,上述因素構成了單張紙膠印的壓力,在一定程度上左右著膠印的發展。”這句話實事求是地反映了當前膠印的實際情況,也給油墨工作者,特別是研發部門的工作者提出了新形勢下的新任務。印刷品如何符合綠色環保,主要希望就寄托在油墨工作者身上。
1.膠印油墨VOCs的根源
據筆者所知,在20世紀60年代,膠印油墨的連結料在以前的完全干性植物油中增加了油性樹脂成分(如失水蘋果酸樹脂等),主要是為了提高油墨的光澤度,因此就出現了新產品——亮光油墨。因為樹脂是固體,要用有機溶劑將其溶解后,再與干性植物油進行混煉。而且,油墨中有機溶劑的含量還不少,甚至高達30%~50%,如表1所示。這就會產生VOCs,不僅影響車間空氣質量并造成大氣污染,也會造成印刷品中VOCs的殘留,致使印刷品氣味難聞。
既然要符合綠色環保要求,是否可以不用樹脂,恢復到原來完全采用干性植物油成分的狀況呢?而且,這種完全采用干性植物油的油墨我們也使用了相當長的時期,油墨成本也比較低。這是值得我們思考和探討的一個問題。
筆者是主張這一做法的,這樣可以徹底排除VOCs問題。但可能會有人認為這會造成印刷品的墨層光澤度變差,對質量不利。以前我們所用紙張的平滑度差,纖維的密度也差,印刷后油墨很快就滲透到纖維里,如膠版紙、招貼紙、新聞紙等,特別是新聞紙,表面粗糙,印刷彩報時用添加了樹脂連結料的油墨來提升印刷品質量,是一種行之有效的辦法。現在紙張的質量普遍提高了,油墨連結料中可以不用樹脂嗎?或者對于光澤度要求高的印刷品,我們是否可以采取其他措施來實現?比如,提高紙張的平滑度,也能提高印品墨層的光澤度;對印好的印刷品進行整體或局部上光,效果也不錯。
膠印油墨連結料中不用樹脂,雖然油墨和印刷品的光澤度是會差一些,但卻能根除膠印油墨的VOCs問題,符合綠色環保印刷理念。如果大家能夠轉變觀念,從大局出發,問題就不難解決。而且,不是所有的印刷品都要求高光澤,有的印刷品還特別需要亞光效果,如我們的國畫(水墨畫、水粉畫)雖然沒有油光亮彩,但看起來卻栩栩如生,色彩鮮艷,層次豐富,立體感強,也很有韻味,深受大家喜愛。這說明亞光也有好的視覺效果,只是大家平時不以為意罷了。所以,應對印刷品分門別類,區別對待,不能一味地全部追求高光澤效果。
另外,如果膠印油墨連結料中一定要用樹脂,是否可以研制液體樹脂?比如,以前我們也曾采用過液體的醇酸樹脂。
因此筆者建議有關領導,物色兩家油墨制造企業生產純干性植物油油墨,再安排兩家印刷企業進行試印,這是很有必要的。據一位油墨專家反映,20世紀50年代時使用單色機印刷,速度很慢,每分鐘只能印刷40多張印刷品,實地面積大時,還要用紙隔板將每張印刷品隔開,不能疊在一起;現在采用四色機印刷,每分鐘可印刷300多張印刷品,這里就存在油墨與印刷的適應性問題,需要我們進行摸索,所以油墨制造企業與印刷企業的配合試驗是必不可少的。
2.大豆油油墨一定環保嗎?
現在業內普遍認為美國印刷業使用大豆油油墨,所以國內使用大豆油油墨也是環保的,這一觀點其實是錯誤的。為此,筆者特意聯系了國內三家比較知名的油墨制造企業,非常謹慎和認真地進行了調研。調研可知,油墨中有無VOCs不是取決于大豆油(因為大豆油是液體,不需要有機溶劑去溶解和稀釋),而主要是看油墨連結料中有沒有需要用有機溶劑溶解的固體樹脂。據了解,目前國內膠印使用的以大豆油作為連結料的油墨是含有固體樹脂的,也就是需要用有機溶劑將其溶解,甚至有機溶劑的比例還不低,所以國產大豆油油墨并非完全符合綠色環保要求。
美國印刷業為什么宣傳用大豆油作為膠印油墨的連結料呢?從表1中可以看出,膠印油墨的連結料是干性植物油,這種干性植物油吸收空氣中的氧氣后,能夠發生氧化結膜反應,也就是油墨能夠干燥,印刷品不會出現粘臟等問題。植物油有兩種:一種是干性植物油,如梓油、亞麻仁油、桐油等,其中桐油的氧化結膜速度較快,表面干燥后能夠結成一層皮;另一種是非干性植物油,如大豆油、花生油、芝麻油,橄欖油等,我們日常生活中食用的植物油都屬于非干性植物油,永遠不會結皮,因此不適合作油墨的連結料。
美國缺乏干性植物油,而盛產非干性的大豆油,而且美國科學技術先進,能夠采用先進技術對非干性植物油進行改性,使其成為干性植物油,所以美國大量使用大豆油作為膠印油墨的連結料。那么,美國的大豆油油墨中是否含有固體樹脂呢?對此筆者不得而知,但歐美等發達國家和地區明確規定,禁止在食品包裝印刷中使用苯系溶劑和酮類溶劑。由此可以看出,美國是非常重視綠色環保的,所以美國的大豆油油墨中即使使用固體樹脂,也不會用苯、酮類溶劑來溶解。因此,筆者也聯想到是否可以將固體樹脂碾成粉末,在干性植物油高溫煉制時,用熱熔的方法一起進行煉制?
另外,從表1可知,油墨中的重金屬主要來自于填充料。膠印油墨是流動性較小、呈糊狀的液體,為提高糊狀要求,不可能多加色料,這就加了填充料,這些填充料主要是無機物,因此含有重金屬。以前膠印油墨采用的顏料也有用無機顏料,要符合綠色環保,今后要全部使用有機顏料,只是成本會提高,所以表1中著色劑一欄并沒有顯示有重金屬。另外,膠印油墨的干燥方式屬于氧化結膜干燥,燥油里也有重金屬,這也是重金屬的來源。國家環境保護標準《環境標志產品技術要求 膠印油墨》(HJT 370-2007)對膠印油墨中的重金屬(鉛、鎘、汞、六價鉻等)有明確的限量要求,在滿足油墨流動性的情況下,盡量少加填充料,或采用鈣、鎂、鈦等無機填充料,應該是能夠達標的。
以上是筆者針對膠印油墨VOCs的一些思考,以及根除油墨中VOCs的三種方案,即生產純干性植物油油墨、研制液體樹脂、將固體樹脂碾成粉末。
思考二:研發高性價比UV油墨
是否能研制生產物美價廉、耗能低的UV油墨,這也是值得我們思考的一個問題。柔印油墨主要有三種:一是水性油墨,其著色劑使用有機顏料,沒有重金屬,溶劑是水,由于油墨流動性大,不需要加填充料,所以是世界公認的綠色環保油墨;二是醇溶性油墨,醇類溶劑雖然對環境安全有一定的危害性,但它在各類有機溶劑中的毒性最小,所以相對來說也是比較環保的;三是UV油墨,是一種比較好的無公害綠色環保油墨,在國外使用較多,但因為價格過高,國內使用較少。筆者認為,研制物美價廉、耗能低的UV油墨,將是一條創新之路。
柔印UV油墨具有非常突出的優點:無VOCs排放;印刷適性好,印刷品清晰度高,顏色飽和度、密度和亮度好;干燥快,生產效率高,印刷品疊放不會發生黏連;耐水、耐醇、耐磨、耐化學性能優良;用量省;不見紫外光不會發生固化,故油墨不會結皮,不會堵塞網紋輥的網穴,停機后清洗印版就可以下班,與水性和醇性油墨相比使用更方便。因此,研制物價廉美、耗能低的UV油墨是保證印刷品符合綠色環保要求的一種良策。而且,不僅是柔印,膠印和凹印也可以應用UV油墨,這有利印刷業打一個漂亮的翻身仗。
思考三:發展綠色環保印刷
現在我們已經知道,發展綠色環保印刷的關鍵就在油墨,所以應該對癥下藥、盡快解決。
筆者在柔印行業工作了十多年,非常感謝眾多印刷界人士,包括行業媒體對柔印的關心、幫助、宣傳和支持,深感他們希望中國柔印能夠像歐美等國家和地區一樣發展得更快、所占比例更大的熱切心情和愿望。我們也希望柔印能夠借助綠色環保和其他優勢加快發展步伐,但也深刻認識到擺在我們面前的困難。
首先,柔印在我國起步較晚,1995年開始才有點兒起色。柔印在我國起步時,膠印在我國已經使用了100多年,而且膠印不但在中國,在世界上也是占據主導地位的一種印刷方式,有強大的人力、技術、市場為支撐,不可能大幅下降。凹印也有將近100年的歷史,所以膠印和凹印技術成熟,質量可靠,柔印要想爭奪市場并不容易。瓦楞紙箱印刷應該算是一個特例,原來使用落后的工藝技術,質量水平很低,柔印技術出現后很快就成為瓦楞紙箱印刷的主力。
其次,柔印的特長和優勢要被人們接受,還需要一個認識和轉變的過程。在我國柔印發展初期,業內人士就真知灼見地提出“明天會更好”和“星星之火可以燎原”的口號,并期望今后國內印刷市場能夠出現膠印、凹印、柔印三足鼎立的局面,幾種印刷技術都能發揮自身特長,各自都能生存發展,用當下比較流行的語言來說,就是創造和諧共贏的局面。所以筆者撰寫本文的目的不是宣傳柔印,而是從印刷業出發,為使印刷品符合綠色環保談自己的一些看法,并希望引起業界的重視。
我國已經加入WTO,國際貿易往來增加,競爭也在增大,而且要符合國際法規,因此綠色環保就顯得更為重要。對印刷業而言,有兩個方面需要認真對待:一是環境污染,二是技術壁壘。第一個方面就是要求印刷企業的VOCs排放要符合標準,否則會造成大氣污染,影響人類健康。為什么現在我國要關停很多落后產能和排氣污染嚴重的企業?這是我國對國際社會做出的承諾。
另一方面,有些國家制定的貿易法規,除商品嚴格符合綠色環保外,還為保護本國的商品和限制進口制定了種種技術文件,而且這些文件基本是合法的,這就是技術壁壘。例如,日本為了保護本國農民的利益限制進口,對某些產品制定了重要壁壘,除產品不能有重金屬、病蟲害之外,包裝也要符合綠色環保要求。又比如歐盟自2006年7月1日實施的RoHS指令,即在新投放市場的電氣電子設備產品中,禁止或限制使用鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯和多溴二苯醚等6種有害物質,這些產品的包裝也應該符合相應的安全環保要求。此外,歐美等發達國家和地區明確規定,禁止在食品包裝印刷中使用苯類溶劑和酮類溶劑,如果包裝中有苯、酮類溶劑殘留,就會影響到商品的出口。而且,國內食品包裝相關標準也已要求苯不得檢出,所以不符合綠色環保的印刷品,國外市場通不過,國內市場照樣也通不過。享譽中外的大白兔奶糖,因為出口需要,現在也采用綠色環保包裝。因此,綠色環保印刷的確已成為我國印刷業發展的主要方向。
本文僅是筆者的一些思考與看法,可能不切合實際,愿作拋磚引玉之石,與大家共同探討和交流,特別是油墨制造企業的工作者,你們是油墨方面的專家,更希望你們能夠獻計獻策,使印刷業能夠早日符合綠色環保要求,更好地服務社會,重返朝陽工業、都市型工業。