时间:2026-08-15 08:33:34 来源:米兰体育域名 已有 1 人关注
水性油墨的发展前途可期。史密瑟斯的一份新报告——到2027年的水性印刷与溶剂印刷的未来也有力地佐证了这一点。其报告说明,2022年水性油墨总消耗量为49.3万吨,价值达51亿美元,预测市场将以3.1%的复合年增长率稳定增长,到2027年达57.6万吨。
相比之下,溶剂型油墨的使用量也将增长,但上涨的速度会略慢——从2022年的102万吨(价值80.9亿美元)增加到2027年的113万吨,复合年增长率为2.1%。预计水性油墨也将更有价值。在此期间,水性与溶剂型的比较价值增长率分别为5.6%和1.3%。
这些统计数据涉及到了整个印刷与包装市场,涵盖一系列商业和出版应用,以及包装和标签。特别是对于柔印行业,该报告预测溶剂油墨将保持普遍,特别是不用于食品应用或其他敏感商品的长版软包装订单。然而,预计大多数主要包装类型(折叠纸盒、瓦楞包装和柔性基材)将“逐渐、平稳地过渡”到水性油墨。
水性油墨在国际上研究时间相对较早,在上世纪六十年代国外就开展了水性油墨的研究,其研究最重要的包含了两个阶段:最初水性油墨的连接料主要是使用马来酸改性树脂作为第一代连接料,即使用松香的水墨产品是水性油墨研究第一代产品。随着材料的发展,第二代水性油墨产品开始使用溶剂型苯乙烯丙烯酸共聚树脂作为油墨的连接料。而现代水性油墨主要使用了聚合乳液树脂,该种水性油墨已经逐步的占据市场。
国内水性油墨的研究方面起步比较晚。我国水性油墨是从新加坡引进的,经过多年使用开发出第二代水性油墨。第三代水性油墨是直接进口到中国的。现在个人会使用的高档水墨是第四代产品,首先由油墨厂研制成功投产,其特点是自行开发树脂或直接用进口树脂生产。目前中国的水性油墨技术同之前相比已成熟了很多,现在生产的四色墨、网点、叠印和高速印刷纸箱水性油墨,已经基本上能满足大多数纸箱墨厂的要求。
水性油墨作为一种新型包装印刷材料,其最大的优点是不含有挥发性有机溶剂,它的使用降低了有机挥发物(VOC)的量,不会损害油墨制造者和印刷操作者的健康,改善了环境质量,因而号称环保油墨。水性油墨的最大特点是对环境无污染,对人体健康无影响,不易燃烧,安全性好。它不但可以减少印刷品表面残留的毒性,使印刷设备清洗方便,还能够降低由于静电和易燃溶剂引起的失火危险,因此从这个意义上讲,水性油墨是一种新型的“绿色”包装印刷材料。
水性油墨除了环境特性的优势外,印刷特性也较好。墨性稳定,不腐蚀版材,简单易操作,价格实惠公道,印后附着力好,抗水性强,干燥也较迅速(印刷速度可达150~200米/分钟)。水性油墨除运用于凹印外,也适用于发展的潜在能力很大的柔印和网印。但因水性油墨中水的沸点高,蒸发热大,印刷品干燥慢,需热风干燥装置,而且有些油墨的印刷品还可以因环境湿度过大而吸湿反粘,另外印刷品的光泽相对来说差一点。
随着柔性版印刷机器持续不断的发展,将促使包装印刷行业对水基油墨和各种新型柔性油墨的需求更为急迫,需求量将进一步加大。国内目前拥有各类纸箱柔印机近千台,主要使用水性油墨印刷,年耗量在5万吨以上,占水墨总用量25%。
我们首先来看看水性油墨的组成。水性油墨由水性高分子树脂和乳液、有机颜料、水和相关助剂经物理化学过程混合而成,不含挥发性有机溶剂,不含溶剂性油墨中的某些有毒、有害于人体健康的物质;色料是油墨的着色物质,多选用色谱齐全、色浓度高、容易达到较高遮盖力的有机颜料,如品红墨、黄墨、青墨等一般均用有机颜料;白墨多用钛白粉;黑墨则用碳黑;水溶性或水分散性树脂是水墨的连结料,是影响油墨质量的主要的因素,粘度、附着力、光泽、干燥等印刷适性均取决于树脂成分;水性油墨的助剂包括胺稳定剂、消泡剂(如炔二醇表面活性剂)、慢干剂,作用分别是调节PH值、消除气泡和调整固化干燥时间等。选择水性油墨时,应注意油墨的粘度、浓度、细度、干燥速度、耐磨度、耐水性及稳定性等。
水性油墨在纸板印刷过程中经常遇到一些问题,缘由分析和解决办法可参考如下:
1、印刷压力的调整很关键,它包括印版和承印物间的压力及网纹辊和印版间的压力。假如慢慢的出现油墨粘度过高、油墨干燥过快的问题,解决办法是调节压力、稀释油墨、添加慢干剂。
2、油墨干在印版上,印刷边缘模糊的话,可能是热风吹到印版上,纸张纤维混入油墨导致静电反应,消除办法是稀释油墨并逐步提速,将上墨系统盖住,或更换油墨、安装去静电装置。柔版尤其适合实地印刷,如果实地不实,起因可能是油墨粘度过低、承印物表面不平整,应对方法是使用粘度高的油墨、使用表面上的质量好的承印材料。
3、油墨在印版上堆积或者网点堆满,原因包括上墨量过大、印刷压力过大、油墨干燥过快或油墨太弱等,解决办法是更换网纹辊、调节压力、添加慢干剂或使用高色强油墨。印刷附着力差的原因有油墨干燥温度太低、油墨与材料无亲和力、材料表面达因值过低需要电晕处理等,解决办法是测量表面张力、提高烘干温度、更换油墨品种或打毛承印材料表面。
在这些数字的背后,大量新的研究正成为现实,油墨制造商不断致力于开发更好的新型水性油墨和涂料。例如,附着力和润湿特性的改进使水性油墨可用于更广泛的软包装应用。
可持续性显然也是一个重要的因素——水性油墨被认为是溶剂油墨的环保替代品,不含有害化学物质且挥发性有机物排放量低。可持续性带来了进一步的趋势,看起来将促进水性油墨的增长。
“纸张在世界许多地方已经有了非常完善的回收流程。因此,只要通过从塑料包装转向纸质或纤维包装,就能轻松实现相同的包装功能,我们就可通过经过验证的材料回收流,”盛威科水性技术主管保罗·佩恩解释说, “然而,为了释放全部回收潜力,‘纸化’包装解决方案需要以可再制浆性和特性支持回收过程,确保符合现有的回收流程,否则纸化将无法达到目标。”
纸张和纤维基材料本身就具有多孔性和亲水性,因此与塑料基包装相比就没有或没有阻隔性。一种解决方案是在纸张或纤维基基材上涂上阻隔涂层,使其更适合更广泛的应用。“创新的阻隔涂层能够在一定程度上促进从过度设计的塑料转变为更简单的纸质和纤维包装,”Pain先生继续说道, “今天,包装纸化仍然需要大量的研发工作来开发新的阻隔涂层,以满足所有性能水平,同时满足最高的包装功能需求。”
“与我们的合作伙伴和客户一起,我们不断努力优化阻隔性能,并提高可持续性。我们的涂料和光油产品组合涵盖水性和溶剂技术,适用于不同的涂布工艺和性能要求——从功能性涂层,如阻隔、热封和保护涂层(例如耐热、防刮、防滑、 和防静电)到引人注目的效果型涂料。创新的分层和脱墨底涂,用于完全去除复合和表面印刷薄膜结构的油墨和涂层,完善了产品组合。”保罗·佩恩说。
盛威科的UniNature水性系列油墨和涂料受到高度评价,被评为“2022年欧洲包装可持续发展奖”的总冠军,它的配方中,生物可再生成分高达50%。保罗·佩恩表示,在开发该产品时获得的经验将用于继续开发阻隔解决方案。盛威科最近还与汉高共同开发了一种新型水性氧气阻隔薄膜,据称这将有利于开发更好的可回收食品包装。该公司水性产品组合中的别的产品包括用于可再制浆、可回收和可堆肥纸和纸板包装的UNILAC套印和阻隔涂料,以及用于普通瓦楞包装的UniCor油墨。
日益关注环境的另一个方面是减少材料——基材的轻量化,以最大限度地减少碳足迹,这在某种程度上预示着印刷商正处理更难管理的更薄的基材。此外,他们正在处理含有更高比例回收成分的基材,以及可再生、可堆肥和可回收的基材。
富林特集团称其开发了AquaCode水性油墨和涂料,以帮助印刷商应对这种日渐增长的复杂性。该系列包括适用于各种包装和印刷应用的油墨,该公司表示其配方旨在降低印刷商的总印刷成本,通过可靠的供应提供产品安全和优质,并提供必要的多功能性。
TerraCode系列属于AquaCode范围内,富林特集团称其旨在支持循环包装经济。它有三种变体——生物、基于生物可再生和回收原材料,基于生物质平衡技术,可再生成分高,并且具有与传统丙烯酸涂料相同的耐性,并获得了“摇篮到摇篮产品创新研究所”的银/铜级材料健康认证。
为提高食品包装的可回收性,太阳化学开发了用于纸张和纸板产品的水性油墨解决方案,有助于去除塑料阻隔薄膜衬里,以便通过标准的纸张回收系统回收更多的瓦楞纸或纸托盘和纸盒产品。
例如,该公司的SunSpec SunStar直接食品接触 (DFC) 水性阻隔热封粘合剂和光油与SunVisto AquaSafe水性DFC油墨旨在协同工作,以替代纸质包装中的塑料阻隔层和插入物。SunStar解决方案通过了OK Compost认证并符合欧盟法规。据太阳化学称,SunVisto AquaSafe油墨已成功用于纸质吸管、食品包装,并能印刷在从纸张和纸板到不透水薄膜的各种基材上。
hubergroup同样报告水性油墨和光油近年来略有增长,该公司软包装部门的全球产品总监卢茨·弗里施曼博士说,“我们大家都认为,到目前为止,这种增长的起源是包括瓦楞包装等在内的纸包装市场的增长。另外,由于一些与能源和水处理相关的技术主题,我们同样发现了软包装领域的小幅增长。”
hubergroup于2021年推出了Hydro-X Green Line Premium——其水性油墨混合系统,由匹配的浓缩油墨、混合物和可自由组合的添加剂组成。Hubergroup表示,这使其适用于广泛的柔印应用,从纸质软包装、波纹纸板和折叠纸盒,到铝箔和塑料薄膜。全部的产品均通过Cradle to Cradle青铜级认证。
卢茨·弗里施曼博士说:“我们从始至终致力于进一步改进我们的水性油墨产品,现在正在投资我们的生产设施。”该公司的水性产品组合中还有Hydro-LAC系列涂料,包括一系列保护和物理特性,例如耐热和耐摩擦、防滚和防滑特性。阻隔涂层包括Hydro-LAC GA Oxygen和Hydro-X GA Water。
其中第一个使单聚乙烯或单聚丙烯包装成为可能,hubergroup指出,这种包装比传统包装更容易回收,大多数都用在对氧气敏感的食品。阻水涂层提高了纯纸包装的防水和防油脂性能,可以在Hubergroup位于波兰的油墨生产设施的正常纸张回收系统中进行回收。
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