你我武汉大学在凹印塑料水墨的最新研发进展

武汉大学在凹印塑料水墨的最新研发进展

随着全球性环境污染和生态环境破坏程度的加剧，人们越来越关注生命、关注环境与发展，提倡生产、使用绿色产品。目前，我国处于短缺或空白的油墨都属于高科技油墨，如各种水基油墨、无水胶印油墨、食品包装油墨、胶印耐晒油2017年5月墨、特种防伪油墨，无芳热固胶印油墨等，随着凹印塑料的迅猛发展，凹印塑料水墨一直是研究的重点，武汉大学在开发过程中围绕着环保和功能下工国内同类产品售价为每吨2.5⑵.6万元夫，形成了系列环保凹印塑料水墨。

水溶性塑料凹版可间接接触食品油墨

在“绿色食品包装”要求的呼声下，在国内率先推出创新产品：可间接接触食品油墨（水溶性塑料凹版可间接接触食品油墨）。该技术是利用合成失水苹果酸与松香树脂，然后用食用乙醇和去离子水为溶剂及稀释剂在食用尿素的胺化下达到水溶性，使得油墨的核心材料——树脂不但具有优良的印刷适性，且无毒环保，然后与无毒的有机颜料、水及抑菌剂，经特定工艺精加工而成。产品具有耐水、抗化学性、耐热、耐冻、耐油、耐磨、性能稳定、印刷品光泽度好、图案清晰、层次饱满、丰富精美、色彩鲜艳，可广泛地应用于食品及日用品等各类塑料包装上，尤其用于糖果包装、快餐面内外袋、糕点等包装上最佳。

水溶性塑料凹版可间接接触食品油墨的主要技术指标如下表：

该油墨的杀菌功能性通过了湿温室法试验和实地暴露试验，其毒性测试通过了急性和亚急性毒性试验、对皮肤和眼刺激试验，在环境安全方面通过了生物分解性和残留性等试验，都得到了满意的结果。落菌生存率 ≤15％。

在油墨生产中，全部采用可以直接接触食品的材料作原料，即本油墨采用以失水苹果酸改性松香为主树脂，食用乙醇和去离子水为溶剂及稀释剂在食用尿素的胺化下达到水溶性，选用可与食品直接接触的颜料为着色剂和食用药物作抑菌剂精制而成。

在油墨生产中，在合作单位建造的专用车间保证油墨的卫生，增加了油墨卫生指标的控制。整个生产工艺按照卫生无污染工艺，在独立的无污染车间进行生产，严格保证油墨生产的卫生条件。

该技术在国内首次提出并完成了包装卫生的新概念，完善了食品包装的新理论。超前在油墨接触食品问题上提出并解决食品包装的卫生性，提高油墨与食品的接触卫生条件，推动了食品卫生包装的发展。

$分页符$水性高光耐磨擦凹版油墨

水性高光耐磨擦凹版油墨主要用于聚乙烯、聚丙烯、聚酯等塑料薄膜的印刷。印后具有类似复膜操作的光泽性能和平滑度，降低了生产成本。印刷品干后无有害残留物，印刷图案清晰明快、颜色鲜艳、光泽好；附着牢度强，印品不易掉色、脱落、抗水性好，耐摩擦性能优良。适用于以食品、饮料、药品、保健品、日化用品等包装为主的软包装领域的包装印刷。

该油墨和树脂采用先进的制备技术，产品完全达到了凹版印刷油墨的要求，其质量稳定，可以替代溶剂性凹版油墨。该产品在使用过程中可用自来水或乙醇稀释，印刷设备可直接用自来水清洗，对环境和人体都不存在危害，可以为食品和农副产品行业的发展提供有力的保证。

产品经试印刷后表现出下列优点：

（1）载色能力强，墨质细腻,色泽鲜艳，光泽度好,特别适用于食品、饮料、药品等包装领域使用。

（2）附着牢度强，印品不易掉色、脱落,光泽好，抗水、抗油性好，耐摩擦。

（3）具有较好的干燥性能和较好的印刷适性，适合印刷速度为60～90m/min的凹版印刷。

（4）储存稳定性好，不易沉淀、分层。在贮存过程中不结皮、不干结，使用中消泡效果很强，不会产生大量气泡导致印刷故障。

（5）油墨干后即变成水不溶性物质，具有满足包装物特殊使用要求的性能

该油墨适用于车速为60～90m/min单色、多色、凹版、橡皮凹版和版印刷机印刷聚乙烯、聚丙烯、聚酯等塑料薄膜流平性能佳，如塑料薄膜经表面极性处理后，效果更佳。

$分页符$水溶性多用途编织袋复合与表印油墨

由于市场的需求，塑料编织袋已不断地推陈出新，尤其在大米蔬菜的包装上，各种色彩鲜艳、新颖独特，图文并茂的OPP彩膜包装袋、镀铝膜包装袋、镭射膜包装袋、珠光膜包装袋等诸多品种的塑料包装袋争相上市。此外，塑料编织袋还更广泛地应用在建材、水泥、树脂化学品的包装，且市场需求量越来越大；印刷方式不光是手工丝印刷，更多的是低速机械印刷或高速机械印刷。目前，国外对我国出口的农副产品包装袋油墨有着明确的要求，直接要求必须是水性油墨印刷的编织袋才可以使用。我们根据发达国家的要求和国内的发展趋势提出并完成了水溶性多用途编织袋复合与表印油墨的研制。

水溶性多用途编织袋复合与表印油墨产品是将四氟乙烯塑料加工到纳米级再加入偶联剂使之均匀分散在油墨树脂中，以形成功能性高分子水性树脂，可以既用作表印油墨连接料，又能用作复合油墨的连接料。一般的水性油墨印刷柔性版材料特点：就不适应凹版，这主要是因为水性油墨在金属表面的润湿性能不佳。我们采用了钛酸酯化合物作为金属凹版的润湿剂提高了水性凹版油墨的印刷适应性，这样我们的油墨既适合柔性版又适应凹版的印刷，从而扩大了油墨的用途，简化了印刷油墨的烦琐选择，化单一为广泛。

表印油墨不能做复合油墨是因为其树脂软化点偏低，承受不了流延复合的高温，同时因其结膜强度偏低成为了复合中的薄弱点降低了复合强度。复合油墨在上述的要求中完全能够满足要求，但因其油墨树脂溶解性变差，分子量变大后胜任了耐高温降低了固体含量，使油墨光泽降低不能胜任表印油墨的要求。而丙烯酸系列树脂自身最大的特点就是高光泽（适合表印，里印不排斥）；高固含（适合表印及里印）；高软化点（适合里印，表印不排斥）；高酸价（适合碱熔做水性产品），这样就具备了上述二种油墨的基础条件，经多次科学重复试验完善，我们终于完成了既能胜任表印又能达到复合要求的表里二用油墨。

产品具有如下特点：

（1）着色力好、印品色泽鲜艳、光泽度高；

（2）附着力强、墨层不脱落、耐磨性能优良；

（3）无热粘连现象、图案清晰、饱满；

（4）抗化学性强、遇酸、碱不变；

（5）抗水性能好，耐热、耐冻、耐油。

（6）无毒、无味，符合当前食品包装业的要求。

$分页符$将电能转换成热能的远红外水性印刷油墨

将电能转换成热能的远红外水性印刷油墨是指印刷于非导电的柔性承印物上，使之具有传导电流和排除积累静电荷能力的油墨。目前，微电子技术正向各个领域渗透，导电印刷技术作为一种高新技术应运而生，微电子产品的小型化、多功能化、高性能、低成本是目前的发展趋势。传统的制作方法是用导电炭浆或银浆，采用丝印刷的方式。其导电炭浆或银浆均采用聚酯、环氧、内层能够有效阻隔有害物资酚醛类树脂作连结料，以芳烃类、酯类/醇类、酮类、醇醚类等溶剂组成，这些产品在使用过程中，由于有机溶剂的挥发，不但污染环境，危害操作工人的身体健康，且丝印刷方式产量低、成本高，不能大批量生产。

我们主要研制的是一种制作柔性电热膜的远红外印刷水性油墨，它是在PET上用凹版方式印刷。PET所要求的油墨附着力要好，牢度要高，导电性好，电阻率低，且干燥要快。然后利用正交设计法，优选出了远红外水性印刷油墨的配方及制造工艺。制造出来的产品具有无刺激性气味、附着力好，制造成本低，导电性能稳定等特点，尤其是可以用先进的柔版和凹版印刷技术来在PET薄膜上印制开关，电路板等，经用户试用的实际考验和油墨质量检测证明，远红外水性印刷油墨达到了预期的质量水平。

产品主要技术指标如下表

远红外印刷水性油墨产品的主要特点是：

（1）产品不带刺激性气味，无有机溶剂（VOC）挥发，保障印刷车间操作工人的安全健康。

（2）产品在使用过程中可直接用水稀释，印刷完毕后印刷设备可直接用水清洗，对印刷车间环境无污染。

（3）产品不但适用于传统的丝印刷，而且更适用于当今先进的柔性版、凹版印刷方式。与丝印刷对比，提高生产效率20倍以上，并可连续性生产。

（4）低温固化，墨层固化快，附着牢度好，固化温度在100℃以内。

（5）电阻率低、导电性能好，稳定性高，材料来源广，生产成本低。

用远红外水性印刷油墨制作的柔性电热膜的显著特点是：

（1） 耐 高 压：可承受高达3 750V的测试电压；

（2） 承受温度范围广：最高80℃，最低-30℃环境下无断裂，仍保持柔软、耐用。

（3）运行安全：电热膜工作时表面最高温度不超过50℃。

（4）该产品热辐射性能好，节能省电，不含对人体有害的射线。所产生的红外线主要波长为8～12μm，不仅对人体无害，而且有益健康。

（5）性能稳定、使用寿命长：使用寿命达到进口产品同等年限。

（6）使用方便：可根据所需功率或安装尺寸，沿长度方向随意剪裁，方便安装。

$分页符$OPS热收缩薄膜印刷油墨

OPS热收缩薄膜是一种符合环保要求的新型贴体包装材料，作为PVC薄膜的替代品，OPS膜得到日益广泛的应用。分析世界范围(包括欧洲、美洲、大