引言

    水性油墨簡稱為水墨，水性油墨與油性油墨主要區(qū)別在于溶劑的不同，水性油墨以水(45%~50%)為溶劑，VOC含量極低，對環(huán)境污染??；油性油墨以有機溶劑(甲苯、二甲苯、工業(yè)酒精等)為溶劑。在軟包裝行業(yè)，由于溶劑型油墨均采用揮發(fā)性干燥為主的方式，溶劑的沸點越低，就越易揮發(fā)并釋放出有毒氣體污染環(huán)境，在印刷完成后其表面也有殘留的有毒物質(zhì)，而水性油墨使用的溶劑是水和從VOC名單中排除的乙醇等，可以大大降低VOC的排放。

    水墨構(gòu)造主要成份由無機(有機)色粉、松香(丙烯酸)樹酸、助劑(消泡劑、分散劑、流平劑、穩(wěn)定劑)和水組成，構(gòu)造比較簡單，投資設(shè)備不大，利潤率相對比較高，所以目前國內(nèi)的生產(chǎn)廠家較多，但是產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，全國各地生產(chǎn)紙箱水墨有一定規(guī)模的廠家僅有50家。紙箱水墨類型主要有普通水墨(松香樹脂)，高檔水墨(丙烯酸樹脂)和中檔水墨(部份松香樹脂和部份丙烯酸樹脂)。因為高檔水墨使用的樹脂全部是丙烯酸樹脂，所以高檔水墨的干燥速度最快、耐水性最高、耐磨性最好、墨色穩(wěn)定性最高、亮度高、著色力強、不腐蝕版材，但其成本和技術(shù)含量都較高。很多水墨廠都以高檔水墨作為經(jīng)濟支柱。

    近年來，我國對食品的包裝也作出了一些規(guī)定，“綠色”印刷的地位在我國正得到不斷的提高，目前我國軟包裝方面的水性油墨以35%的用量排在其它印刷油墨之首。

    2005年 
     4月，在杭州舉行的油墨會議上，許多專家都提出要求改善油墨的環(huán)保性與衛(wèi)生性，建議在油墨行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中增強重金屬的控制指標(biāo)。2005年7月，蘭州某公司薯片塑料軟包裝的異味問題，再次掀起了人們對環(huán)保油墨的關(guān)注。

    隨著人們環(huán)境保護(hù)意識的提高，迫切需要“綠色”印刷材料的呼聲日漸高漲。因此，如何降低油墨的環(huán)境污染、如何提高技術(shù)創(chuàng)新，成為油墨工業(yè)最重要的發(fā)展方向，最終為發(fā)展我國的油墨工業(yè)做出新貢獻(xiàn)。所以本文想給讀者一個現(xiàn)在的水墨工業(yè)現(xiàn)狀與了解環(huán)保水墨應(yīng)用前景。

    1 中國水性油墨工業(yè)現(xiàn)狀

    我國油墨工業(yè)化發(fā)展速度很快。產(chǎn)量不斷增長，產(chǎn)品品種不斷增加，質(zhì)量不斷改善，檔次不斷提高；中、高檔產(chǎn)品所占比例不斷擴大，有些產(chǎn)品質(zhì)量已接近或達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平。
           
    據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，2005年我國的油墨產(chǎn)量為30.23萬噸,在2004年的25.79萬噸的基礎(chǔ)上增長了17.20%；2005年我國油墨的產(chǎn)品銷售收入為1，159，729萬元，在去年的923，659萬元的基礎(chǔ)上增長了25.6％。數(shù)據(jù)表明，我國的油墨市場是發(fā)展非常迅速的。

    然而由于原材料價格和能源成本的持續(xù)上漲，油墨行業(yè)利潤率不斷下降，國內(nèi)市場競爭日益激烈。同時油墨的環(huán)保問題也成為大家關(guān)心的問題。

    1.1 水性油墨發(fā)展回顧

    早在上世紀(jì)60年代，人們就開始了水性油墨的研究和應(yīng)用。由于環(huán)保的要求和石油原材料的緊張，一些發(fā)達(dá)國家逐漸限制使用石油產(chǎn)品制造印刷油墨。于是，人們開始著手研究非有機溶劑型油墨，這使水性油墨取得了較大的進(jìn)步和發(fā)展。最初水性油墨主要使用糊精、蟲膠、酪素、木質(zhì)酸鈉等物質(zhì)為水性油墨的連接料，制備的水性油墨主要用于一些低檔產(chǎn)品的印刷。

    到了60年代末期，隨著材料科學(xué)的發(fā)展，松香、馬來酸改性樹脂的合成技術(shù)成功，取代了酪素、蟲膠等材料，成為水性油墨的主要材料，基本能夠滿足當(dāng)時的印刷需要。但是這些初級產(chǎn)品依然存在一些弊端，如光澤度差、抗水性不佳、附著力差容易起泡、存放穩(wěn)定性差等。后來，人們把此階段生產(chǎn)的水性油墨稱之為第一代產(chǎn)品。

    到了70年代，由于石油危機，導(dǎo)致油墨用原材料再度十分緊張，同時各發(fā)達(dá)國家立法控制空氣品質(zhì)，限制有機揮發(fā)物(VOC)向大氣中排放，對食品、飲料、藥品等衛(wèi)生條件要求嚴(yán)格的包裝印刷制品其重金屬含量、殘留溶劑等進(jìn)行限制。各國油墨研發(fā)人員繼續(xù)深入研究，制出了溶液型苯乙烯?丙烯酸共聚樹脂為連接料的第二代水性油墨。該產(chǎn)品彌補了第一代水性油墨抗水性和存放穩(wěn)定性差的不足，但是在光澤度和印刷適性方面與溶劑型油墨仍有差距。為此，油墨研發(fā)人員在第二代水性油墨的基礎(chǔ)上，引進(jìn)丙烯酸類單體與苯乙烯聚合，研制出一種具有核殼結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物乳液樹脂。該系列樹脂大大改善了油墨的光澤度和干燥性，促進(jìn)了水性油墨的發(fā)展，使水性油墨不斷拓寬與溶劑型油墨的競爭領(lǐng)域。水性油墨進(jìn)入了一個新的發(fā)展時期。

    中國水性油墨最先從新加坡引進(jìn)的，經(jīng)過多年使用開發(fā)出第二代水性油墨。第三代水性油墨是直接進(jìn)口到中國的?，F(xiàn)在我們使用的高檔水墨可以說是第四代產(chǎn)品，首先由天津油墨廠研制成功投產(chǎn)，其特點是自行開發(fā)樹脂或直接使用進(jìn)口樹脂生產(chǎn)。目前我國的水性油墨技術(shù)同之前相比已成熟了很多，現(xiàn)在生產(chǎn)的四色墨、網(wǎng)點、疊印和高速印刷紙箱水性油墨，已經(jīng)基本上能滿足大多數(shù)紙箱廠的要求。第四代的水性油墨產(chǎn)品成本低，質(zhì)量也并不遜色于進(jìn)口墨，深受客戶信賴。

     2003年底，武漢現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)研究院研制出水性油墨系列產(chǎn)品，具有無毒、無刺激性氣味、無腐蝕性、不易燃、不爆、使用安全性好等特點。新型油墨系列可廣泛應(yīng)用于金、銀卡紙、銅版紙、白板紙、瓦楞紙、不干膠紙、紙箱、紙品包裝袋及書刊雜志的印刷等。2004年初，上海美德精細(xì)化工有限公司最新推出了全水性低溫?zé)峁逃湍?。該產(chǎn)品的甲醛含量在15ppm以下，符合日本、德國紡織印染環(huán)保要求。MD?1002全水性低溫?zé)峁逃湍哂袠O的遮蓋力，質(zhì)感細(xì)膩，能過250目以上的絲網(wǎng)，不堵網(wǎng)，操作方便，油墨顏色可以自己任意調(diào)配。該油墨無氣味，屬于高品質(zhì)環(huán)保型產(chǎn)品。由于過去的熱固油墨必須經(jīng)過高溫焙烘，因此常常造成面料變色變形，而這種全水性低溫?zé)峁逃湍耆苊饬松鲜霈F(xiàn)象的發(fā)生。一般對成品熱處理可以像普通膠漿印花一樣，120度焙烘，1分鐘～2分鐘即可。該曲墨對針織物具有極好的拉伸性，水洗、于摩牢度達(dá)4級以上，在密封陰涼處保障期可達(dá)5年。它的最大優(yōu)點是節(jié)約電費，從而大大降低了生產(chǎn)成本。該產(chǎn)品習(xí)廣泛應(yīng)用于防水尼龍布除外的全棉、化纖等各種面料。

      1.2油墨生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)狀

    從我國油墨生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)狀看，近幾年來，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的油墨臺資企業(yè)發(fā)展很快，最早是杭州油墨廠，接著上海、天津，太原，順德，深圳，濟南等地的油墨廠也進(jìn)行了臺資，目前全國有40多家合資企業(yè)引進(jìn)了國外的先進(jìn)工藝與設(shè)備，由于技術(shù)力量基礎(chǔ)較好，其油墨的產(chǎn)量約占全國油墨總產(chǎn)量的一半以上。 
       
    另外，民營的油墨企業(yè)也占據(jù)了一定市場，這些企業(yè)規(guī)模不大，但機制靈活，油墨價格低，銷售靈活，適應(yīng)性很強。我國目前有400多家油墨制造企業(yè)，約70：6分布在北京、上海、天津、浙江、江蘇、廣東、山東和河北等地區(qū)．但沒有?家個業(yè)的產(chǎn)量可以達(dá)創(chuàng)全國油墨總產(chǎn)量的10％。

    國內(nèi)油墨企業(yè)普遍存在規(guī)模小、人才缺乏、資金不足、研發(fā)投入低等諸多問題，技術(shù)創(chuàng)新能力不強，生產(chǎn)技術(shù)落后于世界水平。目前，我國已形成了以上海牡丹油墨有限公司、天津東洋油墨有限公司、杭州杭華油墨有限公司，北大德力科技有限公司為代表的一批油墨生產(chǎn)的骨干企業(yè)，為我國油墨工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步做出了很大貢獻(xiàn)。

    從油墨產(chǎn)品情況看，為滿足印刷市場需要，我國依靠科技進(jìn)步，不斷開發(fā)新產(chǎn)品，主要產(chǎn)品是單張紙膠印快干油墨、卷筒紙膠印油墨、凹印油墨、柔印版油墨，絲網(wǎng)印刷油墨，印鐵油墨，紫外線固化油墨，水性油墨，防偽油墨等，上述油墨產(chǎn)品不僅品種日趨增多，達(dá)到50多種:而且質(zhì)量也越來越高，有少數(shù)企業(yè)的油墨已取得了美國潘通(Pontone)油墨顏色標(biāo)準(zhǔn)的特許權(quán)。天津東洋油墨有限公司，上海DIC油墨有限公司，浙江新東方油墨集團(tuán)有限公司、云南紅塔粵海油墨有限公司等企業(yè)已通過了ISO9000系列質(zhì)量體系的認(rèn)證?？偟膩砜矗覈a(chǎn)的油墨大多為中低檔油墨，且供大于求，部分高檔產(chǎn)品和專用產(chǎn)品需依靠進(jìn)口。2001年進(jìn)口油墨達(dá)2.47萬噸，金額為11.5億元。

    從管理情況看，國內(nèi)主要的油墨制造企業(yè)，均引進(jìn)了國外先進(jìn)的工藝技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，如瑞士布勒公司生產(chǎn)的珠磨機，斜列式三輥軋墨機及過濾設(shè)備等生產(chǎn)線，大大提高了企業(yè)的管理水平，推動了油墨企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。然而，我國油墨在產(chǎn)量、質(zhì)量和品種等的總體水平與國外先進(jìn)國家相比仍有一定差距，在印刷適性方面(如轉(zhuǎn)印性，抗水性和高速印刷適性等)均有不足，產(chǎn)品的一致性還不理想，不能滿足高速度、高質(zhì)量印刷的需要。有的產(chǎn)品仍需要進(jìn)口。國內(nèi)生產(chǎn)油墨用原材料在質(zhì)量，數(shù)量和品種上不能與油墨生產(chǎn)同步發(fā)展，有的原材料仍依靠進(jìn)口。另外，特種專用防偽油墨的開發(fā)比較緩慢，還不能滿足包裝印刷、防偽印刷發(fā)展的需要，數(shù)字印刷所需的電子油墨國內(nèi)還不能生產(chǎn)。