長期以來，油墨作為印刷的一種易耗品，一直是印刷業(yè)的主要污染源頭之一。油墨通常由顏料、連結(jié)料、溶劑、助劑及填料5大部分組成，這些組分若不加以控制，往往或多或少地會“攜帶”有毒或者有害物質(zhì)，例如，在凹版油墨中應(yīng)用廣泛的苯類、醇類或酮類等稀釋劑(包括苯、甲苯、二甲苯等，部分已被世界衛(wèi)生組織列入致癌物目錄)，部分顏料中可能存在的鉛、鉻、汞等重金屬，以及石油溶劑中含有的芳香烴有機揮發(fā)物等，都會對人體健康以及自然環(huán)境構(gòu)成一定程度的危害。

　　紫外光固化油墨(以下簡稱“UV油墨”)是由聚合物樹脂、單體稀釋劑、光引發(fā)劑、顏料、助劑及填料等不同類型的原料組合而成。在紫外光照射條件下，其首先由光引發(fā)劑吸收“光能量”產(chǎn)生自由基或離子基“能量碎片”，再與聚合物樹脂和單體稀釋劑碰撞并產(chǎn)生“能量傳遞”，進而引發(fā)體系中不飽和雙鍵的“官能度基團”交聯(lián)反應(yīng)，最終固化成膜?？梢哉f，UV油墨真正從組成上解決了有機揮發(fā)物污染的問題，相對于普通油墨而言，UV油墨有著不含揮發(fā)性有機溶劑、100%的固含量、固化迅速、生產(chǎn)效率高、能耗低等優(yōu)點。與熱固型、氧化結(jié)膜型及揮發(fā)干燥型等類型的油墨相比，UV油墨改變了傳統(tǒng)的高污染、高能耗的印刷生產(chǎn)方式，在滿足印刷需求的同時，大大減少了對環(huán)境及使用者的危害。

　　可以說，UV油墨是一種真正意義上的綠色環(huán)保型油墨，UV印刷也已成為目前國內(nèi)最環(huán)保的印刷方式之一，始終走在印刷行業(yè)的前端，踐行綠色理念，引領(lǐng)環(huán)保發(fā)展不斷前行。

　　國內(nèi)UV油墨市場情況

　　20世紀70年代，紫外光固化技術(shù)(又稱“UV固化技術(shù)”)進入到油墨領(lǐng)域，開創(chuàng)了能量固化型油墨的新紀元。20世紀90年代開始，UV油墨以及UV印刷作為新興技術(shù)陸續(xù)被引入國內(nèi)印刷市場，至今已有二十余年歷史。期間，其迅速發(fā)展成為印刷業(yè)增長最快的領(lǐng)域。近十年來，UV油墨因符合印刷業(yè)的環(huán)保趨勢，迎來了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的黃金時期。

　　UV油墨按印刷方式可分為UV膠印油墨、UV凸印油墨、UV網(wǎng)印油墨、UV柔印油墨、UV凹印油墨以及UV噴墨油墨等幾大類。其中，UV凹印油墨和UV噴墨油墨仍處于前期發(fā)展階段。表1列出了幾種不同類型UV油墨的性能對比。

　　如今，國內(nèi)油墨市場上各類中外油墨品牌云集，大大小小的廠家相繼推出了自己的UV油墨產(chǎn)品。據(jù)不同的行業(yè)渠道統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，國內(nèi)UV油墨年生產(chǎn)量不足1萬噸，有一定規(guī)模的生產(chǎn)廠家(UV油墨以及相關(guān)UV光油等產(chǎn)品年生產(chǎn)量達到500噸以上)不足20家，其中UV油墨年生產(chǎn)量在300噸以上的屬于具有一定規(guī)模的中型廠家。

　　整體上看，UV油墨仍屬于小眾市場。近幾年，隨著單體、樹脂、光引發(fā)劑等原材料成本的不斷降低，以及UV油墨配方技術(shù)、生產(chǎn)工藝的成熟和擴散，UV油墨不再高不可攀。國內(nèi)UV油墨生產(chǎn)廠家眾多，質(zhì)量也參差不齊，市場上低價競爭激烈，UV油墨的均價也從前幾年的近200元/kg，迅速下降到如今的不足100元/kg。

　　UV油墨綠色化之路

　　長期以來，對UV膠印油墨甚至是UV凸印油墨，國內(nèi)的油墨生產(chǎn)廠家均執(zhí)行行業(yè)標準《膠印紫外光固化油墨(QB/T2826-2006)》，這一標準是由杭華油墨、東洋油墨等公司參與制定的。標準制定時，因考慮到國內(nèi)UV油墨的發(fā)展現(xiàn)狀，并沒有給出具體的綠色環(huán)保指標，只是形成了一個基礎(chǔ)的行業(yè)標準，從形式上解決了“什么是UV油墨”這一問題。

　　UV油墨以及UV印刷“從無到有”需要一個過程，那么經(jīng)歷過10余年的高速發(fā)展之后，今天的UV油墨勢必開始關(guān)注更深層次的“內(nèi)涵”，即從基礎(chǔ)的滿足印刷生產(chǎn)需要到更加綠色、更加環(huán)保的層面上來。鑒于此，一些油墨生產(chǎn)廠家便以綠色環(huán)保為首要原則，嚴格自我要求，使用高純度原料，限定塑化劑、重金屬、苯類、酮類及其他芳香烴類有機揮發(fā)物等有毒有害物質(zhì)含量。比如杭華油墨就在所有產(chǎn)品均滿足重金屬限量、23P鄰苯二甲酸鹽(或酯)類物質(zhì)限量要求的基礎(chǔ)上，相繼推出了滿足現(xiàn)行各類標準要求的綠色環(huán)保型特定類UV油墨產(chǎn)品。

　　然而，如果說目前的UV油墨是一種絕對綠色環(huán)保、安全、無任何危害的產(chǎn)品，還為時尚早。筆者認為：在光引發(fā)劑大量存在的前提下，沒有絕對安全的綠色環(huán)保UV油墨，只存在相對意義上的更加環(huán)保、更加綠色化。國內(nèi)的相關(guān)標準更多地關(guān)注光引發(fā)劑的禁用，遠沒有系統(tǒng)性地考慮UV油墨行業(yè)的綠色化問題。

　　UV油墨技術(shù)發(fā)展的幾條道路:

　　1.UV油墨H-UV、LED化之路

　　傳統(tǒng)UV固化裝置所用光源普遍是高壓水銀燈和金屬鹵素?zé)魞煞N，電力消耗大，燈管表面的溫度可達800℃，發(fā)熱量大，易對印刷機本身和承印物造成老化損傷，并且固化系統(tǒng)開啟后，與空氣接觸會產(chǎn)生大量臭氧類刺激性氣體，對一線工人以及環(huán)境造成傷害。

　　為解決傳統(tǒng)UV固化裝置的這一系列問題，印刷行業(yè)從業(yè)人員將能發(fā)射紫外線的發(fā)光二極管(LED)技術(shù)應(yīng)用于UV油墨的固化中，開發(fā)了UVLED印刷系統(tǒng)。該系統(tǒng)與傳統(tǒng)的UV印刷系統(tǒng)相比，具有以下優(yōu)點：①LED固化裝置用電量少，節(jié)省能耗費用，并大大減少CO2的排放量，產(chǎn)生熱量少，適用于對熱敏感的印刷材質(zhì);②LED固化不生成臭氧類刺激性氣體，對操作環(huán)境無傷害，對環(huán)境無破壞;③LED光源元件與傳統(tǒng)UV燈相比壽命更長，可達2萬余小時，光源更換頻度大幅降低，器材耗用隨之減少;④LED可做到瞬間開啟或關(guān)閉，而無須像UV燈那樣預(yù)熱及降溫，因此其作業(yè)效率更高。

　　可以說，UVLED印刷系統(tǒng)進一步增強了傳統(tǒng)UV印刷系統(tǒng)對環(huán)境的保護。目前，已有廠家對標簽凸印機進行了改造，以使其適用于UV印刷系統(tǒng);杭華油墨也于兩年前正式推出UV161-LED、UVVP-LED等系列油墨，并且已在標簽印刷市場進行了銷售。一些功率更高的UVLED固化裝置也能對市場上普通型的UV油墨產(chǎn)品進行固化，顯示出了強大的固化效率。但受制于燈管長度(長度大于90cm)的限制，目前LED固化裝置在UV膠印機上的使用尚不成熟。

　　在傳統(tǒng)UV燈的基礎(chǔ)上，小森公司開發(fā)了新型的H-UV技術(shù)，將紫外燈280nm以下的波長(產(chǎn)生臭氧的關(guān)鍵因素)過濾掉，保留并突出了280～450nm的波長，實現(xiàn)了紫外燈功率的倍增。該技術(shù)已在膠印機上進行了組裝和銷售。杭華油墨推出的與之適合的UVK-HS及OFS系列油墨產(chǎn)品也已進入終端印刷市場。

　　2.植物油改性UV油墨的可持續(xù)發(fā)展之路

　　傳統(tǒng)UV油墨的大部分原材料(如聚氨酯、聚酯、環(huán)氧或聚醚等丙烯酸酯，丙烯酸類的單體稀釋劑等)占了配方的50%～70%，全部來自于石油類合成材質(zhì)，油墨本身缺少生態(tài)可持續(xù)性理念。受石化來源日益枯竭的影響，UV油墨的可持續(xù)發(fā)展受到一定挑戰(zhàn)。

　　植物油基UV油墨大幅度提高了可再生原材料在配方中的比例。使用松香、大豆油、桐油等植物性的資源，一方面可以降低成本，提高生物資源利用率，另一方面有利于提高油墨及印刷品的生物可降解性能，降低對石油制品的依賴程度。

　　目前大豆油改性UV油墨(UVSOYA體系)已經(jīng)研發(fā)成功，并受到了歐美地區(qū)一些環(huán)保理念超前的客戶群體的喜愛，這種油墨已經(jīng)在一些兒童玩具類標簽上有所應(yīng)用。國內(nèi)票據(jù)印刷用油墨也正在朝著這一方向發(fā)展，部分客戶要求使用UV大豆油系列產(chǎn)品。

　　3.低遷移性UV油墨之路

　　低遷移性UV油墨是未來實現(xiàn)食品包裝印刷的最佳途徑，其使用大分子引發(fā)劑以及自固化反應(yīng)樹脂，選用高純度的稀釋劑和更為環(huán)保的輔料材質(zhì)，能有效減少油墨固化后的遷移。

　　目前的UV油墨已經(jīng)能夠做到無溶劑揮發(fā)、氣味低等諸多環(huán)保特性，可廣泛應(yīng)用于各類食品的外包裝印刷。雖然這些UV油墨并沒有和食品直接接觸，但固化后UV油墨的化學(xué)成分存在向包裝內(nèi)食品遷移的可能性，甚至是通過食品最終流入人體，對人體造成傷害。例如，2005年底，意大利相關(guān)部門在對雀巢牛奶做常規(guī)檢測的時候，意外發(fā)現(xiàn)了異丙基硫雜蒽酮(ITX)這一并不存在牛奶成分中的有害物質(zhì)。后來查明ITX居然來源于牛奶外包裝已經(jīng)固化的UV油墨。之后雀巢公司對食品包裝油墨的各種成分進行了嚴格的規(guī)定，并發(fā)布《NestleGuidanceNoteonPackagingInks》(簡稱“雀巢列表”)。杭華油墨也正是受此事件影響，從2006年起禁止使用ITX、BP等易遷移的光引發(fā)劑。

　　杭華油墨認為，使用普通原料配置而成的UV油墨并不能很好地控制其遷移特性，可能導(dǎo)致UV油墨印刷制成的食品包裝對食品的潛在污染。正因為此，杭華油墨積極地通過篩選大分子量光引發(fā)劑、高純度的活性單體及自固化反應(yīng)樹脂和符合相關(guān)法規(guī)的顏料色粉，并將這些物料組分的遷移量控制在一個很小的范圍內(nèi)，研發(fā)出了具有較好發(fā)展前景的低遷移性UV油墨。

　　綠色印刷是我國印刷行業(yè)實施的一項戰(zhàn)略舉措，旨在促進印刷行業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，加快建設(shè)印刷強國的步伐。從某種意義上說，國內(nèi)UV油墨的綠色化、持續(xù)化發(fā)展離不開有責(zé)任的油墨生產(chǎn)廠家的貢獻。我們相信，在印刷產(chǎn)業(yè)鏈各方的努力下，UV油墨定將為我國綠色印刷事業(yè)貢獻更多力量!