豆
油
墨
初
步
探
讨
姓名: 黄洁
学号: 100910301
专业: 包装工程
院系: 印刷与包装工程学院
2012年10月
作者简介: 黄洁( 1992- ) , 女, 北京人, 北京印刷学院本科生, 主攻包装工程。
大豆油墨初步探讨
黄洁1
( 1. 北京印刷学院, 北京102600)
摘要: 随着人类文明的进步、人们对自己的生存环境和可持续发展对环境的需要,在近几十年里,包括以后的很长一段的时间里,提高环保性能,发展节能、低耗、无毒、无污染、易降解的无公害包装材料,是包装人的主要目标。本次论文以分析大豆油墨的价值为主,并且确定了发展环保型大豆油墨,确保油墨的安全性和降低油墨的环境污染是油墨工业发展的重要方向。
关键词: 胶印油墨 环保型油墨 大豆油墨
Preliminary study of soy-based inks
HUNG Jie 1
( 1. Beijing institute of Graphic Communication, Beijing 102600, China)
Abstract: With the progress of human civilization, people survive on their own environment and sustainable development needs of the environment, in recent decades, including after a long period of time, to improve the environmental performance of the development of energy-saving, low power consumption, notoxic, pollution-free, pollution-free packaging materials readily biodegradable, is the main goal of the packaging. This paper to analyze the value of the soy-based inks, and to determine the development of environmentally friendly soy ink, to ensure the security, environmental pollution and reduce ink ink the ink industry development direction.
Key words: Offset ink;Environmentally friendly ink;Soy ink
1 大豆油墨有话要说,一切为了环保
环保型胶印油墨是胶印油墨的主要发展方,连年持续稳定增长是中国油墨业发展的基本特征。总生产量同比增长,2000、2001、2002、2003和2004年,分别为8.7%、10.5%、7.3%、11.8%和9.8%。中国油墨消费量的同比增长,2002、2003和2004年分别为10.05%、13.42%和9.40%。2005年中国油墨总生产量29.7万吨、同比增长10.0%,进口量4.7万吨,出口量2.4万吨,总消费量32.1万吨、同比增长7.0%。到2008年,全国油墨累计产量达43.39万吨,比上年同期增长了11.92%。2010年中国油墨消费量将超过50万t[1],超越日本紧随美国成为世界第二大油墨消费国。
胶印油墨作为中国油墨中的最大的一类油墨,胶印油墨在我国差不多占据了50%的油墨市场份额。[1]随着人类文明的进步、人们对自己的生存环境和可持续发展对环境的需要,在近几十年里,包括以后的很长一段的时间里,提高环保性能,发展节能、低耗、无毒、无污染、易降解的无公害包装材料。发展环保型胶印油墨,确保油墨的安全性,降低油墨的环境污染是油墨工业发展的重要方向。
2009年6月1日起,《食品安全法》和《食品容器、包装材料用添加剂使用卫生标准》正式开始实施,对食品包装材料和容器提出了明确要求。这对油墨制造商、食品包装印刷商以及消费者影响重大,使用绿色油墨成为环保印刷的必由之路。
既然,传统油墨依赖的石油是不可再生资源,随着大量的使用而日益枯竭,能源危机已成为人类面临的第一大问题,很多产业已将目光转向可再生的植物资源,如生物柴油等。而植物油墨中的大豆油等取自天然,可无限再生,又能生物降解,无论从资源利用还是从环保角度都具有传统油墨无可比拟的优势。[2]
2 调查与分析
[5]*
早在1979年,美国就提出开发一种新型油墨的想法,以替代报纸印刷中长期使用的以石油为基础的新闻油墨。为了找到合适的原料替代品,全美新闻协会的研究人员在测试了2000多种植物油之后,选定了广泛应用于制造食用油的的无毒性大豆油。SUN CHEMICAL油墨公司首先制造出以大豆油为原料的新闻油墨,并于1987年进行了新闻纸印刷测试,从此大豆油油墨在印刷行业中开始使用。最初,只有6家报纸使用,现在,大豆油油墨(主要是彩墨)已经得到了普及。[5]*
新闻纸用彩色大豆油油墨与以石油为原材料的油墨相比,不仅价格低,同时还具颜色鲜艳、环保等优势。目前,美国1万多种报纸中,有1/3左右的报纸使用大豆油油墨印刷; 1 500多种期刊中,有90%以上使用大豆油油墨印刷。
美国“大豆油墨信息中心”的主页上,讲述了这种新型环保材料的发现史:20世纪70年代末,石油价格飞涨,“美国报业协会”意识到需要更加可靠的印刷原料。于是,协会研发部尝试了2000多种植物油方案后,最终确定了大豆油这种替代性油墨溶剂[3]。
1987年,爱荷华州一家媒体开始用大豆油墨进行印刷;2004年,大豆油墨成为美国日报界的主要印刷用油,为了推广大豆油墨的研发和使用,美国于 1993年还成立了“全国大豆油墨信息中心”;2005年,大豆油墨在美国乃至世界范围内推广成功。
大豆油墨在美国、日本等国已经获得了大规模的应用,但在中国的应用还相当少,”王尚伟在《中国印刷物资商情》一文中这么分析。“这其中有技术方面的因素,更大一部分是因为认识上的不足。”[3]他同时相信,随着人们环保意识的增强,大豆油墨在国内的市场会慢慢发展起来。
接下来是对大豆油墨本身的分析。
在传统油墨中,一般含有30%~60%的石油系矿物油(属有机溶剂,含芳烃)。当印刷时,油墨的干燥需要挥发这些矿物油,会释放出大量有机溶剂,造成严重的大气污染。全球每年因油墨引起的有机挥发物(VOC,VollitileOrganicChemicals)污染排放量已达几十万吨。
这些有机挥发物,可以形成比二氧化碳更严重的温室效应,而且在阳光的照射下会形成氧化物和光化学烟雾,严重污染大气环境。对于印刷工人,由于长期处于高浓度的VOC中,会对人体,特别是神经系统造成极大损害。因此如何减少油墨中VOC的含量成为各国治理环境的重中之重。现在各国也都开始陆续制定严格的法令法规,以有机溶剂的使用和排放。大豆油墨是将传统油墨配方中20%~50%的的矿物油替代为自然环保的大豆油,从而使油墨中的VOC含量由原来的30%~60%降低到5%~15%。
既然它这么好,那么它是怎么制备的呢?
把容器放到65-70℃的水浴锅中,先加大豆油,再将抗氧化剂TBHQ添加到大豆油中,依次加入桐油和大豆聚合油,用高速剪切分散乳化机进行分散,均匀后再依次加入颜料,胶质碳酸钙,微粉蜡,链烯烃低分子聚合物,环烷酸钴催干剂和香草油,利用搅拌机进行分散搅拌0.5h后,添加与原料总量等重的10mm玻璃珠,利用其表面的摩擦充分研磨颜料,使其在连接料中分散均匀,一直搅拌3-4h后,将玻璃珠分离出来,获得成品油墨。
3 结论
首先是环保。大豆油墨是将大豆油轻度提纯后,与色素、树脂等添加剂混合。用植物油替代石油,减少了化石原料的使用,缓解地球资源紧张。而且大豆油墨所需的挥发性有机物质不如石油油墨多,减少了空气污染。它的色素降解率也是标准汽油油墨的4倍。
其次是经济。大豆油墨比石油提取物更纯净,要达到同样的染色效果,前者需要的色素更少,也降低了油墨成本。美国伊利诺伊州能源和资源部的危险废物研究和信息中心在90年代做了一次关于大豆油墨的调研,很多印刷商报告:“大豆油墨能够比一般油墨的延展性高出15%,进一步降低了油墨使用量,印刷成本从而降低。”
“虽然大豆油墨的均价比汽油油墨平均高出5%~10%,然而在色素使用、挥发性有机物使用和打印机清洗成本等各项开支上,前者要花得更少。更何况,用较少的大豆油墨,就能打出比石油油墨更加鲜亮抢眼的印刷品。总体看来,大豆油墨划算得多!”琳达·寇克(Linda Cooke)发表在《农业研究》杂志上的文章算了这么一笔账。
大豆油墨还有很多优点:
大豆油墨含食用油,可再生,无危害,回收好;耐擦、耐光热:大豆油墨不像传统油墨那样,一不小心就会将书上的字印到手上,也不会因为在复印机上受热而粘纸,发出刺激性气味;色彩丰富:大豆油墨颜色范围广,相同量比传统油墨有着更好的效果;脱墨好处理:大豆油墨在回收时对废印刷品处理比传统油墨更易于脱墨,对纸的损坏小,脱墨后的废渣也更好降解。[4]所以大豆油墨广泛用于儿童图书的印刷,新式的无纺布袋的印制上,更加能体现大豆油墨的环保价值。
参考文献:
[1] 作者:吴贤良;肖学俊;环保型胶印油墨发展前景广阔——可降解胶印油墨 [J].
《印刷世界》2010,(12):35-43
[2] 作者:杨秋萍;韩锋;大豆油墨的研究概况 [J]. 《大豆通报》2005,(01):46-52
[3] 作者:王尚伟;李效周;选择大豆油墨不得不说的理由 [J].《中国印刷物资商情》
2006,(6):57-61
[4] 作者:刘光发;赵亚姝;绿色印刷之大豆油墨 [J]. 《印刷杂志》2011,(03):22-38
[5]* 百度百科:大豆油墨