Il tipo di inchiostro UV e la sua applicazione nella stampa verde
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Panoramica di "Inchiostro verde"
Il significato più importante dell'inchiostro verde è la varietà di inchiostro ecologica e sicura che non rappresenta una minaccia o un danno per la salute umana e l'ambiente ecologico.
È noto che gli inchiostri sono solitamente composti da cinque componenti principali: pigmenti, leganti, solventi, ausiliari e riempitivi. Questi componenti, se non controllati, tendono a "trasportare" sostanze tossiche o pericolose più o meno: in benzeni, alcoli o chetoni come benzene, toluene, xilene, che sono ampiamente utilizzati negli inchiostri rotocalco. È stato inserito nell'elenco degli agenti cancerogeni dall'Organizzazione mondiale della sanità; alcuni pigmenti possono contenere metalli pesanti eccessivi come piombo, cromo e mercurio; gli idrocarburi aromatici nei solventi del petrolio contengono composti organici volatili (VOC), che costituiranno la salute umana e l'ambiente naturale. Un certo grado di minaccia.
Al contrario, se un inchiostro è migliorato dal punto di vista ambientale sotto alcuni aspetti e sotto molti aspetti, l'autore ritiene che possa anche essere considerato come un inchiostro verde. L'inchiostro verde è in realtà un concetto relativo. È un miglioramento ecologico dell'inchiostro convenzionale. Al momento non esiste uno standard di valutazione rigorosa.
In realtà, esistono diversi inchiostri per la stampa di etichette, come inchiostri a base solvente, inchiostri a base d'acqua, inchiostri comuni per idrocarburi aromatici e inchiostri UV senza VOC. Al fine di soddisfare i requisiti di stampa, ma anche di ridurre i danni all'ambiente e agli utenti, i produttori di inchiostri hanno apportato miglioramenti "verdi" di questi inchiostri da diverse angolazioni e hanno formato le loro caratteristiche e usi specifici.
(1) Rispetto agli inchiostri a base solvente e flessografica, la "acquosiizzazione" del diluente nell'inchiostro è una direzione importante della protezione ambientale. Tra questi, l'inchiostro a base d'acqua è l'unico inchiostro ecologico riconosciuto dalla FDA statunitense ed è ampiamente utilizzato nel campo della carta per laminazione del latte o delle bevande o di altri imballaggi per alimenti.
(2) Rispetto agli inchiostri di stampa offset comuni per idrocarburi aromatici, gli inchiostri per la stampa offset modificati ad olio vegetale rappresentati da olio di soia e olio di tung sono più in linea con i requisiti di protezione dell'ambiente verde. Attualmente, gli inchiostri a base di soia rispettosi dell'ambiente sono stati fortemente promossi nell'industria editoriale e della stampa e rappresentano una parte importante delle aziende di stampa per ottenere la certificazione ecologica.
(3) Rispetto agli inchiostri tradizionali contenenti solventi organici, i nuovi inchiostri UV hanno le caratteristiche di velocità di polimerizzazione rapida, assenza di VOC, risparmio energetico e alta efficienza. Sono una specie di inchiostro verde ed ecocompatibile e sono ora ampiamente utilizzati nella stampa commerciale di etichette.
Tipi di inchiostri UV verdi e loro applicazioni
1. Inchiostro UV a odore basso
In realtà, sebbene l'inchiostro UV stesso non contenga VOC e sia coinvolto al 100% nella reazione di polimerizzazione, non garantisce che sia assolutamente inodore. La fonte di odore dell'inchiostro UV è costituita dalle sue materie prime (come il diluente monomerico, l'iniziatore a basso peso molecolare, il legante resinoso e altre materie prime), che emettono lentamente odore sgradevole in determinate condizioni. Secondo, indurimento dell'inchiostro UV Dopo ciò, viene usato un gas sgradevole come un'aldeide o uno zolfo generato dalla rottura di una materia prima come un iniziatore o una resina. Allo stato attuale, la maggior parte degli odori stampati con inchiostri UV derivano principalmente da sostanze rilasciate prima e dopo la polimerizzazione dell'inchiostro UV stesso.
Per raggiungere l'obiettivo ambientale di basso odore dopo la polimerizzazione dell'inchiostro UV, si consiglia di selezionare materie prime adatte, principalmente riferendosi a resine, monomeri acrilici, iniziatori, riempitivi o pigmenti.
Innanzitutto, considerando il poliestere, il poliuretano, la resina acrilica epossidica e i monomeri utilizzati negli inchiostri UV, alcuni sono prodotti con il "metodo solvente", cioè il mezzo di reazione in solventi organici come benzeni, alcani o eteri. Nel processo di polimerizzazione in condizioni di media e bassa temperatura, il residuo di odore del solvente può verificarsi in questo processo. Pertanto, i materiali che sono stati estratti più volte dal solvente devono essere selezionati il più possibile per ridurre la presenza di odore.
In secondo luogo, in un inchiostro UV, viene spesso aggiunta una pluralità di iniziatori per ottenere fotoni di energia mediante assorbimento di diversi spettri ultravioletti, iniziando così la polimerizzazione del gruppo funzionale nel sistema per completare la polimerizzazione. Esistono centinaia di iniziatori disponibili sul mercato, ma l'efficienza, il prezzo, la profondità del colore e la gamma di utilizzo variano ampiamente. Ad esempio, al momento, la maggior parte degli inchiostri UV per uso domestico utilizza l'iniziatore 907, il nome chimico è 2-metil-1- (4-metiltiofenil) -2-morfolina-1-propanone, che sarà scisso durante la polimerizzazione. Un fastidioso problema di "metiltio". Inoltre, iniziatori come EDAB e BP benzofenone producono anche odore durante la polimerizzazione. Pertanto, al fine di alleviare il problema degli odori, si raccomanda di non utilizzare un tale iniziatore e provare a scegliere il tipo di odore basso 369, EHA, TPO e altri iniziatori di alta qualità.
Gli inchiostri UV a odore debole prodotti come descritto sopra possono essere applicati ad alcune aree sensibili agli odori, come etichette per imballaggi alimentari, etichette per bottiglie di acqua minerale e confezioni esterne di asciugamani di carta. Tali inchiostri UV hanno ricevuto molta attenzione da mercati specifici a causa del loro basso odore dopo la polimerizzazione e nessun effetto distruttivo sull'odore del prodotto confezionato.
2. Inchiostro UV modificato a base vegetale
La maggior parte delle materie prime degli inchiostri UV tradizionali, come uretani come poliuretano, poliestere, epossidico o polietere, diluenti acrilici monomeri, ecc., Occupano dal 50% al 70% della formulazione e provengono tutte dal cracking del petrolio, ma l'impatto anche l'esaurimento delle risorse petrolchimiche e la sostenibilità degli inchiostri UV sono state messe in discussione.
Gli inchiostri UV a base vegetale hanno aumentato notevolmente la percentuale di materie prime rinnovabili. Usa risorse vegetali come colofonia, olio di soia e olio di tung per ridurre i costi e migliorare l'utilizzo delle risorse biologiche. D'altra parte, aiuta a migliorare l'inchiostro e la stampa. La biodegradabilità riduce la dipendenza dai prodotti petroliferi. Allo stato attuale, l'inchiostro UV modificato con olio di soia (sistema UVSOYA) è apparso sul mercato, il che è favorito da alcuni clienti nelle regioni europee e americane con concetti avanzati di protezione ambientale. È stato applicato a giocattoli di alcuni bambini.
3. inchiostro LEDUV
Le sorgenti luminose utilizzate nei dispositivi convenzionali di polimerizzazione UV sono generalmente lampade al mercurio ad alta pressione e lampade ad alogenuri metallici. Hanno un grande consumo di energia, la temperatura della superficie della lampada può raggiungere gli 800 ° C e il calore è grande, il che è facile da causare danni all'invecchiamento della macchina da stampa stessa e del substrato. Per risolvere questa serie di problemi nei tradizionali dispositivi di polimerizzazione UV, i ricercatori stranieri hanno sviluppato sistemi di stampa UV a LED applicando la tecnologia dei diodi a emissione di luce ultravioletta (LED) alla polimerizzazione degli inchiostri UV.
Rispetto al tradizionale sistema di stampa UV, il sistema di stampa LEDUV di nuova concezione presenta i seguenti vantaggi: (1) dispositivo di polimerizzazione a LED richiede meno energia, può far risparmiare costi energetici e ridurre notevolmente le emissioni di CO2; (2) LED Il calore generato dalla polimerizzazione è inferiore, adatto per la stampa su materiali "sensibili al calore"; (3) la durata dei componenti della sorgente luminosa a LED è circa 12 volte quella delle lampade UV, la frequenza della sostituzione della sorgente luminosa è notevolmente ridotta e il consumo di apparecchiature è ridotto; (4) LED Può essere acceso o spento istantaneamente, senza necessità di preriscaldamento e raffreddamento come lampade UV, e l'efficienza del lavoro è migliorata.
Sulla base di ciò, si può affermare che il sistema di stampa LEDUV migliora ulteriormente la coordinazione amichevole dell'ambiente rispetto al sistema di stampa UV convenzionale.
La stampa di etichette è la prima nel campo dell'utilizzo di apparecchiature di polimerizzazione LEDUV e di prodotti di inchiostro in patria e all'estero. Allo stato attuale, non vi è alcun problema nello sviluppo degli inchiostri LEDUV e ben noti produttori di inchiostri in patria e all'estero hanno lanciato prodotti correlati. Tuttavia, il problema ora è che le prestazioni di costo dell'inchiostro LEDUV non sono elevate e l'efficienza di produzione della modifica del dispositivo LEDUV per la stampa non è stata significativamente aumentata rispetto al metodo convenzionale. Sebbene lo sviluppo futuro della tecnologia di polimerizzazione a LED sia promettente, c'è ancora molta strada da fare prima che possa essere applicata alla stampa effettiva su larga scala.
4. Inchiostro UV alogeno basso
La Direttiva RoHS dell'UE, 76/769 / CEE, Poh norvegese e normative statali statunitensi limita chiaramente l'uso di determinati composti alogeni. Alcune agenzie di protezione ambientale ecologica e grandi società multinazionali stanno anche promuovendo attivamente operazioni a basso contenuto di alogeni.
La tabella 1 è una tabella di informazioni sui relativi alogeni e composti alogeni. Secondo le informazioni pertinenti, la maggior parte dei composti alogeni sono ormoni ambientali, che hanno un impatto sul sistema immunitario umano e sul sistema endocrino e hanno effetti cancerogeni. Inoltre, dopo che i materiali di scarto elettronici e i prodotti di plastica contenenti composti alogeni sono stati bruciati, è facile produrre diossine e quindi il bioaccumulo potrebbe causare danni alla salute.
Note: Poiché lo stronzio è un elemento radioattivo, ci sono pochissime specie naturali, principalmente sintetiche, quindi l'alogeno viene spesso indicato come fluoro, cloro, bromo e iodio.
Dopo aver riconosciuto i pericoli degli alogeni, le persone hanno iniziato a prestare attenzione al basso problema alogeno della stampa di etichette. Al giorno d'oggi, i principali produttori di computer o altri produttori di prodotti elettronici hanno requisiti limite alogeno per le stampe di etichette.
Al momento, la stampa di etichette elettroniche per l'UE è fondamentalmente raccomandata per l'uso di inchiostri UV a basso contenuto di alogeni. Quando i produttori di inchiostri producono tali prodotti, la fonte delle materie prime viene rigorosamente controllata e il contenuto di alogeno dell'inchiostro nei materiali stampati viene rilevato in tempo utile per garantire la fornitura di un prodotto qualificato.
5. Inchiostro UV a bassa migrazione
Oggigiorno, gli inchiostri UV sono stati in grado di ottenere molte proprietà ecologiche come la volatilizzazione senza solventi e l'odore basso e sono ampiamente utilizzati nella stampa di imballaggi esterni di vari alimenti. Sebbene questi inchiostri non siano in contatto diretto con il cibo, sono in effetti una parte indispensabile degli imballaggi per alimenti e la loro sicurezza sta diventando sempre più preoccupante.
In effetti, la composizione chimica dell'inchiostro UV polimerizzato ha anche la possibilità di migrare verso il cibo all'interno del pacco, che quindi entra nel corpo umano attraverso il cibo e alla fine causa danni alla salute umana. Ad esempio, alla fine del 2005, quando le autorità italiane effettuarono test di routine sul latte Nestlé, scoprirono per caso isopropiltioantanto (ITX), una sostanza nociva che non esiste nel latte. In seguito è stato scoperto che ITX in realtà proveniva da inchiostri UV che erano stati polimerizzati nella confezione esterna del latte. Successivamente, Nestlé ha regolamentato in modo specifico i vari ingredienti degli inchiostri per l'imballaggio alimentare e ha rilasciato Nestléguance NoteonPackagingInks ("Elenco Nestlé").
Gli inchiostri UV che vengono configurati utilizzando materie prime comuni tendono a causare la contaminazione del cibo stampando gli inchiostri sugli imballaggi degli alimenti perché non controllano molto bene la loro mobilità. I produttori di inchiostri stanno sviluppando attivamente iniziatori di peso molecolare di grandi dimensioni, monomeri e resine reattive di elevata purezza e pigmenti regolatori e controllando la migrazione di questi materiali in misura ridotta, anche in prossimità di una migrazione nulla. Inchiostro UV a bassa migrazione con buone prospettive di sviluppo.
Si può prevedere che le varie normative sull'imballaggio alimentare saranno più dettagliate in futuro e i metodi di rilevamento saranno più rigorosi. La stampa UV delle etichette richiederà nuovi inchiostri UV a bassa migrazione. La perfetta combinazione dei due potrebbe persino portare il campo della stampa. Rivoluzione verde.
Direzione di ricerca e sviluppo dell'inchiostro UV verde
(1) Usare materie prime di elevata purezza per limitare il contenuto di sostanze tossiche e nocive come plastificanti, metalli pesanti, benzene, chetoni e altri idrocarburi aromatici ed eliminare il "cattivo odore" prima e dopo la polimerizzazione dell'inchiostro UV. Raggiungere un basso odore di inchiostri UV.
(2) L'inchiostro UV prende la strada dell'indurimento dei LED, riduce il consumo di energia dell'inchiostro UV durante l'uso, migliora efficacemente l'ambiente di produzione di prima linea, riduce i danni ai lavoratori sul campo e realizza ulteriormente il risparmio energetico e l'efficienza elevata di Inchiostro UV
(3) Aumentare la percentuale di risorse rinnovabili (come colofonia, olio di soia, olio di lino e altri oli vegetali) nei prodotti di inchiostro UV, ridurre il contenuto di materiali petroliferi e intraprendere una strada di modifica dell'olio vegetale dell'inchiostro UV per ottenere uno sviluppo sostenibile di.
(4) Usare un macroinitiator o un sistema autoindurente per produrre inchiostri UV, ottenere una bassa migrazione dopo la stampa, compiere maggiori progressi a contatto con il cibo, raggiungere lo stesso livello ecologico degli inchiostri a base d'acqua e stimolare il corpo umano. Il grado è ridotto al minimo e lo standard di bassa migrazione dell'inchiostro UV è veramente raggiunto.