隨著人們對印刷品質量的要求越來越高, 這就要求油墨的質量也要提高以便提高印刷品的質量。所以, 運用高科技發展油墨制造業便是與時俱進的發展思路, 經過近幾年的發展, 油墨的高科技傾向日益突出, 本文就油墨發展的高科技傾向加以論述。 

    一、環保油墨 

    油墨是目前印刷工業最大的污染源, 世界油墨年產量已達300 萬噸。每年由油墨引起的全球有機揮發物(VOC)污染排放量己達幾十萬噸。這些有機揮發物, 可以形成比二氧化碳更嚴重的溫室效應, 而且在陽光的照射下會形成氧化物和光化學煙霧, 嚴重污染大氣環境, 影響人們健康。此外, 食品、兒童玩具等包裝印刷中使用的普通油墨, 其有機溶劑、重金屬等對人體有害的成分還會直接危害食用者、接觸者的身體健康。而且, 隨著環境保護的呼聲日益高漲, 作為綠色印刷的主要組成部分, 對油墨的環保要求也日益提高, 可以說, 環保油墨是今后油墨發展必須首先考慮的問題。 

    要使油墨符合環保要求, 首先應改變油墨的成分, 即采用環保型材料配制新型油墨。目前, 環保油墨主要有水性油墨、UV油墨、生物油墨、大豆油油墨和一些醇溶性油墨。

    1. 水性油墨

    水性油墨的溶劑是水, 而不是有機溶劑, 與一般油墨相比, 使用過程中明顯減少了VOC排放量, 能防止大氣污染, 不易燃燒, 墨性穩定, 色彩鮮艷, 不腐蝕版材, 操作簡單, 價格便宜, 印后附著力好, 抗水性強, 干燥迅速, 故特別適用于食品、飲料、藥品等包裝印刷品, 是世界公認的環保型印刷材料, 也是目前所有印刷油墨中唯一被美國食品、藥品協會認可的油墨。目前美國塑膠印刷中有40% 采用水性油墨, 其它以經濟發達國家, 如日本、德國、法國等在塑膠薄膜印刷中使用水性油墨的用量也愈來愈多。2004年6 月, 英國就立法禁止溶劑型油墨印刷食品薄膜。據有關資料報道, 在美國, 符合VOC規定的水性油墨必須達到在使用狀態中其揮發成分比例在25% 以下, 水分在75% 以上; 水分少的油墨在使用狀態下, 不揮發的成分在60% 以上這兩個標準。水性油墨一般用于印刷紙制品及紙塑復合產品。

    2. 大豆油油墨

    該油墨以1 00% 大豆油為基礎, VOC成分為0, 可有效防止大氣污染, 改善印刷車間環境, 色彩鮮艷, 具有優異的上機穩定性和良好的印后加工性, 對紙張的寬容度較大, 同時用該油墨印刷時印刷品脫墨效果好, 有利于再回收, 具有典型的環保特性。起初,這種油墨由于采用的是植物型材料, 干燥速度相對較慢, 如今, 上海DIC開發出“CLS 干燥體系”技術[1], 該體系能促進墨層快速成膜, 使大豆油油墨擁有了比普通油墨更好的干燥性和耐摩擦性,3- 4 色疊印也能顯示出優于普通油墨的固著性, 并可形成牢固、耐磨的墨層。

    3. UV 油墨

    UV(紫外光固化)油墨是指在紫外線照射下, 利用不同波長和能量的紫外光使油墨連接料中的單體聚合成聚合物, 使油墨成膜和干燥的油墨。UV油墨也屬于油墨, 作為油墨, 它們必須具備艷麗的顏色(特殊情況除外), 良好的印刷適性, 適宜的固化干燥速率。同時, 要求墨膜強韌, 有良好的附著力, 并具備耐磨、耐蝕、耐候等特性。它與傳統油墨有同有異, 見表一。

    由表一可知, UV油墨是一種不用溶劑, 干燥速度快, 光澤好,色彩鮮艷, 耐水、耐溶劑、耐磨性好的油墨。目前UV油墨已成為一種較成熟的油墨技術, 其污染物排放幾乎為零。據統計,UV油墨的年產量日本約1 .6 萬噸, 歐洲約1 .8 萬噸, 北美約1 .9 萬噸。需注意的是UV油墨中的水性UV油墨是目前UV油墨領域研究的新方向。因為普通UV油墨中的預聚物粘度一般都很大, 需加入活性稀釋劑稀釋, 而目前使用的稀釋劑丙烯酸酯類化合物具有不同程度的皮膚刺激和毒性, 因此在研制低粘度預聚物和低毒性稀釋劑的同時, 另一個發展方向是研究水性UV油墨, 即以水和乙醇作為稀釋劑, 可喜的是, 目前水性UV油墨已研制成功, 并在一些印刷企業中得到應用。

    4. 生物油墨

    生物油墨即利用生物技術制造的油墨, 它利用天然物料表現出非生物物料所不能輕易獲得的復雜功能。下面以菌視紫質為例, 解釋其顯色原理。菌視紫質是一種生長在鹽鹼沼澤中被稱為鹽制品嗜鹽桿菌體上紫色細胞膜中的一種蛋白質, 此細胞膜的紫色源被稱為視網膜的菌視紫質成分。細胞膜通道中的胺酸與視網膜牢固結合, 而溶解狀態下的視網膜與胺酸不結合, 并呈現淡黃色, 當將不同波長的兩組鐳射, 交替照射到此種蛋白質分子上, 即可使此蛋白質分子在紫色結構與黃色結構間進行前后轉換。它的薄膜還能依照外部電場的轉換改變顏色, 在常規菌視紫質中, 在不同電場作用下, 則會從藍色變為淡黃色。將這種蛋白薄膜夾在組合了大量電極的透明板中, 即可制成一張顯示版。當對此薄膜的不同部位施用適當電壓, 就能“寫入”一頁文稿或“置入” 一幅圖像。跟油墨一樣, 菌視紫質顯示版上的圖像也能在普通光線下看清。目前, 整個研制工作面臨的主要困難是需要耗用數百伏功率的電場激發其色彩變換, 研究人員正努力進行這方面的研究,期望取得突破性進展。

    5. 電子束固化油墨

    電子束固化油墨是指在高能電子束的照射下能夠迅速從流體轉變成固態的油墨, 又稱EB油墨。這種油墨使用時節省能量,成分中不含溶劑, 無溶劑揮發, 對環境、承印物沒有污染, 較小的固化空間, 加工速度快, 產量高, 網點擴大率小, 印跡亮度好, 耐磨及耐化學侵蝕等優點, 所以這種油墨近年來被大大推進和應用。

    除了上述幾種有代表性的環保油墨以外, 還有許多其它新型環保油墨正在研究與開發, 相信不久的將來, 環保型油墨的品種越來越多。 

    二、防偽油墨

    假冒偽劣商品對當前市場的沖擊成為國際性的一大公害, 在普通印刷油墨中添加特種功能材料(如熒光材料、熱致變色材料等)進行印刷獲取的防偽產品具有成本低、檢驗方便等特點, 市場容量較大。防偽油墨具有以下防偽特點:

    一是采用力學方法(力致變形、力致變熱、力致發聲等), 例如力致變色防偽標識, 其特種功能材料外層為微型膠囊[2], 內層裝有染料, 將其與普通油墨混配、印刷, 檢驗時只需用力施壓標識表面, 因受外力作用, 膠囊破裂釋放出染料, 顏色立即改變, 膠囊染料顏色任意選擇可獲得多種變防偽效果。

    二是采用熱學方法(熱致變色、熱致變色發光), 例如在油墨中添加熱致變色材料, 若環境溫度發生變化, 顏色會發生相應的變化以達到防偽效果。

    三是采用電學方法(電致變色、電致發光), 例如電致變色油墨, 它是在普通油墨中加入一些功能材料(如三氧化鎢、導電高聚物等), 當直流電壓作用其上, 功能材料的結構發生變化會使油墨產生外觀顏色改變。

    四是采用光學方法(光致變色、光致發光、隱形變色), 在相應的材料上印刷隱形或有色的防偽圖文。例如在鈔票基底上涂的熒光油墨, 它是在普通油墨中加入熒光材料, 當紫外光照射時, 它會輻射可見光, 達到防偽目的。

    五是根據客戶需要, 采用具有商品品牌專用的防偽油墨配方, 用唯一性極強, 可表征的防偽油墨產品達到保護產品的目的。

    三、電子油墨

    電子油墨包含帶電液體油墨微粒, 它使電子控制數字印刷中印刷顆粒的位置成為可能, 它有極度小的顆粒(1 - 2 微米), 可使印刷達到更高的分辨率和光滑度, 使圖像邊緣銳化, 形成極度薄的圖像層。同時電子油墨被傳送至承印物上時即時干燥, 無排放物, 且電子油墨的色素顆粒分散于塑膠樹脂中, 它會阻止色素化學成分被氧化或受濕氣影響, 在光照射下不退色。 

    四、納米技術在油墨中的應用 

    納米技術是20 世紀80 年代末誕生并迅速崛起的高新技術, 它的基本含義是在納米范圍內認識和改造自然, 通過直接操作和安排原子、分子運動規律和特性, 而創造新物質和改變、增強原有物質功能特性的技術方法。這意味著人們可以生產極度純的材料和豐富多彩的新產品。目前運用現代科學技術, 在油墨的制造過程中, 加入3%～5% 等少許比例的納米顏料, 即能改善油墨的遮蔽率、飽和度、耐旋光性、耐水性等問題。如今納米化油墨的應用范圍相當廣泛, 例如有納米噴墨墨水、涂料、光電顯示器等�！�(divid)