綠色溶劑噴墨

綠色溶劑噴墨

十年前的溶劑噴墨的主溶劑為甲乙酮/環(huán)己酮（Methyl Ethyl Keton或MEK, Cyclohexanol)，這些溶劑都為酮類(lèi)，有強(qiáng)大的溶解力，但毒性甚高，特別是對(duì)呼吸系統(tǒng)的強(qiáng)刺激性，對(duì)環(huán)境造成高污染。對(duì)操作環(huán)境/操作人員的健康造成不可挽救的毒害。

在戶(hù)外廣告業(yè)使用強(qiáng)溶劑的行業(yè)中就業(yè)的人員，如不使用個(gè)人保護(hù)器材及抽氣設(shè)備，往往沒(méi)辦法持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作。在此行業(yè)中的就業(yè)人員，很少可以工作一年以上而不轉(zhuǎn)行的，工人流動(dòng)性特別大，職業(yè)病發(fā)生也較嚴(yán)重。

隨著環(huán)保意識(shí)的抬頭，三年前開(kāi)始有人提出環(huán)保溶劑溶劑噴墨(ECO Solvent) 的新概念，強(qiáng)調(diào)高環(huán)保，高安全性，但因受到噴印材料的限制，所使用的溶劑為部分酮類(lèi)混合酯類(lèi)，如異沸爾酮(isophorone)混合丙二醇甲醚醋酸酯（propylene glycol mono methyl ether acetate/PMA)或丙二醇醋酸酯(PGA),雖然毒性降低及安全性有所提高，但其刺激性仍然屬于中至低等。

隨著研究的不斷深入，近兩年來(lái)又在以前的基礎(chǔ)上提高至弱溶劑的新噴墨，主要在酯類(lèi)溶劑中挑選出毒性及刺激性低的溶劑作為主溶劑。因噴印材料（主要是低密度聚氯乙烯 聚乙烯醋酸酯）的極限性，可以溶解印材表面的溶劑不容易配套，所以仍然以酯類(lèi)溶劑為主溶劑，只是盡量挑選低揮發(fā)速率/低閃點(diǎn)/低刺激性的酯類(lèi)，相對(duì)成本較高，但安全性也相對(duì)提高不少。

由于歐盟/美國(guó)/日本等先進(jìn)國(guó)家對(duì)化學(xué)品及溶劑的相關(guān)法律相當(dāng)嚴(yán)格，特別是環(huán)保/勞動(dòng)安全法律更是嚴(yán)苛，容不得半點(diǎn)馬虎，如歐盟已實(shí)施的 REACH（歐盟化學(xué)品注冊(cè)條例-具法律效力） .

最為環(huán)保的溶劑當(dāng)然是無(wú)機(jī)溶劑-水，但將水分散性噴墨打印在非吸收性材料上還在研究階段，難度相當(dāng)大。因而有人提出了綠色溶劑噴墨的新的目標(biāo)。

綠色溶劑的概念是才有人提出來(lái)的，其要求是，

不允許含有任何酮類(lèi)溶劑，必須盡量使用微毒類(lèi)/微刺激性溶劑，印件打印完成后（約一小時(shí)）不允許殘留異味。

高沸點(diǎn)：高于150℃.

高閃點(diǎn)：高于 65℃（閉杯）. 高于國(guó)際航空協(xié)會(huì)（IATA) 歸定的最低60℃，允許用航空器運(yùn)輸?shù)囊?guī)定。

不在第二類(lèi)空氣環(huán)境污染條例所歸定的范圍，即所謂 Non Hazardous in the Air polution List(縮寫(xiě) NAP,或 Non HAP).

低揮發(fā)速率（以正醋酸乙酯為 1 ）：小于 0.1.

這樣的新概念為噴墨研究提出了新挑戰(zhàn)，是一種真正微毒，低揮發(fā)速錄，微刺激性，極低污染，高安全性的新型噴墨，正在全世界受到重視，并有廣闊的發(fā)展前途。

目前市面已有少量品牌產(chǎn)品開(kāi)始上市。2100433B

UV噴墨可以在任何非吸收性，有機(jī)或無(wú)機(jī)材料上打印,固化快速，固化后完全無(wú)毒.缺點(diǎn)是設(shè)備投入高，噴墨價(jià)格高昂，墨水保存期極短(從出廠(chǎng)起，必須在6個(gè)月內(nèi)用完。),工作時(shí)刺激性氣味大。弱溶劑噴墨可以在大多數(shù)吸收/非吸收，極性/非極性材料上打印,材料的選擇性稍窄，設(shè)備投入相對(duì)便宜,噴墨價(jià)格便宜。稍有微軟氣味，印件干后完全無(wú)氣味，弱刺激性,噴墨保存期長(zhǎng)(12-24個(gè)月)。

21世紀(jì)初已有人提出綠色溶劑噴墨的概念，是在弱溶劑的基礎(chǔ)上，再?lài)?yán)格選出高沸點(diǎn)/高閃點(diǎn)（沸點(diǎn)高于150℃，閉杯閃點(diǎn)高于65℃），不在第二類(lèi)空氣污染列表中的，更加安全/環(huán)保的溶劑為主溶劑的所謂“綠色溶劑噴墨”。筆者已看到這類(lèi)噴墨的實(shí)際噴印，完全沒(méi)有刺激性氣味，印件印后完全沒(méi)有氣味或毒性?！熬G色溶劑噴墨”因其保存期/價(jià)格/安全性/環(huán)保性都比UV噴墨有更高競(jìng)爭(zhēng)性，其發(fā)展前途更有優(yōu)勢(shì)。2100433B

主要組成部分

紫外線(xiàn)固化數(shù)碼噴墨的工作原理與紫外線(xiàn)固化印刷油墨完全一樣，其組成主要有: 高分子單聚體（monomer)、高分子預(yù)聚體(olygomer)、紫外線(xiàn)引發(fā)劑(light innitiator)、少量溶劑(solvent)、著色劑(colourant)。

UV數(shù)碼油墨

紫外線(xiàn)固化數(shù)碼噴墨與紫外線(xiàn)固化印刷油墨的最大不同處在于粘度及流變性，印刷油墨的粘度相對(duì)較高，流變性屬于假塑性流體，而噴墨要求低粘度高張力,流變性盡量接近牛頓型流體，要求有良好的流動(dòng)性。另外，噴墨著色劑（主要是顏料）的粒徑要求低于0.3微米，粒徑分布必須嚴(yán)格控制在極窄的范圍。即 LD50<0.2micron，LD90<0.35 micron。國(guó)產(chǎn)此類(lèi)噴墨質(zhì)量相差極大，特別是粒徑。筆者做過(guò)測(cè)量，多數(shù)自稱(chēng)納米級(jí)的噴墨，其顏料粒徑分布從0.1-0.6 微米，而國(guó)外產(chǎn)品的粒徑分布是 0.045-0.15微米.這是國(guó)產(chǎn)噴墨使用時(shí)經(jīng)常堵塞噴頭的主要原因。

注意事項(xiàng)

有許多國(guó)外噴墨生產(chǎn)商誤導(dǎo)用戶(hù)，稱(chēng)紫外線(xiàn)固化噴墨是百分之百環(huán)保無(wú)毒的，其實(shí)無(wú)論是高分子單聚體或高分子預(yù)聚體，在未引發(fā)聚合之前,都有甚高的毒性及強(qiáng)刺激性，對(duì)于容易過(guò)敏的部分人群，可能引起強(qiáng)烈過(guò)敏反應(yīng)，經(jīng)常有機(jī)會(huì)接觸未聚合噴墨的工作人員，如維修技術(shù)人員，應(yīng)做充分勞動(dòng)保護(hù)，包括戴膠手套，防護(hù)目鏡等。

噴墨印刷，按照色彩分為黑白噴墨和彩色噴墨；按照噴墨方式分為同步噴墨和異步噴墨。

噴墨印刷大體上分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是Continuous（連續(xù)式的）、一類(lèi)是Drop-on-Demand（可控制噴印式的）；Continuous主要用在工業(yè)方面，譬如標(biāo)簽、車(chē)票、紙箱等粗糙表面、金屬表面、塑膠表面，優(yōu)點(diǎn)是速度快，物質(zhì)表面的平滑度并不很重要，噴頭和物質(zhì)之間有相當(dāng)大的距離，所以被印材料的厚度不受影響，缺點(diǎn)是解析度不是很高，通常用在粗糙的、不很注重解析度的物質(zhì)表面，Continuous發(fā)展出Binary Deflection（雙向偏斜）和Multiple Deflection（多向偏斜），都是利用電壓產(chǎn)生偏斜的原理，前者依據(jù)帶電時(shí)噴墨和不帶電時(shí)不噴墨的方式供墨，后者墨滴噴出后經(jīng)過(guò)高壓偏斜板，可以控制偏斜的方向，并且更精確達(dá)到需要噴墨的地方，不帶電的墨滴則導(dǎo)入導(dǎo)墨槽，可回收再使用。