顿悟成佛
目录
摘要 ------------------------------------------------------------------------------------ 1 1.前言---------------------------------------------------------------------------------- 1
1.1大豆油墨发展史 ----------------------------------------------------------- 1 1.2大豆油墨的生产应用现状 -------------------------------------------------- 1
2. 大豆油墨组成成分及相应作用--------------------------------------------------- 2
2.1 颜料在油墨中的作用-------------------------------------------------------- 2 2.2 连接料在油墨中的作用----------------------------------------------------- 3
2.3 矿物油在油墨中的作用----------------------------------------------------- 3
2.4 助剂在油墨中的作用-------------------------------------------------------- 3 2. 大豆油墨的特性------------------------------------------------------------------- 4
2.1卓越的环保性能-------------------------------------------------------------- 4
2.1.1 低VOC含量----------------------------------------------------------- 4
2.1.2 可再生 ---------------------------------------------------------------- 4
2.2 印刷适性及回收处理-------------------------------------------------------- 4 2.2.1 用量少，效果好。--------------------------------------------------- 4
2.2.2 具有优良的耐擦性-------------------------------------------------- 4
2.2.3 耐光耐热性好 -------------------------------------------------------- 5
2.2.4 良好的着墨性 -------------------------------------------------------- 5
2.2.5易于废纸脱墨-------------------------------------------------------- 5亿万未婚夫
4. 大豆油墨的研究现状-------------------------------------------------------------- 5
5. 大豆油墨的存在的问题及拟解决方法------------------------------------------- 7
5.1 存在的问题 ------------------------------------------------------------------ 7
5.1.1 价格较高-------------------------------------------------------------- 7
5.1.2 干燥速度慢----------------------------------------------------------- 7
5.1.3 应用范围窄----------------------------------------------------------- 7
5.1.4 环保并不是无毒------------------------------------------------------ 8
5.2 拟解决的方法---------------------------------------------------------------- 8
5.2.1 价格高的问题-选择合适原材料 ------------------------------------ 8
5.2.2 干燥性问题-加干燥剂、干性调节剂或UV固化------------------- 8
5.2.3 应用范围窄问题-深入研究改良植物油克服其缺陷--------------- 9
5.2.4 解决其化学毒性问题 ----------------------------------------------- 10
6.大豆油墨的发展前景-------------------------------------------------------------- 10 参考文献： --------------------------------------------------------------------------- 12
摘要：本文简单介绍了大豆油墨的由来及现在的应用，分析了大豆油墨中各组成成分及新型环保大豆油墨相比于传统油墨的特性；同时阐述了国内外对环保大豆油墨研究的热点，即大豆油墨连接料的热聚合反应；通过对大豆油墨研究的分析，得出大豆油墨在现在印刷领域中存在的问题，并对其存在问题的拟解决方法，预测大豆油墨未来的研究重点及发展的趋势，以引导绿的、可再生、能生物降解的大豆油墨快速发展。
关键词：大豆油墨；环保；VOC；热聚合；发展前景
1.前言
1.1大豆油墨发展史
早在15世纪末就已出现了植物油基油墨。当时大豆油、棉籽油、亚麻仁油、红花籽油、桐油、葵花籽油等都有应用到油墨配方中[1]。但随着印刷速度的加快, 具有快干特性的石油基油墨迅速取代了干燥缓慢的植物油基油墨。20世纪70年代，考虑到石油危机、工人的安全以及环保问题，植物油基油墨又重新回到人们的视线。一时间，以大豆油为主的植物油基油墨开始成为业内人士的研究重点。例如Ono等人发明了一种由颜料、植物油和植物蜡混合而成的热熔复印油墨[2]。Kuzuw ata研制出一种植物油含量很少的水性油墨[ 3]。Gupta等人报道了一种由植物油、分散剂和颜料组成的邮票印刷油墨[ 4]。R ichli n等人将氧化聚合的植物油用于打字机用墨水中的连结料[ 5]。Kobayashi发明了一种由酯、
醇酸树脂、十六醇和植物油组成的用于纺织品拔染技术的连结料[ 6]。E rhan l报道了一种非石油基的印报油墨，其中的连结料是100 %大豆稠厚油[ 7]。随后, 他又研制出了适合于单张纸和热凝固卷筒纸胶印的100 %大豆油墨[ 8]。北京大学图书馆
1.2大豆油墨的生产应用现状
现在使用的大豆油墨的种类很多，主要有报纸油墨、热固型油墨、冷固型油墨、商用表格印刷油墨、凸版油墨等几种【9】。大豆油墨适用范围广泛，可适用于软包装盒、袋子、卫生用品包装、快餐饭盒、购物袋、纸杯、烟盒、各种商标、报纸、杂志、不干胶标签饮料、酒、药品和各种化妆品的印刷，此外，植物油墨不会发生摩擦起电现象，还可散发天然香味。目前，大豆油油墨在日本和美国的使用率非常高，日本1 0 0 ％的胶印油墨采用大豆油环保油墨，现今很多日本电子产品企业如索尼、佳能等公司的产品外包装都标有“大豆油墨印刷”的环保标志【10】。 我国大豆油墨研究和开发起步比较晚，大豆油墨使用量并不高，不到传统胶印油的
5 ％【11】。目前，国内一些较大的油墨生产商开始了大豆油墨的研发和生产，天津东洋豆油
型胶印亮光快干油墨已获得美国大豆协会环保认证，并存国内销售。鹤壁百运佳印务有限公司年产l 万吨大豆油墨项目一期工程已经投产，主导产品索亚牌系列大豆环保油墨获得了美国人豆协会授权，产
品质量达到欧洲RoSH（电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令）标准要求。我国已有部分商品开始使用大豆油墨印刷，如“香飘飘”奶茶的纸杯已全部采用大豆油墨印刷。
2. 大豆油墨组成成分及相应作用
大豆油墨并非是采用100%大豆油制成的油墨，从组成成分上看，大豆油墨与普通油墨的主要成分大致相同，也是由颜料（包括有颜料和填充料组成）、连接料、矿物油和助剂等组成（见表1 ）。
表1 大豆油墨和普通油墨成分的比较【12】
成分大豆油墨普通油墨
颜料10%-25% 10%-25%
固体树脂25%-35% 25%-35%
陈佳丽人体大豆油20%-40% 0%
植物油
亚麻仁油5%-15% 10%-25%
石油系溶剂10%-25% 30%-40%
其他助剂3%-5% 3%-5%
合计100% 100%
从图中可以看出大豆油墨和普通油墨的区别在于大豆油墨使用一定量的大豆油替代了传统油墨配方中的矿物油，油墨中的矿物油含量降低，减少了VOC的含量，从而达到环保的目的。
2.1 颜料在油墨中的作用
有颜料一般不溶于水，也不溶于连结料，在溶液中大部分成悬浮状态。颜料对油墨的性能有着很大的影响作用，油墨的相对密度、透明度、耐热性、耐光性和对化学药品的耐抗性等，都与颜料有关。颜料在油墨中的作用是显而易见的，它的颜决定着油墨的相；它的用量大小决定着油墨的浓度：它的使用给油墨以一定的稠度等物理性能。颜料的使用在一定程度上影响油墨的干燥性，氧化聚合干燥为主的油墨表现得尤为突出【13】。此外，油墨在各方面的耐久性也是由颜料决定的。
填充料是一种能均匀又较好地分散在连结料中的白固体物质，是细微的粉末状。填充料在连结料中经过混合和研磨以后变成浆状时，有的是透明的，有的则是不透明的。常用的填充料有氢氧化铝、硫酸钾、碳酸镁和碳酸钙等。填充料在油墨中一方面能起到调节油墨的稠度、粘度、粘性、流动性和屈
服值等墨性，另一方面可起到调整油墨浓度的作用，也就是说，当油墨浓度大的情况，加入填充料后能达到稀释作用。填充料在油墨中虽然有起辅助作用的一面，但它的性能上有许多要求同颜料是一致的，在以氧化聚合干燥为主的油墨中它同样起到影响干性的作用。
2.2 连接料在油墨中的作用
粘性的流体，它的作用是多方面的。作为颜料的载体，起到把粉末状的颜料等固体颗粒混合连结起来，并使相粘连的颜料最终能够附着在印品上。在油墨界有把连接料称做油墨“心脏”的说法，可见其在油墨中所占的地位。连接料在影响和决定油墨的固着速度、干燥速度和干燥类型的同时，又能给油墨以一定的光泽、耐摩擦性、抗泛黄性和耐冲击性等物理性能，并在很大程度上决定着油墨的粘度、粘性、屈服值和流动性，所以，高品质的油墨源于高品质的连接料。现在科学研究中对大豆油墨的研究主要集中与对大豆油作为连接料的研究，通过各项指标的检测，得出合适的适合不同油墨的连接料。因此，连接料是油墨质量影响很大的一种因素。
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2.3 矿物油在油墨中的作用
矿物油是油墨中重要的组成部分，一般是由石油中提炼出的矿油，在制造连接料时用于溶解树脂，在油墨调质过程中用来调节粘性和粘度。一般占总含量的20%-30%。我国油墨业经常将其称做窄馏分煤油，甚至简称为煤油。实际上它就是高沸点石油馏分，其总的馏程范围在230~320℃【15】之间，但
对某个具体油墨油来说，共馏程温度则为20~40℃左右。2.4 助剂在油墨中的作用
助剂在油墨配方中起到的是类似于调味剂的作用，它可以根据实际印刷中的需要，来满足各种对油墨的性能要求。尽管添加量不大，但可以将油墨的某一性能大大提高。
从助剂的使用场合来讲，可以分为成品使用助剂和配方使用助剂，成品使用助剂主要是从提高印刷工效和质量角度出发，根据变化多端的印刷条件，在所选用的油墨中适当加些助剂，确保印刷的正常运转。其中包括调墨油、撤粘剂、润版液用干燥剂等。配方使用助剂是为了油墨能够满足基本需要而在油墨配方中添加的助剂，从另一角度讲配方使用助剂也可以根据需要用于成品使用助剂中。配方使用助剂主要包括耐摩擦剂、干燥剂、防干剂等，耐摩擦剂是由聚乙烯蜡和高沸点煤油等配成蜡膏，在印刷油墨中加入1%-5%的耐磨擦剂，可
以提高印刷墨层的耐磨性，并能降低油墨粘性，减少发生粘脏机会。防干剂加入油墨后可起到抑制油墨氧化、聚合的作用，减缓油墨结膜干燥的速度。干燥剂一般分钴类干燥剂和锰类干燥剂两种。钴类干燥剂是一种以异辛酸钴金属盐为主的干燥剂，呈紫红的浆状液体，其干燥形式是以墨层表面先干为主，用量为0.5%-2%【14】之间。锰类干燥剂则是由异辛酸锰金属盐为主的干燥剂，成透明深褐，具有使墨膜内外全面催干作用，其干燥性没有钴类干燥剂强烈，但催干效果较好，一般添加量为钴类干燥剂添加量的2-3倍。
2. 大豆油墨的特性
2.1卓越的环保性能
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2.1.1 低VOC含量
传统的石油基油墨通常含有大量的VOC ，且多为多环芳烃化合物，如3-硝基苯丙酮等，近代医学已经证明此类物质具有很强的致癌作用。在油墨生产、印刷、干燥和洗油墨生产设备及印刷设备时，有机溶剂成分挥发，严重危害人体健康。与传统油墨相比，大豆油墨的多环芳烃化合物含量低，有害金属元素和VOC 含量均符合环保安全要求，有益于油墨操作人员的健康，同时对环境的危害也大大减小。
2.1.2 可再生
传统油墨依赖的石油是不可再生资源，石油资源随着使用日益枯竭，能源危机已成为人类面临的一大问题。大豆油墨中的大豆油取自天然，产量高，可再生，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。使用大豆油替代部分石油系溶剂制造油墨，可推动各国大豆的行业利用，扩展大豆油的应用范围，同时又可减少石油的消耗与进口，节省外汇。
2.2 印刷适性及回收处理
2.2.1 用量少，效果好
大豆油墨颜范围广，彩丰富而亮丽，少量油墨即可展现大量传统油墨所能展现的效果。据报道，大豆油墨可以增加 1 0 ％- 1 5 ％单位印刷量【9】，从而使印刷成本降低。另外由于传统油墨中含有机化合物，为避免引起环境污染，其废弃处理成为困扰油墨制造厂及印刷厂的一个难题。然而大豆油墨可以同填在新油墨中混合使用，不仅利于环保，同时降低了生产成本。
2.2.2 具有优良的耐擦性
大豆油墨本身极为耐擦，同时又没有刺激异味。这对于报纸印刷业来说是非常重要的
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