Tinta ecológica en impresión verde.
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A medida que aumentan las demandas de protección ambiental, como un componente importante de la impresión ecológica, aumentan los requisitos medioambientales para las tintas. Se puede decir que las tintas respetuosas con el medio ambiente son las primeras consideraciones para el desarrollo de tinta en el futuro.
1. El daño de la tinta al medio ambiente.
La tinta es actualmente la mayor fuente de contaminación en la industria de la impresión, con una producción mundial anual de tinta de 3 millones de toneladas. Las emisiones globales de volátiles orgánicos (COV) causadas por las tintas han alcanzado varios cientos de miles de toneladas por año. Estas sustancias volátiles orgánicas pueden formar un efecto invernadero más serio que el dióxido de carbono, y formarán óxidos y smog fotoquímico bajo la luz solar, que contaminará seriamente la atmósfera y afectará la salud de las personas. Además, los alimentos, juguetes y otros envases e impresiones de tintas comunes, como los metales pesados, componentes dañinos del cuerpo humano dañarán directamente la salud del consumidor.
(1) Impacto en la salud humana.
La tinta de impresión está compuesta por un pigmento, un agente de enlace, un solvente y un agente auxiliar. Entre ellos, los disolventes orgánicos y los elementos de metales pesados son muy dañinos para el cuerpo humano. Hay dos tipos de pigmentos en la tinta: inorgánicos y orgánicos, ambos insolubles en agua y otros medios, y tienen un color y una estabilidad vívidos. Algunos pigmentos inorgánicos contienen metales pesados como el plomo, el cromo, el cobre, el mercurio, etc., que tienen cierta toxicidad y no pueden utilizarse para imprimir envases de alimentos y juguetes para niños; Algunos pigmentos orgánicos contienen goma de bifenilo, que tiene ingredientes cancerígenos y no se debe usar. Los disolventes orgánicos pueden disolver muchas resinas naturales y resinas sintéticas. Son componentes importantes de varias tintas, pero algunas de ellas pueden dañar el cuerpo humano y la grasa subcutánea. El contacto prolongado puede causar piel seca y áspera. Si penetra en la piel o en los vasos sanguíneos, pondrá en peligro a las personas con sangre. Células sanguíneas y función hematopoyética; Absorbido en las vías respiratorias, bronquios, pulmones o a través de vasos sanguíneos, vasos linfáticos a otros órganos, e incluso puede causar envenenamiento crónico del cuerpo. Algunas tintas tienen el problema de toxicidad de los iones de metales pesados, y los pigmentos y tintes contienen componentes cancerígenos, que son dañinos para la salud humana. Los materiales de embalaje compuestos utilizan una gran cantidad de tinta, disolventes orgánicos y adhesivos en la impresión. Estos accesorios no están en contacto directo con los alimentos. Sin embargo, durante el envasado y almacenamiento de alimentos, algunas sustancias tóxicas migrarán a los alimentos y pondrán en peligro la salud de las personas. Los disolventes orgánicos tales como etanol, isopropanol, butanol, propanol, metil etil cetona, acetato de etilo, acetato de butilo, tolueno y xileno se usan a menudo en tintas de impresión. Aunque estos solventes pueden eliminarse por secado, el solvente residual migra a los alimentos y daña al cuerpo humano. El disolvente utilizado en la tinta de huecograbado es generalmente butanona, xileno, tolueno, butanol o similares. En particular, la metil etil cetona tiene un fuerte olor residual. Dado que las partículas de pigmento en la tinta son pequeñas y tienen una fuerte fuerza de adsorción, aunque se calientan y se secan durante la impresión, a menudo se secan de forma incompleta debido al corto tiempo y la alta velocidad, especialmente para la materia impresa que tiene un área de tinta grande y una tinta gruesa capa. Hay muchos disolventes residuales. Estos disolventes residuales se llevan al proceso de composición y son más difíciles de escurrir después de la composición, que migran y penetran lentamente, por lo que los residuos de disolventes deben mantenerse al mínimo.
(2) Impacto en la calidad ambiental.
El problema de la contaminación atmosférica causada por la volatilización de solventes en la tinta es que la tinta de huecograbado es la más seria porque usa más VOC como solvente. La alta concentración a largo plazo de COV causará un gran daño al cuerpo humano, especialmente al sistema nervioso. Los COV también reaccionarán fotoquímicamente con los óxidos de nitrógeno en el aire para producir ozono y humo, causando la contaminación del aire. Para reducir el VOC, hay dos soluciones para reciclar y quemar solventes de escape, pero hay muchas prensas de huecograbado que no están equipadas con tales dispositivos. Además, las soluciones de fuente de agua y de compensación que drenan las tintas acuosas pueden contaminar el agua. La eliminación de residuos industriales, como impresos y contenedores de tinta, también es muy difícil.
2. En la actualidad, las principales tintas ecológicas.
Para cumplir con los requisitos ambientales de la tinta, la composición de la tinta debe cambiarse primero, es decir, el material ecológico se utiliza para preparar la nueva tinta. En la actualidad, las tintas ecológicas incluyen principalmente tintas a base de agua, tintas UV, tintas UV a base de agua y algunas tintas solubles en alcohol.
(1) tinta a base de agua
La mayor diferencia entre la tinta a base de agua y la tinta a base de solventes es que el solvente utilizado es agua en lugar de solvente orgánico, lo que reduce significativamente las emisiones de COV, previene la contaminación del aire, no afecta la salud humana, no es fácil de quemar, es estable en Tinta, de color brillante, y no se corroe. La plancha es simple en operación, barata en precio, buena adherencia después de la impresión, fuerte en resistencia al agua y rápida en el secado. Por lo tanto, es especialmente adecuado para el embalaje de productos impresos como alimentos, bebidas, medicamentos, etc. Es reconocido como un material de impresión respetuoso con el medio ambiente en el mundo y también se utiliza actualmente en todas las tintas de impresión. La única tinta aprobada por la American Food and Drug Association. En la actualidad, el 40% de la impresión de plástico en los Estados Unidos utiliza tintas al agua. En otros países desarrollados (como Japón, Alemania, Francia, etc.), el uso de tintas al agua en la impresión de películas plásticas está aumentando. En junio de este año, el Reino Unido promulgó una ley para prohibir que las tintas a base de disolventes impriman películas de alimentos. Según la información relevante, en los Estados Unidos, la tinta a base de VOC compatible con agua debe alcanzar el estado de uso de la composición de la tinta, la proporción de componentes volátiles es inferior al 25%, el contenido de humedad es superior al 75%; La tinta con menos humedad está en uso, componentes no volátiles Estos dos estándares están por encima del 60%. Las tintas al agua se utilizan comúnmente en la impresión de productos a base de papel, incluidos los productos compuestos de papel y plástico. La característica es que puede satisfacer la absorción de tinta de la impresión en papel y hacer que la materia impresa esté llena de color. Lo que es más raro es que el solvente sea el agua y el etanol, que es menos contaminante para el medio ambiente y se denomina tinta verde ecológica.
(2) tinta de curado UV
La tinta de curado ultravioleta (UV) se refiere a una tinta que forma y seca una tinta mediante luz ultravioleta de diferentes longitudes de onda y energías bajo irradiación ultravioleta. Se pueden usar diferentes espectros UV para generar diferentes energías para polimerizar monómeros en diferentes aglutinantes de tinta en polímeros, de modo que las tintas UV tienen buenas propiedades mecánicas y químicas. Las principales ventajas de la tinta UV son: (1) sin solvente; (2) velocidad de secado rápido y bajo consumo de energía; (3) buen brillo y color brillante; (4) Buena resistencia al agua, solvente y abrasión. El fotoiniciador en la tinta UV es un compuesto que se excita fácilmente con la luz. Después de absorber la luz, se excita en un radical y la energía se transfiere a una molécula fotosensible o un reticulador fotográfico para causar una reacción de fotocurado de la tinta UV. En la actualidad, la tinta UV se ha convertido en una tecnología de tinta más madura y sus emisiones de contaminantes son casi nulas. Según las estadísticas, la producción anual de tinta UV es de unas 16,000 toneladas en Japón, unas 18,000 toneladas en Europa y unas 19,000 toneladas en América del Norte. Además de sin disolventes, las tintas UV también son difíciles de pegar, puntos claros, tinta brillante y brillante, excelente resistencia química y bajo consumo. Según las estadísticas, la versión estadounidense de la impresión UV de impresión flexográfica utilizada en el año 2000 ha alcanzado las 3.500 toneladas.
(3) tinta UV a base de agua
La tinta UV a base de agua es una nueva dirección en el campo de la investigación de la tinta UV. Los prepolímeros en tintas UV convencionales son generalmente muy viscosos y deben diluirse con diluyentes reactivos. Mientras que los compuestos de acrilato más delgados que se utilizan actualmente tienen grados variables de irritación y toxicidad para la piel, mientras que desarrollan prepolímeros de baja viscosidad y diluyentes reactivos de baja toxicidad, otra dirección de desarrollo es estudiar tintas UV acuosas, es decir, agua. Y el etanol como diluyente. Actualmente, las tintas UV a base de agua se han desarrollado y utilizado con éxito en algunas aplicaciones de impresión. Además, la tinta soluble en alcohol, que juega un papel fundamental en la impresión flexográfica, también es un tipo de tinta con poca contaminación, y se utiliza principalmente en alimentos, medicinas, bebidas, tabaco y alcohol, y en el embalaje e impresión de las necesidades diarias. En contacto con el cuerpo humano.
(4) Bio-tinta
Los científicos estadounidenses han estado trabajando durante mucho tiempo en una molécula de proteína llamada bacteriorrodopsina. Los materiales naturales a menudo exhiben funciones complejas que no están disponibles para materiales como los semiconductores. El género Rhodopsin se deriva de una membrana celular de color púrpura fuerte que crece en el cuerpo de las marismas saladas conocidas como "Halophilicus de productos salinos". Iluminar su proteína puede desencadenar un bucle de reacción fotoquímica. El principio es que el anillo de reacción fotoquímico transporta protones a lo largo del canal que rodea la membrana celular. El color púrpura de esta membrana celular se deriva del componente bacteriófago llamado "retina". El ácido amina en el canal de la membrana celular está firmemente unido a la "retina". La "retina" en estado disuelto no se une al ácido amina y es de color amarillo pálido. Al irradiar alternativamente dos grupos de láseres de diferentes longitudes de onda sobre la molécula de proteína, la molécula de proteína se puede convertir de un lado a otro entre la estructura púrpura y la estructura amarilla. Es este hábito el que estimula a las personas a investigar y usarlo. Puede usarse como un elemento fotosensible en la retina analógica, como un elemento de memoria en un dispositivo de procesamiento basado en rutenio o como un elemento de memoria en una computadora óptica, y su película también puede cambiar de color según la conversión de un campo eléctrico externo . En la rodopsina convencional, los cambios de color de bajo contraste de púrpura a azul se forman bajo diferentes campos eléctricos. Sin embargo, la estructura de rodopsina producida por ciertas bacterias mutantes cambia de azul a amarillo pálido bajo la acción de un fuerte campo eléctrico. Esta película de proteínas se intercala entre placas transparentes combinadas con una gran cantidad de electrodos para formar una placa de exhibición. La aplicación de un voltaje adecuado a diferentes partes de la película le permite "escribir" una página de un documento o "colocar" una imagen. Al igual que la tinta, la imagen en la pantalla violeta también se puede ver con luz normal. Además, el tiempo de transición de color se puede acelerar a 200 μm. En la actualidad, la principal dificultad que enfrenta todo el trabajo de desarrollo es que requiere un campo eléctrico que consume cientos de voltios para estimular su cambio de color. Los investigadores están trabajando arduamente en esta área y esperan un gran avance.
(5) Nueva tinta ecológica "Opis100"
Osaka Printing Ink Co., Ltd. lanzó recientemente una nueva tinta "Opis100" respetuosa con el medio ambiente, que es una tinta offset en hojas que cumple con los estándares de certificación de etiqueta verde revisados por la Asociación Ambiental de Japón a fines del año pasado. Tiene las siguientes características: (1) cumple con el estándar verde "litográfico" Tinta V-2 "del logotipo verde recientemente revisado; (2) acreditado por la American Soybean Association; (3) cumple con los estándares ambientales de la Federación de Industrias de Impresión de Japón; (4) cumple con las pautas de pedido de GPN; (5) es 100% basado en tinta de aceite vegetal de aceite de soja; (6) contenido de COV inferior al 1%; (7) buena estabilidad y transferibilidad en la máquina; (8) buena resistencia a la abrasión , brillo y buen color del cabello; (9) buena idoneidad para humedecer la solución; 10) es fácil de biodecomponer y destintar; (11) tiene una excelente fusión con barniz UV-OP y un mejor brillo; (12) también tiene una excelente impresión Adaptabilidad a la máquina de doble cara de 8 colores.