El tipo de tinta UV y su aplicación en impresión verde.
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Descripción general de "tinta verde"
El significado más importante de tinta verde es la variedad de tinta segura y respetuosa con el medio ambiente que no representa una amenaza o daño para la salud humana y el medio ambiente ecológico.
Es bien sabido que las tintas suelen estar compuestas por cinco componentes principales: pigmentos, aglutinantes, disolventes, auxiliares y rellenos. Estos componentes, si no se controlan, tienden a "transportar" sustancias tóxicas o peligrosas más o menos: en bencenos, alcoholes o cetonas como el benceno, el tolueno y el xileno, que se utilizan ampliamente en tintas de huecograbado. Ha sido incluido en la lista de carcinógenos por la Organización Mundial de la Salud; Algunos pigmentos pueden contener metales pesados excesivos como plomo, cromo y mercurio; Los hidrocarburos aromáticos en solventes de petróleo contienen compuestos orgánicos volátiles (COV), que constituirán la salud humana y el medio ambiente natural. Un cierto grado de amenaza.
En contraste, si una tinta se mejora ambientalmente en algunos aspectos y en muchos aspectos, el autor cree que también puede considerarse como una tinta verde. La tinta verde es en realidad un concepto relativo. Es una mejora ecológica de la tinta convencional. No existe un estándar de juicio estricto en la actualidad.
En realidad, existen varias tintas para la impresión de etiquetas, como tintas solventes, tintas a base de agua, tintas comunes para hidrocarburos aromáticos y tintas UV sin VOC. Para cumplir con los requisitos de impresión, pero también para reducir el daño al medio ambiente y a los usuarios, los fabricantes de tinta han llevado a cabo mejoras "verdes" de estas tintas desde diferentes ángulos, y han formado sus propias características y usos específicos.
(1) En comparación con las tintas a base de solventes y flexográficas, la "acuosaización" del diluyente en la tinta es una dirección importante de la protección del medio ambiente. Entre ellos, la tinta a base de agua es la única tinta respetuosa con el medio ambiente reconocida por la FDA de los EE. UU. Y se usa ampliamente en el campo de la leche o el papel de laminado para bebidas u otros envases de alimentos.
(2) En comparación con las tintas de impresión offset comunes para hidrocarburos aromáticos, las tintas de impresión offset modificadas con aceite vegetal representadas por el aceite de soja y el aceite de tung están más en línea con los requisitos de la protección ambiental verde. En la actualidad, las tintas ecológicas basadas en soja se han promovido enérgicamente en la industria de la publicación y la impresión, y son una parte importante de las empresas de impresión para lograr la certificación ecológica.
(3) En comparación con las tintas tradicionales que contienen solventes orgánicos, las nuevas tintas UV tienen las características de velocidad de curado rápida, sin VOC, ahorro de energía y alta eficiencia. Son un tipo de tinta ecológica y ecológica, y ahora se utilizan ampliamente en la impresión de etiquetas comerciales.
Tipos de tintas UV verdes y sus aplicaciones.
1. Tinta UV de bajo olor
En realidad, aunque la tinta UV en sí misma no contiene COV y está 100% involucrada en la reacción de curado, no garantiza que sea absolutamente inodora. La fuente de olor de la tinta UV son sus propias materias primas (como el diluyente monomérico, el iniciador de bajo peso molecular, el aglutinante de resina y otras materias primas), que emite olores desagradables lentamente bajo ciertas condiciones. Segundo, curado con tinta UV Después de eso, se usa un gas desagradable como un aldehído o un azufre generado por el craqueo de una materia prima como un iniciador o una resina. En la etapa actual, la mayoría de los olores impresos por tintas UV se derivan principalmente de sustancias liberadas antes y después del curado de la tinta UV.
Para lograr el objetivo ambiental de bajo olor después del curado con tinta UV, se recomienda seleccionar materias primas adecuadas, principalmente en relación con resinas, monómeros acrílicos, iniciadores, rellenos o pigmentos.
Primero, considerando el poliéster, el poliuretano, la resina epoxi acrílica y los monómeros utilizados en las tintas UV, algunos se producen mediante el "método del disolvente", es decir, el medio de reacción en solventes orgánicos como bencenos, alcanos o éteres. En el proceso de polimerización en condiciones de temperatura media y baja, el residuo de olor del disolvente puede ocurrir en este proceso. Por lo tanto, los materiales que se han extraído varias veces del solvente deben seleccionarse tanto como sea posible para reducir la presencia de olor.
En segundo lugar, en una tinta UV, a menudo se agregan una serie de iniciadores para obtener fotones de energía mediante la absorción de diferentes espectros ultravioleta, iniciando así la polimerización de grupos funcionales en el sistema para completar el curado. Hay cientos de iniciadores disponibles en el mercado, pero la eficiencia, el precio, la profundidad de color y el rango de uso varían ampliamente. Por ejemplo, en la actualidad, la mayoría de las tintas UV domésticas utilizan el iniciador 907, el nombre químico es 2-metil-1- (4-metiltiofenil) -2-morfolina-1-propanona, que se escindirá durante el curado. Un desagradable "metiltio" problema. Además, los iniciadores como la EDAB y la benzofenona BP también producen olor durante el curado. Por lo tanto, para aliviar el problema del olor, se recomienda no usar dicho iniciador, y tratar de elegir el tipo de alto grado de bajo olor 369, EHA, TPO y otros iniciadores.
Las tintas UV de bajo olor producidas como se describe anteriormente se pueden aplicar a algunas áreas sensibles a los olores, como etiquetas de empaque de alimentos, etiquetas de botellas de agua mineral y empaque exterior de toallas de papel. Estas tintas UV han recibido mucha atención de mercados específicos debido a su bajo olor después del curado y no tienen un efecto destructivo en el olor del producto envasado.
2. Tinta UV modificada a base de plantas
La mayoría de las materias primas de las tintas UV tradicionales, como los uretanos como el poliuretano, el poliéster, el epoxi o el poliéter, los diluyentes de monómeros acrílicos, etc., ocupan del 50% al 70% de la formulación, y todas provienen del craqueo de petróleo, pero el impacto También se ha cuestionado el agotamiento de las fuentes petroquímicas y la sostenibilidad de las tintas UV.
Las tintas UV a base de plantas han aumentado considerablemente la proporción de materias primas renovables. Utiliza recursos de plantas como la colofonia, el aceite de soja y el aceite de tung para reducir los costos y mejorar la utilización de los recursos biológicos. Por otro lado, ayuda a mejorar la tinta e imprimir. La biodegradabilidad reduce la dependencia de los productos derivados del petróleo. En la actualidad, ha aparecido en el mercado tinta UV modificada con aceite de soja (sistema UVSOYA), que es favorecida por algunos clientes en las regiones europeas y americanas con conceptos avanzados de protección ambiental. Se ha aplicado a algunos juguetes infantiles.
3. Tinta LEDUV
Las fuentes de luz utilizadas en los dispositivos de curado UV convencionales son generalmente lámparas de mercurio de alta presión y lámparas de halogenuros metálicos. Tienen un gran consumo de energía, la temperatura de la superficie de la lámpara puede alcanzar los 800 ° C y el calor es grande, lo que es fácil de causar daños a la máquina de impresión y al sustrato. Para resolver esta serie de problemas en los dispositivos de curado UV tradicionales, los investigadores extranjeros han desarrollado sistemas de impresión UV LED mediante la aplicación de la tecnología de diodo de emisión de luz ultravioleta (LED) al curado de tintas UV.
En comparación con el sistema de impresión UV tradicional, el sistema de impresión LEDUV recientemente desarrollado tiene las siguientes ventajas: (1) el dispositivo de curado LED requiere menos energía, puede ahorrar costos de energía y reducir considerablemente las emisiones de CO2; (2) LED El calor generado por el curado es menor, adecuado para imprimir en materiales "sensibles al calor"; (3) la vida útil de los componentes de la fuente de luz LED es aproximadamente 12 veces mayor que la de las lámparas UV, la frecuencia de reemplazo de la fuente de luz se reduce considerablemente y el consumo de equipos se reduce; (4) LED Se puede encender o apagar instantáneamente, sin necesidad de precalentamiento y enfriamiento como las lámparas UV, y se mejora la eficiencia del trabajo.
Sobre esta base, se puede decir que el sistema de impresión LEDUV mejora aún más la coordinación amigable del entorno en comparación con el sistema de impresión UV convencional.
La impresión de etiquetas es la primera en el campo del uso de equipos de curado LEDUV y productos de tinta en el país y en el extranjero. Actualmente, no hay ningún problema en el desarrollo de las tintas LEDUV, y los fabricantes de tinta conocidos en el país y en el extranjero han lanzado productos relacionados. Sin embargo, el problema ahora es que el rendimiento del costo de la tinta LEDUV no es alto, y la eficiencia de producción de cambiar el dispositivo LEDUV para imprimir no se ha incrementado significativamente en comparación con el método convencional. Si bien el futuro desarrollo de la tecnología de curado por LED es prometedor, aún queda mucho camino por recorrer antes de que pueda aplicarse a la impresión real a gran escala.
4. Tinta UV halógena baja
Las directivas RoHS de la UE, 76/769 / EEC, Norwegian PoHS y las regulaciones estatales de EE. UU. Limitan claramente el uso de ciertos compuestos halógenos. Algunas agencias de protección ambiental y grandes empresas multinacionales también están promoviendo activamente las operaciones con bajo contenido de halógenos.
La Tabla 1 es una tabla de información sobre halógenos relacionados y compuestos halógenos. Según la información relevante, la mayoría de los compuestos halógenos son hormonas ambientales, que tienen un impacto en el sistema inmunitario humano y el sistema endocrino y tienen efectos secundarios cancerígenos. Además, después de que los materiales de desecho electrónicos y los productos plásticos que contienen compuestos halógenos se queman, es fácil producir dioxinas, y luego la bioacumulación puede causar daños a la salud.
Observaciones: debido a que el estroncio es un elemento radiactivo, existen muy pocas especies naturales, principalmente sintéticas, por lo que el halógeno a menudo se denomina flúor, cloro, bromo y yodo.
Después de reconocer los peligros de los halógenos, las personas comenzaron a prestar atención al problema de la baja en halógenos de la impresión de etiquetas. Hoy en día, los principales fabricantes de computadoras u otros fabricantes de productos electrónicos tienen requisitos de límites de halógenos para las impresiones de etiquetas.
En la actualidad, la impresión de etiquetas electrónicas para la UE se recomienda básicamente para usar tintas UV de bajo halógeno. Cuando los fabricantes de tinta producen dichos productos, la fuente de las materias primas se controla estrictamente y el contenido de halógeno de la tinta en la materia impresa se detecta a tiempo para garantizar que se pueda proporcionar un producto calificado.
5. Tinta UV de baja migración.
Hoy en día, las tintas UV han sido capaces de lograr muchas propiedades amigables con el medio ambiente, como la volatilización sin disolventes y poco olor, y son ampliamente utilizadas en la impresión de diversos alimentos en envases externos. Aunque estas tintas no están en contacto directo con los alimentos, son de hecho una parte indispensable del envasado de alimentos, y su seguridad está cada vez más preocupada.
De hecho, la composición química de la tinta UV curada también tiene la posibilidad de migrar a los alimentos dentro del paquete, que luego ingresa al cuerpo humano a través de los alimentos y, en última instancia, causa daños a la salud humana. Por ejemplo, a finales de 2005, cuando las autoridades italianas realizaron pruebas de rutina en la leche Nestlé, descubrieron accidentalmente el isopropil tioxantona (ITX), una sustancia nociva que no existe en la leche. Más tarde se descubrió que ITX en realidad se originó a partir de tintas UV que se habían curado en el embalaje exterior de la leche. Después de eso, Nestlé regulaba específicamente los diversos ingredientes de las tintas de envasado de alimentos y lanzaba NestleGuidanceNoteonPackagingInks ("Lista de Nestlé").
Las tintas UV que se configuran utilizando materias primas comunes tienden a causar la contaminación de los alimentos al imprimir tintas en los envases de alimentos porque no controlan su movilidad muy bien. Los fabricantes de tinta están desarrollando activamente iniciadores de gran peso molecular, monómeros reactivos de alta pureza y resinas, y pigmentos reguladores, y controlando la migración de estos materiales en un grado pequeño, incluso de migración casi nula. Tinta UV de baja migración con buenas perspectivas de desarrollo.
Se puede predecir que las diversas regulaciones sobre el envasado de alimentos serán más detalladas en el futuro y que los métodos de detección serán más estrictos. La impresión UV de etiquetas requerirá nuevas tintas UV de baja migración. La combinación perfecta de los dos puede incluso traer el campo de impresión. Revolución verde.
Dirección de investigación y desarrollo de tintas UV verdes.
(1) Utilice materias primas de alta pureza para limitar el contenido de sustancias tóxicas y nocivas, como plastificantes, metales pesados, bencenos, cetonas y otros hidrocarburos aromáticos, y elimine el "mal olor" antes y después del curado de la tinta UV. Consigue poco olor a las tintas UV.
(2) La tinta UV toma el camino del curado por LED, reduce el consumo de energía de la tinta UV durante el uso, mejora eficazmente el entorno de producción de primera línea, reduce el daño a los trabajadores de campo, y se da cuenta del ahorro de energía y la alta eficiencia de Tinta UV
(3) Aumente la proporción de recursos renovables (como la colofonia, el aceite de soja, el aceite de linaza y otros aceites vegetales) en los productos de tinta UV, reduzca el contenido de petróleo y tome una ruta de modificación del aceite vegetal con tinta UV para lograr un desarrollo sostenible. de.
(4) Utilizando un macroiniciador o un sistema de autocurado para producir tintas UV, logrando una baja migración después de la impresión, avanzando más en contacto con los alimentos, logrando el mismo nivel ecológico que las tintas a base de agua y estimulando el cuerpo humano. El grado se minimiza y el estándar de baja migración de tinta UV se alcanza realmente.