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低碳经济时代食品包装对油墨无苯化及胶粘剂应用的要求

关键词:低碳经济时代食品包装对油墨无苯化及胶粘剂应用的要求  日期:2014-01-15

  当今世界工业发展的速度越来越快,在工业的发展中节能、环保已被人们更加重视,因为人类赖以生存的地球受到日益严重的污染,正在威胁到人类的生活质量甚至人类自身的生存。印刷工业在国民经济中占有重要的地位、绚丽多彩的印刷品在给人类带来闻名的同时也造成了环境污染。印刷业的发展与油墨业发展密切相关,而油墨是目前印刷工业中最大的污染源之一。改革开放以来,中国油墨工业持续高速增长,总产量从1995年的10万吨增长到2006年的38万吨,年产量和年消费量的同比增长率均稳定在10%以上,同时也保持着较高的出口增长,使得中国成为世界第四大油墨生产国,油墨产量约占世界总产量的6%

  而每年全世界由油墨带来的有机溶剂的用量高达100万吨以上,每年由油墨引起的有机挥发物污染排放量已达到几十万吨。这些有机挥发物(VOC)和油墨中的重金属元素可以形成比二氧化碳更严重的温室效应,而且在阳光照射下形成氧化物质和光化学烟雾,严重污染大气,影响人体的健康。

  近年来,我国政府实施可持续发展的科学发展观,指导方针中将关注民生的主题列入了政务日程。在今年的两会,低碳经济被政协力挺为一号提案。作为以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,低碳经济是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。对于印刷行业的企业无论是印刷企业还是印刷及原辅材料、设备制造企业,重视低碳经济并不是简单的意味着生存成本的增加,我们应该看到低碳经济对于制造和加工业是不可回避的发展趋势。

  由于含苯体系的油墨使用了大量苯系溶剂,被欧美国家列入禁用的油墨品种,日本也从90年代后期告别了苯系油墨在食品、药品及妇婴包装上的应用。而我国的环保油墨生产起步却较晚。2005年由烟包行业首次提出对印刷油墨苯类溶剂严格限制的要求;2007年油墨行业协会绿色办公室在国家环保部门的指导下,启动了环保油墨的认证程序;同年,全国油墨行业100多家企业在上海成立了全国油墨制造商绿色联盟,新东方油墨集团被推选为第一届理事长;2009年,国家出台食品安全法、卫生法规GB9685-2008以及国标GB/T10004-2008等一系列相关措施,使食品药品等包装行业以及相关行业面临着产业结构和制度创新的观念性转变;同年,中国包装联合会循环经济专业委员会绿色油墨中心成立,号召油墨行业生产无苯环保油墨,并承诺不将苯系油墨推广于食品药品及妇婴产品的包装印刷。这些行动与举措有力地推动了油墨制造行业无苯化油墨生产和应用的历史进程,到2009年底全国软包装行业的塑料包装、药品包装使用无苯印刷已达到60%以上。

  软包装油墨的发展历程和变革

   

  油墨类型

  油墨体系

  印刷基材

  80年代-2009

  含苯

  氯化聚丙烯

  聚酰胺

  BOPP

  2005-2009

  无苯含酮

  聚氨酯

  BOPP、PET、NY

  2007-2010

  无苯无酮

  聚氨酯

  PET、NY、BOPP

  2009-2010

  无苯无酮

  丙烯酸共聚

  BOPP

  2009-2010

  无苯无酮

  聚氨酯共聚

  BOPP、PET

  从上表中我们可以看到,环保型油墨从2005年开始生产,发展迅速,并历经了从无苯含酮→无苯无酮→醇水的技术提升过程。

  软包装用油墨按连接料(树脂)品种不同,大体上可以分成以下品种:

  不同类型油墨及适用性

  油墨类型

  印刷基材

  使用范围

  复合适性

  稀释溶剂

  聚酰胺/NC类

  LDPE、CPP

  BOPP、纸

  干燥轻便包装,如纸制品包装、手提袋。

  表印,

  不具有复合性能

  1.苯类/醇类

  2.酯/醇类

  氯化聚丙烯类

  BOPP

  日用品包装,如衬衣、洗衣粉袋等。

  干式复合

  挤出复合

  苯类/酯类/酮类

  改性氯丙树脂

  BOPP

  普通食品、轻级包装

  干式挤出

  酯类

  聚酯

  聚氨酯类

  PET、NY、

  BOPP等

  真空、冷冻或耐高温等食品、药品复合包装。高强度,有耐性包装。

  干式复合

  异氰酸盐挤复

  1.酮/酯类

  2.酯类/醇类

  共挤PE、

  共挤NY

  奶膜等抗双氧水耐蒸煮共挤复合管材(如牙膏管)等有耐性表印包装。

  表印

  1.酮/酯类

  2.醇类/酯类

  多元丙烯酸共聚

  及醇水性聚氨酯

  BOPP、PET、NY、纸等

  无苯环保型食品、药品包装

  表印或复合

  1.醇/酯类

  2.醇溶(酒精)

  3.醇/水

  近二年来,环保油墨的应用得到迅速发展,其中表印油墨以醇溶性聚酰胺和醇酯溶的聚氨酯为代表,占塑料表印油墨70%以上的份额。

  PCV收缩膜表印油墨今年以来印刷厂家也向油墨行业提出了无苯化的技术要求,以新东方油墨、乐通油墨为代表的厂家已有无苯化PVC油墨推向市场,预计一二年内将会迅速普及。

  里印复合油墨则以BOPP薄膜印刷为主,目前软包装行业仍以含苯氯化聚丙烯油墨为主导,但软包装规模大的企业,如康师傅顶正、哇哈哈诚信、旺旺食品、雀巢咖啡等,今年以来已全面转向无苯化里印复合油墨,主要以无苯改性氯化聚丙烯树脂体系及无苯聚氨酯油墨体系为主导。食品、药品包装用聚酯、尼龙薄膜则以无苯聚氨酯油墨为代表,占着90%以上的市场份额。

  2005年,软包装行业向无苯化油墨印刷发展开始加快,油墨无苯化技术也得到全面提升,特别是近年来,以新东方油墨及成都拓展油墨为代表,向市场推出了多元丙烯酸共聚体系及聚氨酯丙烯酸共聚体系的醇水型油墨,引起了油墨行业及包装行业的高度关注。

  醇水型环保油墨的问世,是油墨行业环保技术的又一次创新,是全面提升环保理念、提升环保油墨质量的一个新突破。我认为环保油墨今后必将从无苯醇酯体系向醇溶水性化技术发展,预计这几年,醇水体系油墨将会在软包装行业中树立一个新的里程碑。

  而包装复合用胶粘剂也必将走向低碳经济发展的要求。我们可以看到,今年来全国无溶剂复合发展迅速……

  软包装复合用胶粘剂发展历程和变革

  年份

  胶粘剂类型

  (固体含量)

  使用浓度

  复合基材

  (主要)

  80年代-2000

  35-50%

  15-25%

  OPP、PE、CPP、NY、PET

  2000-2005

  60-75%

  20-30%

  OPP、PE、CPP、NY、PET、

  铝箔、镀铝膜

  2005-2009

  60-80%

  30-45%

  OPP、PE、CPP、NY、PET、

  铝箔、镀铝膜

  2010

  水性与无溶剂

  35-100%

  OPP、PE、CPP、NY、PET、

  铝箔、镀铝膜

  油墨溶剂体系的变革

  长期以来,甲苯,二甲苯等有机溶剂在油墨制造及彩印过程中大量使用,使用厂家对挥发溶剂的回收率几乎为零,故大量的有机溶剂直接排放至空气中,危害非常大。近两年来,政府对环保与食品卫生的管理已加速与发达国家标准接轨,与之相关的包装法规已得到相应的提升。

  法规及标准

  发布日期

  施行日期

  重 点

  《食品安全法》

  2009-02-28

  2009-06-01

  将用于食品的包装材料、容器等食品相关产品纳入食品安全范畴,其生产经营受法律监管

  GB 9685-2008

  《食品容器、包装材料用

  添加剂使用卫生标准》

  2008-09-09

  2009-06-01

  标准中苯、甲苯等苯类溶剂未被列入,强制规定食品包装材料中不得使用苯类溶剂

  环保型油墨用颜料的卫生要求

  随着中国加入WTO组织,包装的要求也逐步同国际接轨,特别是涉及到出口产品的包装,往往需要按照相关进口国的包装法规标准检测。国际上对包装材料的有害重金属物质限量有着严格的规定,包括欧盟ROHS指令,94/62/EC包装法令,以及EN71-3玩具标准。

  欧盟94/62/EC法规重金属限量标准:

  种重金属含量的标准≤mg/kg

  锑(Sb)

  砷(As)

  钡(Ba)

  镉(Cd)

  铬(Cr)

  铅(Pb)

  汞(Hg)

  硒(Se)

  60

  25

  1000

  75

  60

  90

  60

  500

  总量(Pb+Cr+Hg+Cd)

  100

  油墨中使用的颜料包括无机颜料和有机颜料两大部分,除钛白粉和炭黑外,其它颜色基本上采用了有机颜料,因为相当一部分的有色无机颜料是金属铅、铬的化合物,毒害性强。国内现行的相关包装强制性标准中,只在GB9683《复合包装袋卫生标准》中对重金属限量提出了要求:重金属(以Pb/ 4%乙酸浸泡)≤ 1 mg/L。根据国际上通行的标准,在国家环保局组织下,由浙江新东方油墨公司等知名油墨制造厂商共同参与起草,并于200821日起实施了HJ/T371-2007(环境标志产品技术要求凹印油墨和柔印油墨)指导性标准,对油墨的有害重金属限量作了严格的规定。

  新东方油墨一直致力于研发和推广环保型油墨,今年来,公司陆续推出了超力福303FDG-F型无苯·无丁酮·通用型高性能复合油墨、超力福3300NT型无苯复合油墨、超力福3311NT型(一体化)无苯复合油墨、力福2010NT型(无苯)BOPP复合油墨、豪达2008FD-W醇水型油墨,以及为复合包装配套的WRJ-8800/WRJ-7700双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂……。并在全国各个销售区域全面推广,经广东雅士利、无锡国泰、青岛日照、成都恒兴泰、上海庆丰等多家国内知名用户使用认可,目前,公司环保型油墨的销售占总体销售的50%以上,并继续呈现强劲的增长势头。

  进入21世纪以来,中国经济开始融入世界经济发展之中,各方面要同国际接轨,油墨业、印刷业与其他行业一样面临着前所未有的机遇与挑战。只有环保型油墨,才能实现绿色印刷,才能增加中国油墨、印刷品的市场竞争力,才能满足国内外市场的需求。同时推动油墨环保化进程,不仅需要化学家们的努力,也需要设备制造工程师及全社会的共同努力。

  我们可以预见,企业未来的竞争将不再是劳动生产率的竞争,也不是石油效率的竞争,而是碳生产率的竞争。应对气候变化所推动的低碳技术和产业的兴起,以及在接下来相关政策措施和制度安排下所催生的碳市场发展,将成为印包企业未来发展中重大的历史机遇。

  今后包装油墨的发展目标是,适应高速、快干、无污染和低消耗的需求,提高对现代印刷工艺的适应性和产品稳定性,积极开发各种水基油墨、无苯醇水型的食品药品包装油墨。我们可以看到,我国包装行业油墨应用已全面进入环保低碳经济发展的新时期。



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