绿色溶剂喷墨

绿色溶剂喷墨

十年前的溶剂喷墨的主溶剂为甲乙酮/环己酮（Methyl Ethyl Keton或MEK, Cyclohexanol)，这些溶剂都为酮类，有强大的溶解力，但毒性甚高，特别是对呼吸系统的强刺激性，对环境造成高污染。对操作环境/操作人员的健康造成不可挽救的毒害。

在户外广告业使用强溶剂的行业中就业的人员，如不使用个人保护器材及抽气设备，往往没办法持续长时间工作。在此行业中的就业人员，很少可以工作一年以上而不转行的，工人流动性特别大，职业病发生也较严重。

随着环保意识的抬头，三年前开始有人提出环保溶剂溶剂喷墨(ECO Solvent) 的新概念，强调高环保，高安全性，但因受到喷印材料的限制，所使用的溶剂为部分酮类混合酯类，如异沸尔酮(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),虽然毒性降低及安全性有所提高，但其刺激性仍然属于中至低等。

随着研究的不断深入，近两年来又在以前的基础上提高至弱溶剂的新喷墨，主要在酯类溶剂中挑选出毒性及刺激性低的溶剂作为主溶剂。因喷印材料（主要是低密度聚氯乙烯 聚乙烯醋酸酯）的极限性，可以溶解印材表面的溶剂不容易配套，所以仍然以酯类溶剂为主溶剂，只是尽量挑选低挥发速率/低闪点/低刺激性的酯类，相对成本较高，但安全性也相对提高不少。

由于欧盟/美国/日本等先进国家对化学品及溶剂的相关法律相当严格，特别是环保/劳动安全法律更是严苛，容不得半点马虎，如欧盟已实施的 REACH（欧盟化学品注册条例-具法律效力） .

最为环保的溶剂当然是无机溶剂-水，但将水分散性喷墨打印在非吸收性材料上还在研究阶段，难度相当大。因而有人提出了绿色溶剂喷墨的新的目标。

绿色溶剂的概念是才有人提出来的，其要求是，

不允许含有任何酮类溶剂，必须尽量使用微毒类/微刺激性溶剂，印件打印完成后（约一小时）不允许残留异味。

高沸点：高于150℃.

高闪点：高于 65℃（闭杯）. 高于国际航空协会（IATA) 归定的最低60℃，允许用航空器运输的规定。

不在第二类空气环境污染条例所归定的范围，即所谓 Non Hazardous in the Air polution List(缩写 NAP,或 Non HAP).

低挥发速率（以正醋酸乙酯为 1 ）：小于 0.1.

这样的新概念为喷墨研究提出了新挑战，是一种真正微毒，低挥发速录，微刺激性，极低污染，高安全性的新型喷墨，正在全世界受到重视，并有广阔的发展前途。

目前市面已有少量品牌产品开始上市。2100433B

UV喷墨可以在任何非吸收性，有机或无机材料上打印,固化快速，固化后完全无毒.缺点是设备投入高，喷墨价格高昂，墨水保存期极短(从出厂起，必须在6个月内用完。),工作时刺激性气味大。弱溶剂喷墨可以在大多数吸收/非吸收，极性/非极性材料上打印,材料的选择性稍窄，设备投入相对便宜,喷墨价格便宜。稍有微软气味，印件干后完全无气味，弱刺激性,喷墨保存期长(12-24个月)。

21世纪初已有人提出绿色溶剂喷墨的概念，是在弱溶剂的基础上，再严格选出高沸点/高闪点（沸点高于150℃，闭杯闪点高于65℃），不在第二类空气污染列表中的，更加安全/环保的溶剂为主溶剂的所谓“绿色溶剂喷墨”。笔者已看到这类喷墨的实际喷印，完全没有刺激性气味，印件印后完全没有气味或毒性。“绿色溶剂喷墨”因其保存期/价格/安全性/环保性都比UV喷墨有更高竞争性，其发展前途更有优势。2100433B

主要组成部分

紫外线固化数码喷墨的工作原理与紫外线固化印刷油墨完全一样，其组成主要有: 高分子单聚体（monomer)、高分子预聚体(olygomer)、紫外线引发剂(light innitiator)、少量溶剂(solvent)、着色剂(colourant)。

UV数码油墨

紫外线固化数码喷墨与紫外线固化印刷油墨的最大不同处在于粘度及流变性，印刷油墨的粘度相对较高，流变性属于假塑性流体，而喷墨要求低粘度高张力,流变性尽量接近牛顿型流体，要求有良好的流动性。另外，喷墨着色剂（主要是颜料）的粒径要求低于0.3微米，粒径分布必须严格控制在极窄的范围。即 LD50<0.2micron，LD90<0.35 micron。国产此类喷墨质量相差极大，特别是粒径。笔者做过测量，多数自称纳米级的喷墨，其颜料粒径分布从0.1-0.6 微米，而国外产品的粒径分布是 0.045-0.15微米.这是国产喷墨使用时经常堵塞喷头的主要原因。

注意事项

有许多国外喷墨生产商误导用户，称紫外线固化喷墨是百分之百环保无毒的，其实无论是高分子单聚体或高分子预聚体，在未引发聚合之前,都有甚高的毒性及强刺激性，对于容易过敏的部分人群，可能引起强烈过敏反应，经常有机会接触未聚合喷墨的工作人员，如维修技术人员，应做充分劳动保护，包括戴胶手套，防护目镜等。

喷墨印刷，按照色彩分为黑白喷墨和彩色喷墨；按照喷墨方式分为同步喷墨和异步喷墨。

喷墨印刷大体上分为两大类，一类是Continuous（连续式的）、一类是Drop-on-Demand（可控制喷印式的）；Continuous主要用在工业方面，譬如标签、车票、纸箱等粗糙表面、金属表面、塑胶表面，优点是速度快，物质表面的平滑度并不很重要，喷头和物质之间有相当大的距离，所以被印材料的厚度不受影响，缺点是解析度不是很高，通常用在粗糙的、不很注重解析度的物质表面，Continuous发展出Binary Deflection（双向偏斜）和Multiple Deflection（多向偏斜），都是利用电压产生偏斜的原理，前者依据带电时喷墨和不带电时不喷墨的方式供墨，后者墨滴喷出后经过高压偏斜板，可以控制偏斜的方向，并且更精确达到需要喷墨的地方，不带电的墨滴则导入导墨槽，可回收再使用。