Encre écologique dans l'impression verte
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Au fur et à mesure que les appels à la protection de l'environnement prennent de l'ampleur, en tant que composante majeure de l'impression verte, les exigences environnementales pour les encres augmentent. On peut dire que les encres respectueuses de l'environnement sont les premières considérations pour le développement des encres à l'avenir.
1. Les dommages de l'encre pour l'environnement
L’encre est actuellement la source de pollution la plus importante dans l’industrie de l’imprimerie, avec une production mondiale annuelle d’encre de 3 millions de tonnes. Les émissions mondiales de composés organiques volatils (COV) causées par les encres ont atteint plusieurs centaines de milliers de tonnes par an. Ces substances organiques volatiles peuvent former un effet de serre plus grave que le dioxyde de carbone et formeront des oxydes et du smog photochimique à la lumière du soleil, ce qui polluera sérieusement l’atmosphère et affectera la santé de la population. En outre, les aliments, les jouets et autres emballages et impressions d'encres ordinaires, tels que les métaux lourds, composants nocifs du corps humain, porteront directement atteinte à la santé du consommateur.
(1) Impact sur la santé humaine
L'encre d'impression est composée d'un pigment, d'un agent de liaison, d'un solvant et d'un agent auxiliaire. Parmi ceux-ci, les solvants organiques et les métaux lourds sont gravement nocifs pour le corps humain. L'encre contient deux types de pigments: inorganique et organique, tous deux insolubles dans l'eau et dans d'autres milieux. Ils possèdent une couleur et une stabilité vives. Certains pigments inorganiques contiennent des métaux lourds tels que le plomb, le chrome, le cuivre, le mercure, etc., qui présentent une certaine toxicité et ne peuvent pas être utilisés pour l'impression d'emballages alimentaires et de jouets pour enfants; certains pigments organiques contiennent de la gomme de biphényle, qui contient des ingrédients cancérogènes et ne doit pas être utilisée. Les solvants organiques peuvent dissoudre de nombreuses résines naturelles et résines synthétiques. Ce sont des composants importants de diverses encres, mais certaines d'entre elles peuvent endommager le corps humain et la graisse sous-cutanée. Un contact prolongé peut causer une peau sèche et rugueuse. Si elle pénètre dans la peau ou dans les vaisseaux sanguins, elle mettra en danger les personnes atteintes de sang. Cellules sanguines et fonction hématopoïétique; absorbé dans les voies respiratoires, les bronches, les poumons ou par les vaisseaux sanguins, les vaisseaux lymphatiques vers d’autres organes, et peut même provoquer un empoisonnement chronique du corps. Certaines encres présentent le problème de la toxicité des ions de métaux lourds, et les pigments et les colorants contiennent des composants cancérigènes, nocifs pour la santé humaine. Les matériaux d'emballage composites utilisent une grande quantité d'encre, de solvants organiques et d'adhésifs pour l'impression. Ces accessoires ne sont pas en contact direct avec les aliments. Cependant, lors de l'emballage et du stockage des aliments, certaines substances toxiques vont migrer dans les aliments et mettre en danger la santé des personnes. Les solvants organiques tels que l'éthanol, l'isopropanol, le butanol, le propanol, la méthyléthylcétone, l'acétate d'éthyle, l'acétate de butyle, le toluène et le xylène sont souvent utilisés dans les encres d'imprimerie. Bien que ces solvants puissent être éliminés par séchage, le solvant résiduel migre dans les aliments et nuit au corps humain. Le solvant utilisé dans l'encre de gravure est généralement la butanone, le xylène, le toluène, le butanol ou similaire. La méthyléthylcétone a notamment une forte odeur résiduelle. Étant donné que les particules de pigment dans l'encre sont petites et ont une forte force d'adsorption, bien qu'elles soient chauffées et séchées pendant l'impression, elles sont souvent incomplètement séchées en raison de la brièveté du temps et de la vitesse élevée, en particulier pour les imprimés présentant une grande zone d'encrage et une encre épaisse. couche. Il y a beaucoup de solvants résiduels. Ces solvants résiduels sont amenés dans le processus de préparation et sont plus difficiles à évacuer après la préparation, ce qui va migrer et pénétrer lentement, de sorte que les résidus de solvant doivent être réduits au minimum.
(2) Impact sur la qualité de l'environnement
Le problème de la pollution atmosphérique causée par la volatilisation des solvants dans l'encre est que l'encre de gravure est la plus grave, car elle utilise plus de COV comme solvant. Une concentration élevée de COV à long terme causera de graves dommages au corps humain, en particulier au système nerveux. Les COV vont également réagir photochimiquement avec les oxydes d'azote de l'air pour produire de l'ozone et de la fumée, causant ainsi une pollution de l'air. Pour réduire les COV, il existe deux solutions pour recycler et brûler les solvants d'échappement, mais il existe de nombreuses presses de gravure qui ne sont pas équipées de tels dispositifs. De plus, l'eau et les solutions de compensation pour fontaines qui drainent les encres aqueuses peuvent contaminer l'eau. L'élimination des déchets industriels tels que les imprimés et les cartouches d'encre est également très difficile.
2. À l’heure actuelle, les principales encres écologiques
Pour répondre aux exigences environnementales de l'encre, la composition de l'encre doit être modifiée en premier, c'est-à-dire que le matériau respectueux de l'environnement est utilisé pour préparer la nouvelle encre. À l'heure actuelle, les encres respectueuses de l'environnement comprennent principalement les encres à base d'eau, les encres UV, les encres UV à base d'eau et certaines encres solubles dans l'alcool.
(1) encre à base d'eau
La principale différence entre les encres à base d’eau et à base de solvant est que le solvant utilisé est l’eau au lieu de solvant organique, ce qui réduit considérablement les émissions de COV, évite la pollution de l’air, n’affecte pas la santé humaine, n’est pas facile à brûler, est stable encre, de couleur vive et ne se corrode pas. La plaque est simple à utiliser, bon marché, bonne adhésion après impression, forte résistance à l'eau et séchage rapide. Par conséquent, il est particulièrement adapté aux emballages d'imprimés tels que les aliments, les boissons, les médicaments, etc. Il est reconnu comme un matériau d'impression respectueux de l'environnement dans le monde et est également utilisé dans toutes les encres d'imprimerie. La seule encre approuvée par l'American Food and Drug Association. Actuellement, aux États-Unis, 40% de l’impression plastique utilise des encres à base d’eau. Dans d'autres pays développés (tels que le Japon, l'Allemagne, la France, etc.), l'utilisation d'encres à base d'eau pour l'impression de films plastiques est en augmentation. En juin de cette année, le Royaume-Uni a adopté une loi interdisant les encres à base de solvant pour l’impression de films destinés à l’alimentation. Selon des informations pertinentes, aux États-Unis, l'encre à base d'eau conforme aux normes sur les COV doit atteindre l'état d'utilisation de la composition d'encre, la proportion de composants volatils est inférieure à 25%, la teneur en humidité est supérieure à 75%; utilisation d'encre moins volatile, composants non volatiles Ces deux normes dépassent 60%. Les encres à base d'eau sont couramment utilisées pour l'impression de produits à base de papier, y compris de produits composites en papier-plastique. La caractéristique est qu’elle peut satisfaire l’absorption d’encre de l’impression papier et rendre l’imprimé tout en couleur. Ce qui est plus rare, c’est que le solvant est de l’eau et de l’éthanol, qui pollue moins l’environnement et est appelé encre verte respectueuse de l’environnement.
(2) encre de séchage UV
Encre à ultraviolets (UV) désigne une encre qui forme et sèche une encre par lumière ultraviolette de différentes longueurs d'onde et énergies sous irradiation ultraviolette. Différents spectres UV peuvent être utilisés pour générer différentes énergies afin de polymériser des monomères dans différents liants d'encre en polymères, de sorte que les encres UV possèdent de bonnes propriétés mécaniques et chimiques. Les principaux avantages de l'encre UV sont les suivants: (1) absence de solvant; (2) vitesse de séchage rapide et faible consommation d'énergie; (3) bon brillant et couleur vive; (4) bonne résistance à l'eau, aux solvants et à l'abrasion. Le photoinitiateur dans l’encre UV est un composé facilement excité par la lumière. Après avoir absorbé la lumière, celle-ci est excitée en un radical et de l'énergie est transférée à une molécule photosensible ou à un photoréticulant pour provoquer une réaction de photopolymérisation de l'encre UV. À l’heure actuelle, l’encre UV est devenue une technologie d’encre plus mature et ses émissions de polluants sont presque nulles. Selon les statistiques, la production annuelle d'encre UV est d'environ 16 000 tonnes au Japon, d'environ 18 000 tonnes en Europe et d'environ 19 000 tonnes en Amérique du Nord. Outre les encres sans solvant, les encres UV sont également difficiles à coller, les points clairs, les encres brillantes, une excellente résistance aux produits chimiques et une faible consommation. Selon les statistiques, la version américaine de l'encre UV pour impression flexographique utilisée en 2000 a atteint 3 500 tonnes.
(3) encre UV à base d'eau
Les encres UV à base d’eau constituent une nouvelle direction dans le domaine de la recherche sur les encres UV. Les prépolymères dans les encres UV classiques sont généralement très visqueux et doivent être dilués avec des diluants réactifs. Alors que les composés d'acrylate plus minces actuellement utilisés ont des degrés divers d'irritation et de toxicité cutanées, tout en développant des prépolymères de faible viscosité et des diluants réactifs de faible toxicité, une autre direction de développement consiste à étudier les encres UV aqueuses, c'est-à-dire l'eau. Et l'éthanol comme diluant. Actuellement, les encres UV à base d’eau ont été développées avec succès et utilisées dans certaines applications d’impression. En outre, l'encre soluble dans l'alcool, qui joue principalement un rôle dans l'impression flexo, est également une sorte d'encre peu polluante et principalement utilisée dans les aliments, les médicaments, les boissons, le tabac et l'alcool, ainsi que dans l'emballage et l'impression des nécessités quotidiennes. en contact avec le corps humain.
(4) encre bio
Les scientifiques américains travaillent depuis longtemps sur une molécule protéique appelée bactériorhodopsine. Les matériaux naturels présentent souvent des fonctions complexes qui ne sont pas facilement disponibles pour des matériaux tels que les semi-conducteurs. Le genre Rhodopsin est dérivé d'une forte membrane cellulaire pourpre développée sur le corps des marais salants, connue sous le nom de "Salt Products Halophilicus". L'éclairage de sa protéine peut déclencher une boucle de réaction photochimique. Le principe est que l'anneau de réaction photochimique transporte des protons le long du canal entourant la membrane cellulaire. La couleur pourpre de cette membrane cellulaire provient du composant du bactériophage appelé "rétine". L'acide aminé dans le canal de la membrane cellulaire est fermement lié à la "rétine". La "rétine" à l'état dissous ne se lie pas à l'acide aminé et est jaune pâle. En irradiant alternativement deux groupes de lasers de longueurs d'ondes différentes sur la molécule de protéine, la molécule de protéine peut être convertie en va-et-vient entre la structure violette et la structure jaune. C’est cette habitude qui incite les gens à faire des recherches et à les utiliser. Il peut être utilisé comme élément photosensible dans la rétine analogique, comme élément de mémoire dans un dispositif de traitement à base de ruthénium ou comme élément de mémoire dans un ordinateur optique, et son film peut également changer de couleur en fonction de la conversion d'un champ électrique externe. . Dans la rhodopsine conventionnelle, des changements de couleur à faible contraste du violet au bleu se forment sous différents champs électriques. Cependant, la structure de la rhodopsine produite par une certaine bactérie mutante passe du bleu au jaune pâle sous l'action d'un fort champ électrique. Ce film de protéine est pris en sandwich entre des plaques transparentes combinées à un grand nombre d’électrodes pour former une plaque d’affichage. L'application d'une tension appropriée à différentes parties du film vous permet "d'écrire" une page d'un document ou de "placer" une image. Comme l’encre, l’image sur l’affichage Violet peut également être vue à la lumière normale. De plus, le temps de transition des couleurs peut être accéléré à 200 µm. À l’heure actuelle, la difficulté principale de tout le travail de développement est qu’elle nécessite un champ électrique consommant des centaines de volts pour provoquer son changement de couleur. Les chercheurs travaillent d'arrache-pied dans ce domaine et s'attendent à des progrès décisifs.
(5) Nouvelle encre écologique "Opis100"
Osaka Printing Ink Co., Ltd. a récemment lancé une nouvelle encre respectueuse de l'environnement, "Opis100", qui est une encre offset feuille à feuille respectant les normes de certification de l'étiquette verte révisées par la Japan Environmental Association à la fin de l'année dernière. Il présente les caractéristiques suivantes: (1) conforme à la norme "lithographique" Ink V-2 "récemment modifiée pour le logo vert; (2) accrédité par l'American Soybean Association; (3) conforme aux normes environnementales de la Fédération japonaise de l'industrie de l'impression; (4) est conforme aux directives de commande de GPN; (5) 100% à base d'huile de soja. Encre à l'huile végétale; (6) teneur en COV inférieure à 1%; (7) bonne stabilité et transférabilité sur la machine; (8) bonne résistance à l'abrasion , bonne brillance et bonne couleur de cheveux; (9) bonne adéquation de la solution d’atténuation; 10) biodécomposition et désencrassement faciles; (11) excellente fusion avec le vernis UV-OP et meilleure brillance; (12) excellente impression adaptabilité à la machine 8 couleurs double face.