目前在我国丝网印刷、柔性版印刷、凹版印刷等印刷过程中大量使用的溶剂型油墨，含有50％～60％的挥发性组分，如果加上调油墨粘度所需的稀释剂，那么在印品干燥时，油墨所散发出来的挥发性组分的总含量为70％～80％。

这些有机溶剂所挥发的气体，通过呼吸进入工人体内，对人体的肝脏和神经系统造成损害，对环境造成很大的危害。根据笔者最新做的一项研究表明，在这类印刷厂中的苯类化合物严重超标，监测结果见表１。

表1 2003～2004年所调查的印刷车间空气中苯系物监测结果

    按照国标要求，工业生产车间中苯的最高容许浓度10mg/m3、甲苯为100mg/m3、二甲苯为100mg/m3，这些印刷厂苯的平均浓度超过国家标准2.2倍，甲苯超过国家标准4.2倍，二甲苯平均浓度也超过国家标准。从医学角度来说，这会减弱机体中抗氧化酶的活性，使得整个酶性保护系统全线崩溃，导致不可逆性的细胞损伤，造成肝脏和神经系统的损害，给印刷工人的健康带来极大危害。

如上所述，当前我国印刷业面临的环境污染以及对于生产工人造成的危害是非常严重的，在印刷行业的环境污染中，油墨造成的危害是不能小视的。从我国的当前实际和国际的发展趋势出发，对油墨的研发工作首先要着眼于它的环保性能上。

这里讲的环保型油墨就是指VOC少排放或者零排放的油墨，具体来说就是以水为溶剂的油墨或者称为水墨，以及辐射固化油墨，本文着重要介绍UV（紫外线）固化丝网印刷油墨。

与普通油墨相比，UV油墨也是由色料、连结料和助剂组成。不过U V 油墨的连结料是由光引发剂（或光敏剂）、预聚物、活性单体和油墨助剂组成。UV固化油墨的基本组成是：颜料、预聚物、活性单体、光引发剂及助剂（流平剂、消泡剂、表面活性剂、填料）等。表2为UV固化油墨与普通油墨原材料的区别。

    表2 UV固化油墨与普通油墨原材料的对比

一、UV固化油墨的组成

UV固化油墨主要是由光固连结料、颜料、光聚合引发剂和辅助剂组成。

１．连结料的选择

连结料有两种功能：①给予油墨以适当的流动性，从墨斗到版面，到承印材料，使油墨顺利的转移（印刷适性）；②印刷后，经干燥后转变成固体膜，使颜料固着在印刷面上（干燥性）。连结料的性质对油墨的特征和适应性有很大影响，因此，光固连结料的选择特别重要，其原则是：

①  光固连结料色泽要浅，透明度要好；

②  光固化活性要高，在紫外光照射下能够瞬间干燥；

③  固化成膜后光泽要好，附着力要牢，韧性和耐冲击性优良；

④  光固连结料的酸值不能过高（一般在2.0以下），否则在油墨储存时易发生胶化，抗水性能也不佳；

⑤  与颜料的润湿性要好。

UV固化油墨的连结料，不能只选用一种光固树脂，大都采用两种或多种光固树脂进行拼合。光固连结料的选择还要根据使用对象、施工方法及涂膜性质来决定。以丙烯酸型不饱和聚酯作为油墨的主要连结料效果最好，这种树脂具有极高的紫外光反应性，可生成坚硬的亮光膜，具有合适的柔韧性，能够满足紫外光固印刷的需要。

２．颜料的选择

颜料选择要求为：

①  颜料的拼混性要好，拼混后不会使UV固化油墨在有效存放期内胶化；

②  颜料合用时，每种颜料在光固油墨中的用量一定要准确；

③  颜料的浓度要高，色泽鲜艳，具有优良的分散性和足够的着色力；

④  选用对于紫外线光谱吸收率小的颜料，以免影响光固油墨的固化速度；

⑤  当颜料暴露在紫外光下或在固化反应时要不变色。

不同的颜料对于紫外光谱的吸收和反射率是不同的，因此，光固油墨的固化速度也会因颜料的不同而有区别。透明度好的颜料，紫外线透射率高，固着速度快；炭黑的紫外线吸收能力较高，固化最慢；白色颜料反光性强，会影响固化。根据以上原则，紫外线干燥油墨选用的颜料大致以钛白粉、联苯胺黄、酞菁蓝、永久红、桃红、宝红、耐晒深红、炭黑等作为主要的原料。

３．光聚合引发剂的选择

在加光聚合引发剂时，如果在光固树脂中已加入了一部分光聚合引发剂，在设计油墨配方时，应根据颜料的不同，再加入适量的光聚合引发剂。一般，加光聚合引发剂的方法有两种：一是先在光固连结料中加入少量的光聚合引发剂，配墨时再加入一部分；二是在光固连结料中不加光聚合引发剂，配墨时再加入。

４．辅助剂的选择

    油墨中常以蜡类作为辅助剂，以改善油墨的耐磨擦性能，降低粘性。对油墨用蜡的基本要求是高熔点、微结晶，如微结晶蜡和聚乙烯蜡，另外，还要加入少量的叔胺类、磷化氢的衍生物等。

二、UV固化油墨的配方及技术指标

一般，UV固化油墨的配比应在以下范围内：

颜料              15％～25％（色墨）

 50％～60％（白墨）

光固连结料        40％～70％

光聚合引发剂      1％～10％

辅助剂            0.01％～2％

U V 固化油墨的技术指标为：

颜色              近似标样

细度              15～15μm

流动度            20～35mm

着色力            90％～110％

粘性              15～25（32℃）

冲击强度          29.4N·m

光固时间          1～3s

设计U V 固化油墨需要考虑的因素：

１．油墨的透明度问题和光泽度问题；

２．油墨对承印物材料的附着力大小；

３．油墨的流变性：粘性、粘度和屈服值；

４．油墨对颜料分散程度的要求；

５．印刷品对墨膜耐抗性能（物理或化学性能）、柔软性的要求；

６．在印刷过程中对固化速度的要求；

７．印刷色序安排。

三、UV固化油墨的用法

１．油墨的混合使用

光固油墨之间可以相互混合使用，但不得与一般油墨混合，当改变油墨类型时，应洗净后再进行印刷。

２．油墨的洗净

洗净溶剂应用光固油墨的专用品。

３．辅助料

辅助料有减粘剂、催干剂和坚膜剂。减粘剂用于降低油墨粘度，添加量宜在5％以内，超过此量会降低油墨的硬化性；催干剂用于增加光固油墨的固化速度，添加量宜在2％以内；坚膜剂最大限度为10％，超过此量将毫无效果。该辅助剂为光固油墨专用，不得使用一般的辅助剂类。

四、UV固化油墨的检验方法

１．颜色、着色力、细度、流动度、粘性等检验方法，均与平版油墨的检验方法相同。

２．耐冲击强度的检验方法与印铁油墨的检验方法相同。

３．附着力的检验方法有两种：

①  划圈法，同印铁油墨的检验方法相同。

②  用一金属尖（针尖）在墨膜上划上“×”形，然后用玻璃纸胶带贴在刻痕上，并拉动，检查墨膜是否会被拉离金属基质。若所有刻痕的墨膜基本上被拉掉，则附着力差；若有小量墨膜被拉掉，评为可以；若只有极少墨膜被拉掉，可评为良好；若墨膜一点也没有脱落，可评为优良。

４．光固速度的检验方法：

①  无粘性

这是在触摸墨膜，或膜与其他表面接触时，没有粘的感觉或油墨转移的状况。在非常粗糙的基质上，这种固化在极小的紫外光照射依靠基质的吸收性，就能达到；在不太粗糙或不能透过的基质上，干燥的表面墨膜可能盖在半固着墨膜上，加压时可能会蹭脏。

②  拇指捻动无粘性

这应用大约５kg的向下压力，用拇指在墨膜上旋转捻动，试验后墨膜不破裂，固化通过。

③  无划伤固化

这是使劲用指甲划墨膜。若通过这一严格试验，墨膜不破裂，油墨即完全固化。

五、UV固化油墨的包装及运输贮存

１．目前，UV固化油墨的包装大都采用1kg或2kg的铁盒容器包装。但是，据一些资料介绍，塑料容器包装比较好，因为它不是隔氧层，能使空气通过，空气中氧气的存在，对光固树脂的固化有抑制作用，使表面干燥变慢。

２．运输贮存。①运输时遇雨要加盖遮盖，装卸过程中严禁抛掷摔放；②产品不得露天存放，库房必须干燥通风，温度保持在2 5 ℃以下，防止受潮，远离火源；③产品贮存期为6个月，油墨的贮存温度以18～23℃为宜。

六、丝网印刷用UV固化油墨

这种油墨由于不含溶剂，在印刷过程中，油墨粘度不会发生变化，更不会产生“堵孔”等印刷故障。即使是网目细的丝网，也可以进行精密而稳定的印刷，使四色丝网套印成为可能。

UV固化丝网油墨配方为：

颜料                    5 %

聚氨酯丙烯酸酯          30%

环氧丙烯酸酯            10%

稀释剂                  30%

光引发剂                10%

助剂                    15%

UV油墨粘度为5000cps/25℃，固化速度为15m/min，在PVC上附着很好。

U V 固化油墨在丝网印刷中具有广阔的应用前景，因为采用UV技术可印刷的范围非常广泛，如纸张印刷、塑料印刷、卷尺印刷、印刷电路板、铬版印刷、电子零件印刷、金属表面印刷、铝箔面印刷等。还包括很多种能够产生特殊效果、用于装饰的特种包装印刷油墨，例如：UV磨砂油墨、UV冰花油墨、UV发泡油墨、UV皱纹油墨、UV凸字油墨、UV宝石油墨、UV上光油等；广泛应用于高档、精美别致的烟、酒、化妆品、保健品、食品、药品等包装印刷，符合环保要求。

但是从生产角度来看，目前在国内真正能够量产提供UV 固化油墨的厂家不多，特别是高档的UV固化油墨更为稀缺，很多高档用户都采用进口油墨用于高档印刷作业，因此，在我国UV固化油墨的生产也只能属于起步阶段。