浅谈彩晶装饰玻璃用油墨的现状及发展趋势

杜大艳 陈 璐 苗向阳 贾祥道

（中国建筑材料科学研究总院，中国建筑材料检验认证中心有限公司，北京100024）

1 前言

彩晶装饰玻璃是我国具有自主知识产权的新兴工业产品。选用浮法玻璃进行深加工，经切裁、车磨、钢化、热弯等多道工艺加工处理后，再进行网印、喷涂、滚涂、固化，在玻璃背面形成多彩涂层的高强度彩色晶闪玻璃[1]。相对于其他面板而言，彩晶装饰玻璃不仅外观新颖时尚，“鲜、亮、透、闪”的优势一目了然，而且还具有质地坚硬，色泽鲜亮，长时间不褪色，无污染，隔热等优点，广泛应用于电子行业、家电、家具行业等领域，并出口欧美和东南亚等国[2]。

根据国家标准化管理委员会国标委综合[2009]59号文“关于下达2009年第一批国家标准制修订计划的通知”，《彩晶装饰玻璃》被列入国家标准编制计划。该标准由全国工业玻璃和特种玻璃标准化技术委员会组织，江苏秀强玻璃工艺股份有限公司、中国建筑材料检验认证中心等多家单位共同制定。目前已完标准草案的编制工作，其中规定了彩晶装饰玻璃的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则及产品包装、标志、运输和贮存。在技术要求条款中，除了对外观质量、玻璃弯曲度、抗冲击性能及碎片状态要求外，其他的十余项要求均是针对彩晶装饰玻璃涂层性能的。由此可见，彩晶装饰玻璃的质量在很大程度上取决于涂层形成材料——油墨的性能。本文就彩晶装饰玻璃用油墨的现状及发展趋势进行探讨。

2 彩晶装饰玻璃用油墨分类

本文所称的彩晶装饰玻璃用油墨主要指有机低温固化类油墨。油墨由溶剂挥发型树脂为粘结剂，有机染料、无机染料为色素，另外添加助剂、稀释剂合成适合于网板印刷的油墨，其中又分为单组份油墨、两液反应型双组份油墨[3-4]，热固化温度为100℃～180℃不等，广泛用于家装、家居、器皿、包装容器类玻璃。

2.1 按溶剂性质分类

溶剂在彩晶装饰玻璃用油墨中起着分散颜料、给予油墨适当的粘度、流动性和转印性能、以及借助成膜过程使各种颜料固定于玻璃表面的作用。根据溶剂化学成分的不同，可分为油性油墨和水性油墨。油性油墨以有机溶剂，例如甲苯、二甲苯等为溶剂。水性油墨是由水溶性聚合物、高级颜料和助剂经加工而成，其溶剂主要是水[5]。水性油墨与油性油墨最大的区别在于其使用的溶剂是水而非有机溶剂，能够明显减少挥发性有机物VOC排放量，降低对大气的污染，不影响人体健康，不易燃烧，有利于安全生产。但水性油墨光泽差、附着性差，另外油墨中水的蒸发速度较慢，所以干燥时间较长[6]。

2.2 按油墨的环保性能分类

油墨为彩晶装饰玻璃带来了绚丽多彩的颜色，但其中有些种类的油墨也带来了环境问题，造成了环境污染。因此根据油墨对环境的影响分可为非环保型油墨和环保型油墨。

油墨对环境的污染主要来源于其含有的重金属、芳香烃溶剂及挥发性有机物VOC。重金属主要来自于颜料，大部分是无机颜料，也有部分有机颜料中含有重金属物质，如铅、镉、汞等。芳香烃溶剂主要指甲苯、二甲苯、多环芳香烃及其衍生物等。它们会伴随油墨的干燥挥发到空气中，不仅污染空气，还会对印刷操作工人的身体健康造成威胁。挥发性有机化合物的种类很多，例如醇、酯、醚、酮、矿物油等。同芳香烃溶剂一样，它会伴随油墨干燥而挥发，从而污染空气[7]。

对于油墨的环保性能要求，欧盟REACH法规中进行了详细规定。此外ROHS指令以及国内的SN/T 2002-2006《电子电气产品中有毒有害物质的检测符合性评价》和SN/T 2001.1-2006《电子电气产品中有毒有害物质的检测机械拆分 第1部分：通用要求》也对其进行了规定。

3 彩晶装饰玻璃用油墨发展现状及趋势

彩晶装饰玻璃最早多采用双组份自干型或双组份低温固化型油墨，用于喷涂或网板印刷。但双组份油墨缺点是粘度变化快，印刷品膜厚不可控，同批次色差明显；同时合成油墨固化期时间太短，加入固化剂使用时间受到限制，8小时内使用不完就要坏掉，造成浪费。所以大多数企业喜欢使用单组份油墨，它相对稳定，剩余油墨可回收再利用，但烘干固化耗能多。综上所述油墨优缺点，后来有更多网印企业采用慢反应固化剂或潜固化剂油墨配方，此体系合成油墨可用一个月，烘干固化时相对节能。

目前彩晶装饰玻璃油墨，国内规模以上的生产企业有10家以上。虽然目前整体上我国油墨企业遍布全国，几乎各省都有油墨厂，但是规模化、集团化的企业都集中在珠江、长江三角洲和环渤海一带，其它地区相对比较薄弱，发展不平衡。以广东佛山最多，其次是浙江杭州，再其次是苏州、上海等地，年产量3000吨以上，有些油墨厂日产1~2吨，月产20吨，总的来说产能大于需求，属需方市场主流，品种多数为单组份溶剂热固化型。进口油墨与国产油墨相比，品质差异不大，但价格偏高，采购周期长，售后服务不如国产方便。目前国外油墨厂也有许多转到中国办厂，以缩短上述差异性。国外油墨品质相对较好一些，但针对用户需求变化时，快速反应能力差，不如国内企业快速是制约发展的主要因素。而彩晶装饰玻璃作为一种装饰玻璃，花色、品种的流行周期较短，而且色差一直是困扰生产企业的难题，这必然要求彩晶装饰玻璃生产厂家和油墨供应厂家具备快速反应能力。

由于我国的现代油墨制造业起步晚，产品标准不健全，不规范，标准指标落后于国际上的相关标准，导致部分符合国内标准的印刷品外销时，被检测出有害物质含量超标，阻碍了产品出口。同时在油墨的生产中，有机溶剂的挥发排放还没有达到健康标准。因此，如何保障油墨的质量安全问题就显得尤为重要[8]。未来市场将需求产中、产后都能环保达标，提高环保指数成为了业界的必然追求。

水性彩晶装饰玻璃用油墨是目前发展较快的环保型油墨[9]。它以水溶性聚合物或水分散性聚合物为基材，与有机颜料、溶剂及相关助剂经复合研磨加工而成。一般将水溶性的丙烯酸改性聚合物作为水性油墨的基材，利用特殊官能团间的反应，可使膜的光泽度、耐候性、耐水性、耐化学性和耐污染性等方面显著的提高，用该聚合物制成的水性油墨，其质量可达到或超过国外产品的水平。

紫外线固化型彩晶装饰玻璃用油墨 (即UV彩晶装饰玻璃用油墨) 也是环保型油墨[10]。它是由颜色料、改性丙烯酸体系预聚物、感光性单体、交联剂、光聚合引发剂、助剂等组成，在干燥过程中经紫外线的照射，使聚合物基材按照光聚合原理发生聚合反应，形成油墨膜。由于紫外线固化型油墨不含有任何溶剂，闪点高，因此在印刷过程中不产生溶剂挥发，有利于保护环境。在印刷过程中，紫外线固化型油墨稳定性好，干燥速度快，膜光泽度高，颜色复现性优于普通油墨，具有优良的耐水性、耐磨性和耐溶剂性等性能。

2010年及今后的几年中，在国家拉动国内消费、家电下乡等政策的推动下，我国家电行业将得到进一步的发展，同时由于美国和许多西方国家的经济开始复苏，家电出口也会逐步回升。这无疑将对家电玻璃的需求进一步增大。随着技术水平的提高，家电玻璃的应用领域也将不断扩大。到2012年，全国家电玻璃行业的产值将达30亿元以上。其中80%以上在国内销售，20%左右的产品出口。因此，彩晶装饰玻璃的持续稳定发展，也必然推动着环保型油墨的同步发展。我国对“绿色油墨”的研究也越发重视[11]。无污染少污染的新型印刷油墨、印刷材料及辅料，正越来越多地开发出来，并得到应用，绿色环保油墨正日益变成印刷油墨界的共识和共同行动[12]。油墨生产企业从本企业的质量标准体系着手，从产品的管理、生产到质量监测的规范化开始，逐步转向认证并通过ISO9001质量体系国际标准、ISO14001环境管理体系等国际标准，以此监督并规范本企业的产品质量的环境化管理。为确保油墨产品中重金属及其他有害物质不超标，部分油墨企业还通过了日本SONY索尼绿色合作伙伴SS-00259标准和欧盟ROHS94/62/EEC标准认证。目前正在制定的国家标准《彩晶装饰玻璃》对油墨的环保性能提出了严格的要求，其指标也是参照欧盟标准的要求来确定的。以上标准的认证与实施，将促进中国环保油墨的快速发展。

4 发展建议

为适应国内外产品对环保型印刷油墨的需要，国内已开始大力研发环保油墨，但与国外的产品相比，在性能上还有很大的距离。为了缩短与国外的差距，首先要加快UV固化油墨和水性油墨等环保型油墨的研制速度。第二，要积极借鉴国外环保油墨发展的成功经验。美国和欧盟等发达国家不仅提倡使用环保型油墨产品，而且对环保型油墨的性能标准严格监管，这些国家在环保指标指标上对进口的油墨产品提出了苛刻的要求，并进一步实施严格的监测，从而提高了全球油墨制造业的环保要求。对此我们要加大国内油墨行业的环保管理，同时也要大力提高国家对环保油墨产品的标准认证及实施的力度，使整个行业、每个企业乃至每个员工的环保意识都有质的飞跃，进而生产出具有优异质量的环保油墨产品。第三，积极制修订我国环保油墨的标准，进一步鼓励有相对优势的企业参与国际标准的制定。通过有效地参与国际标准的制定，不断跟踪国外先进油墨标准动态和先进的技术成果及各国技术法规和技术标准，可以及时调整我国油墨标准的各项技术指标，提高我国油墨国家标准的水平。在环保、安全等技术指标方面实现国家标准与国际标准接轨，使国际标准更多地反映出我国油墨行业的技术要求和经济利益，确保我国在国际经济竞争中的优势，从而增强我国油墨产品和技术在国际市场的竞争力[13]。

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[2] 田靓, 卢军. 玻璃印刷面面观[J]. 网印工业.2008,3：32-37.

[3] 贾静儒.玻璃陶瓷装饰用热固化油墨[J].丝网印刷. 2009,12：15-16.

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[6] 汪宝荣. 丝网印刷油墨现状及其市场发展趋势[J].网印工业. 2004,6：1-5.

[7] 周梅.绿色环保印刷与环保油墨的发展趋势[J].印刷质量与标准化.2009,9：17-20.

[8] 罗妙枝, 蔡敏钊, 林雪南. 国内外印刷油墨的发展趋势[J].广东印刷. 2005,4：56-57.

[9] 周浩.几种常用油墨的应用领域、现状及环保趋势[J].今日印刷.2007,9：2-3.

[10] 闻华明.UV玻璃油墨知多少[J].丝网印刷.2008,1：30-31.

[11] 陈赛艳,陈蕴智. 藏在油墨中的“绿色”商机[J].网印工艺.2009,1：41-43.

[12] 孙永泰. 环保型水性油墨的研究与市场展望[J].上海造纸. 2008,2：56-58.

[13] 刘三国, 翟洪杰. 实现绿色印刷的基本策略[J].印刷质量与标准化.2009,8：12-15.