食品包装袋印刷中为什么现在都不建议使用甲苯油墨，或者醇性油墨呢

晚上好，如果你用的是苯溶性聚酰胺树脂的话，甲苯和醇的比例是7：3，最好是甲苯和异丁醇，异丁醇比正丁醇的水溶性更小，挥发速率适中。7：3比例时油墨挥发至空气中吸水性最小溶解力最好，当然你要使用其他树脂就另当别论了，醛酮树脂不加芳香烃只用醇溶解是不可能没有吸水性的请参考。

油墨的主要成分如下：

主剂 颜料 有机颜料

色淀性颜料

无机颜料

连结料 油型连结料

树脂型连结料

有机溶剂

助剂 流动性调整剂 粘度调整剂

粘着性调整剂

防脏剂

干燥性调整剂 干燥剂

干燥抑制剂

色调调整剂 冲淡剂

提色剂

颜料是油墨中的固体成分，为油墨的显色物质，一般是不容于水的色素。油墨颜色的饱和度、着色力、透明度等性能和颜料的性能有着密切的关系。

连结料是油墨的液体成份，颜料是载体。在印刷过程中，连结料携带着颜料的粒子，从印刷机的墨半经墨辊、印版、辗转至承印物上形成墨膜，固着、干燥并粘附在承印物上。墨膜的光泽、干燥性、机械强度等性能和连结料的性能有关。

油墨中添加的助剂，是为了改善油墨的印刷适性，如：粘度、粘着性、干燥性等。

油墨的配置工艺比较复杂，一般是将颜料、连结料以及各种添加剂，按照一定的比例，先在调墨机中混合成油状膏剂，再在辊式研磨机或中反复辗磨，使颜料以微细的粒子，均匀的分散在连结料中而制成的。

中国(TJ36-79)车间空气中有害物质的最高容许浓度 100mg/m3

中国(GB16297-1996)大气污染物综合排放标准最高允许排放浓度(mg/m3)：

40(表2)；60(表1)

最高允许排放速率(kg/h)：

二级3.1～30(表2)；3.6～36(表1)

三级4.7～46(表2)；5.5～54(表1)

无组织排放监控浓度限值：

2.4mg/m3(表2)；3mg/m3(表1)

中国(待颁布)饮用水源中有害物质的最高容许浓度0.7mg/L

中国(GHZB1-1999)地表水环境质量标准(I、II、III类水域)0.1mg/L

中国(GB8978-1996)污水综合排放标准一级：0.1mg/L

二级：0.2mg/L

三级：0.5mg/L

嗅觉阈浓度140mg/m3

首先印刷油墨中不含有「苯」这种芳香烃，部份丝印油墨中因溶解作为粘合料的PA（聚酰胺）树脂需要，会以一定比例加入少量的二甲苯作为稀释溶剂。「苯」和「二甲苯」是两种完全不同的有机物，纯苯具有非常高的生理毒性而二甲苯毒性很低了可以正常被人体代谢掉（变为甲基马尿酸排出体外）。在印刷油墨干燥后，其中的二甲苯已经完全挥发完毕，不会有任何ppm残留，可以完全放心使用——相对来说，印刷油墨中与其担心它的溶剂二甲苯，更多需要担心的是五颜六色的成色物质，很多印刷报刊画册海报的颜色来源都是有毒的苯胺染料，这是另一个话题了，苯胺和纯苯又是完全不相同的两种化学品，且苯胺致癌毒性远大于二甲苯。经常接触报刊画册等印刷品，确实会吸收少量油墨，俗话说的好“常在河边走哪能不湿鞋”，图书馆内能保持经常性开窗来提高新鲜空气流通，馆内保持一定的湿度，都有助于降低书籍中苯胺类有毒物质的挥发和游离。如果你在图书馆任职期间感受到身体不适，也请尽快就医。对苯胺油墨过敏或者出现急性荨麻疹时，可以自备少量氯雷他定、扑尔敏随身携带，请参考。

（1）颜料

颜料在油墨中起着显色作用，它又对油墨的一些特性有直接的影响。

颜料是不溶于水和有机溶剂的彩色、黑色或白色的高分散度的粉末，根据其来源与化学组成，分为有机颜料和无机颜料两大类。

①无机颜料是有色金属的氧化物，或一些金属不溶性的金属盐，无机颜料又分为天然无机颜料和人造无机颜料，天然无机颜料是矿物颜料。

②有机颜料是有色的有机化合物，也分为天然和合成的两大类。现在常用的是合成有机颜料，有机颜料的品种多，色彩比较齐全，性能优于无机颜料。

染料是有机化合物，它可溶于水，有时也溶解于有机溶剂，从某种染料中能制备出不溶性彩色沉淀物，叫色淀颜料，供制造印刷油墨用。

对印刷油墨中使用的颜料要求颇高，特别是颜色、分散度、耐光牲、透明度等，要求彩色颜料的色调接近光谱颜色，饱和度应尽可能大，三原色油墨所用的品红、青、黄色颜料透明度一定要高，所有颜料不仅要耐水性，而且要迅速而均匀地和连接料结合，颜料的吸油能力不应太大，颜料最好具有耐碱、耐酸、耐醇和耐势等性能。

（2）连接料

连接料是油墨的主要组成成分，起着分散颜料，给予油墨以适当的粘住、流动性和转印性能，以及印刷后通过成膜使颜料固着于印刷品表面的作用。连接料俗称调墨油。

连接料可以由各种物质制成，如各种干性植物油，大都可以用来制造油墨的连接料，矿物油也可制成连接料，溶剂和水，以及各种合成树脂都可用于制成连接料。

油墨的流变性、粘度、中性、酸值、色泽、抗水性以及印刷性能等主要取决于连接料，同一种颜料，使用不同的连接料，可制成不同类型的油墨；而同一种连接料，使用不同的颜料。所制成的仍为同一类型的油墨，因它不能改变油墨的根本性能，所以油墨的质量好坏，除与颜料有关外，主要取决于连接料。

（3）填料

填料是白色、透明、半透明或不适明的粉状物质。主要起充填作用，充填颜料部分，适当采用些填料，既可减少颜料用量，降低成本，又可调节油墨的性质，如稀稠、流动性等，也提高配方设计的灵活性。

（4）附加料

附加料是在油墨制造，以及在印刷使用中，为改善油墨本身的性能而附加的一些材料。按基本组成配制的油墨，在某些特性方面仍不能满足要求，或者由于条件的变化，而不能满足印刷使用上的要求时，必须加入少量辅助材料来解决。

附加料有许多，如：干燥剂、防干燥剂、冲淡剂、撤粘剂、增塑剂等等

环保的关键

所谓"环保"是相对而言的，应从以下几方面去考虑。

重金属含量

这个概念最早由德国提出来，由于儿童经常将印有油墨的玩具放进嘴内，存在不慎吸收重金属的可能性，因此人们开始对油墨的重金属含量提出要求。重金属主要来源于油墨中的颜料和助剂，尽管现在大部分的油墨都已经降低了重金属含量，但直到目前还有人用铬黄、铬红来制造油墨。

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（VOC）

它的种类很多，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。

中国环保油墨发展沿革

在中国市场上推出的环保油墨如果按照时间顺序，可以依次分为以下几种。

溶剂型油墨

普通的溶剂油墨中一般含有芳香烃溶剂（甲苯、二甲苯）。一些国际油墨公司最先在中国市场推出非芳香烃溶剂油墨，以醇、酯、醚、酮、汽油为溶剂，消除了芳香烃溶剂可能造成的危害。

目前用于柔性版印刷的溶剂型油墨，基本上是无芳香烃的，但是挥发性有机溶剂仍然很多，主要会影响印刷车间的空气质量。残留气味在印刷品中已经很少了，可能在复合印刷品中会有少量异味存在，但表面印刷品中基本无法发现。

水性油墨

水性油墨与溶剂型油墨相比，其环保性能更进了一步。它不仅不含芳香烃溶剂，而且VOC也大大减少了，但依然无法做到零含量，仍含有少量醇、醚，甚至有机胺类。它对环境影响较小，主要是污染车间空气。

UV油墨

UV胶印油墨不含挥发性有机化合物，从这一点来看进了一大步，比水性油墨更安全。可是它的干燥是通过紫外线来实现的。紫外线有诱发皮肤癌的可能，能使氧气变成臭氧，所以应将印刷机的干燥装置安装排风设备，把臭氧排出室外。水性UV油墨与水性油墨一样，会有少量挥发性有机溶剂，相对于普通UV胶印油墨，其环保性能还要差一些。

胶印油墨环保四步走

前面谈过，环保只是相对的，但对于使用量最大的胶印油墨来说，其对环境保护的贡献一直没有停止。

第一代环保产品--重金属达标

这在很多年前就已经实现了,当然还不能完全排除少数低价位、低档胶印油墨中依然含有大量重金属。

通过印刷，重金属将留在印刷品中。干墨膜中重金属含量比湿油墨中的多。当然，如果不直接与食品接触，不进入人体也许无害，但事实上，这是很难避免的。

所以普通胶印油墨重金属达标，是实现油墨环保的第一步。

第二代环保产品--无芳香烃

普通传统胶印油墨中主要溶剂是矿物油。有些矿物油中含有较高含量的芳香烃溶剂，容易挥发出刺鼻的气味，尽管在完全干燥的印刷品上，芳香烃已经几乎没有残留，但是市场依然期待相关环保产品。

于是，在一些高档油墨中，已经基本换用完全不含芳香烃的矿物油了。

第三代环保产品--豆油基油墨

油墨中矿物油的芳香烃减少或者消失，依然无法避免VOC的影响，于是出现部分矿物油被豆油取代的豆油基油墨。由于VOC相对减少，印刷车间的空气污染也会减轻，但毕竟还有少量矿物油的存在。

第四代环保产品--低VOC油墨（VOC＜1%）

它对环境保护的贡献超过水性油墨和UV油墨。被废弃的印刷品可回收，即使真的被废弃，它在自然界中的分解也比其他油墨更容易。因此，可算是目前最环保的油墨了。

上海雅鹰油墨有限公司从2005年就将第四代环保油墨GQ600系列推向市场，目前主要在美国市场销售。

生活细节要注意

尽管油墨的环保性正在不断增强，但注意甚至改变生活习惯，才能彻底摆脱来自油墨的污染。

由于油墨中的溶剂挥发后，留在印刷品中的主要是颜料、树脂和助剂，如果是用于食品和药品包装的印刷品，最好不要与食品直接接触。因食品中的油脂、醇与酯（酒、香料中）有可能会将油墨中的树脂溶解。那么食品就有可能被树脂和颜料污染。尤其是溶剂型、水性等挥发干燥类油墨被复溶的可能性比较大。UV油墨可能相比较会好一点，由于是光固化，不同于胶印油墨的氧化结膜干燥，其干透后被复溶的可能性比较小。

中投网 资讯

油墨是否有VOCs排放，主要看油墨中是否存在有机溶剂。一般来说，对物性要求不高的印刷品比如纸箱，所采用的氨基树脂或者水溶性丙烯酸树脂制作的水性油墨，因不含或极少量有机溶剂，可视为无排放。

市场上已出现具备高物性、低排放的水性油墨，其具有耐酒精、耐丁酮、耐高温、耐磨擦、耐酸、耐碱、耐水、耐化学药品等，有些甚至导电、绝缘、导光等性能。新型水性油墨通常含有少量醇醚类溶剂，因此有少量排放，大部分溶剂为水，产品不可燃。这种油墨具有溶剂型油墨的高物性，同时未使用溶剂型油墨中苯类、酯类等高危溶剂，同时，新型水性油墨适用范围包含了所有溶剂型产品可应用的常见基材，如PET、PE、PC、PVC、PMMA、PETG及玻璃、金属等。

序号溶剂名称国家限量（mg／㎡）

0苯0.01

1乙醇50.0

2异丙醇5.0

3丙酮1.0

4丁酮0.5

5乙酸乙酯10.0

6乙酸异丙酯5.0

7正丁醇2.5

8丙二醇甲醚60.0

9乙酸正丙酯50.0

10 4-甲基-2-戊酮1.0

11甲苯0.5

12乙酸正丁酯5.0

13乙苯0.25

14二甲苯0.25

15环己酮1.0

1)烟标的VOC

中国国家烟草局于2008年2月26日正式发布了烟草包装的VOC标准（YCXXX – 2007）的报批稿：―卷烟条与盒包装纸中挥发性有机物的限量‖。这一标准对烟标中16种有机溶剂的残留量（Solvent

retention）做出了具体的规定（请见表1）。这明确表明该标准是烟标的VOC标准而不是油墨的VOC标准，目的是控制烟标的有机溶剂残留量。

表1 卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的技术指标

2)烟标的VOC的标准测定方法

图1气相色谱仪的原理示意图

图2自动顶空-气相色谱仪的实物图

为了保证测定数据的可靠性和可比性，该标准规定必须按照中国国家烟草局发布的标准―卷烟条与盒包装纸中挥发性有机物的测定顶空-气相色谱法‖（YC/T 207-2006）进行抽样和样品测定。图1和2是气相色谱仪的原理示意图和实物图。图1表明：气体样品经载气带入并通过色谱柱（一般为内管壁上涂有特殊涂层的毛细管柱），由于不同物质在该色谱柱内的涂层中的吸附-解吸性质不同，从而样品中的成分得到分离。成分分离的好坏与色谱柱的种类以及操作条件有着密切的关系。理想的情况下不同的成分有不同的保

留时间（RT）（从进样到某一成分出峰所用的时间就是该成分的保留时间。），即样品中的每一成分都有它对应的且与其他谱峰分离开的谱峰。某一化合物的RT是用纯净的该化合物通过标定实验来决定的。RT决定于检测用的气相色谱仪及其操作条件，因此，同一化合物的RT在不同仪器常常不同。然而，气相色谱仪正是用化合物的RT来做定性分析的。由于存在不同化合物有相同RT和混合物质不能完全分离开的可能性，因而气相色谱仪不是一种理想的定性分析方法。最好的方法是使用气相色谱-质谱联用仪，通过质谱来定性。气相色谱仪的定量则通常是由标定实验获得的每一化合物的校正因子将峰面积（或峰高）转换为该化合物的重量来实现的。必须注意的是不同化合物的校正因子是不同的，也即是单位重量的相应色谱峰面积（或峰高）对不同化合物是不同的。因此，除了对要检测的16种溶剂的每一种做定性标定实验来获得保留时间（RT）外，还必须做定量的标定实验。一般说，如能正确操作，气相色谱仪是一种不错的定量分析方法。

烟标的VOC的标准测定方法YC/T 207-2006 还有以下要求：

- 检测仪器必须为带有自动顶空进样器（Automated headspace sampler）的气相色谱，自动顶空进样器能保证进样的准确性和进样的组成与样品瓶中的组成的一致性。这就意味着老式的顶空进样法（将装有样品的密封瓶放入一定温度的烘箱一定时间后，针管取样）不适用，因为后者难以保证进样的准确性和一致性。

- 检测器应为火焰离子检测器（FID），这表明其他检测器不适用，即使定性更好的质谱（MS）检测器也不建议使用。因为不同的检测器对各种有机溶剂在整个浓度范围的定量精确性不尽相同，难以保证测定数据的可靠性和可比性。

- 必须使用基质校正剂，三醋酸甘油酯

该标准详细描述了气相色谱的工作条件和定量的标定方法，特别规定了要用基质校正剂，三醋酸甘油酯来配制定量的标准溶液，以及加入1000μl三醋酸甘油酯到烟标样品中再作气相色谱检测。其原因是使定量的样品和待测样品都处于相似体系中，即相同的液相（基质校正剂，三醋酸甘油酯）。在标准规定的顶空进样条件（包括平衡温度800C和平衡时间，45分钟），可保证烟标样品中残留溶剂全部气化后并在气相和液相（基质校正剂，三醋酸甘油酯）之间达到分配平衡。气相部分被顶空进样器导入色谱柱分离和检测。事实上，这些检测条件应该是基于大量实验得出的优化工作条件，在这些检测条件下，要检测的16种溶剂

能够较好地分离开，便于准确定量。图3是按标准方法做出的混合标样（含16种溶剂）的气相色谱图。如用其他气相色谱检测的国标方法来检测，测定的结果会有差别。因为测定的数据与气相色谱的工作条件有很大的关系。在实际中，常有客户要求到第三方，如SGS作检测来证明油墨的VOC是否达标。这时，必须告诉测试的实验室你要求按YC/T 207-2006 检测。否则，检测的结果不能作为判断的充分依据。

图3混合标样（含16种溶剂）的气相色谱图

- 两次平行测定

标准规定测定结果取两次平行测定的平均值，单位为毫克每平方米（mg/m2）。这样就可避免由于异常的测定结果造成误判。

当某化合物的测定结果小于该化合物的定量检出限时，应报告该化合物―未检出‖，同时报告定量检出限值。当测定结果大于或等于定量检出限但小于0.01 mg/m2时，按0.01 mg/m2报告，同时报告定量检出限值。

- 判定规则

标准规定测定结果出现下列情况之一，则判该批产品不合格：

—苯含量≥0.01 mg/m2

—测定结果不符合下式要求

∑(xi/yi－1)＜15.0 （1）

式中：

i——表1中的序号，i=1，2，3…15；

……xi——测定值，―未检出‖时取值为0；

……yi——指标值；

……xi/yi－1——超标比值，当xi/yi－1＜0时，取值为0。

根据这一判定规则，除了苯的残留量值不能超标外，其实，烟标所含的其他标准所规范的15种溶剂的残留量值Xi可以超过表1 中的指标值Yi，只要这15种溶剂的残留量值符合求和公式（1）。按求和公式（1），粗略的说，只要烟标中除了苯外的15种溶剂的每一溶剂的残留量值小于指标值的两倍都是符合标准的。

二、正确规范油墨的VOC

影响烟标的有机溶剂残留量的因素有以下几方面：

·印刷基材和其他辅料

·油墨的性质（树脂，溶剂的特性和组成，等）

·上墨量及面积

·印刷条件（干燥设备和温度，印刷速度，等）

由于生产中要使用表面涂层和复合胶，故烟标所用的基材，如白卡纸和复合卡纸常有包括甲苯在内的

残留溶剂。我们检测时曾发现一种烟标用的白卡纸，其甲苯的残留量竟然超过0.5 mg/m2 ，将其在70oC 烘烤30秒，其甲苯的残留量仍有0.3 mg/m2 。目前，不少烟标印刷厂已对印刷基材制定了VOC检验标准并用气相色谱对来料作检验（请见表2）。

至于烟标的上墨量及面积，这是由烟标的设计所决定的，烟标印刷厂不能做太多改变。

而印刷条件（干燥设备和温度，印刷速度，等）则是烟标印刷厂可以优化的，它们对于烟标的有机溶剂残留量的控制非常重要。

当然，油墨，特别是溶剂型凹版油墨的VOC性质对烟标的有机溶剂残留量有着重要的影响。为此，各家烟标印刷厂都将油墨，包括光油列为VOC控制的重点。由于至今还没有针对油墨的VOC的国家标准，为解决对油墨的VOC有效控制，不少烟标印刷厂和油墨生产企业都已初步制定了本企业的油墨的VOC 标准。目前无统一标准的状况，给烟标印刷厂与油墨生产企业之间对油墨VOC标准的相互认同造成了很多困难。

基于工作的需要，DIC公司收集了不少烟标印刷厂的油墨VOC标准。根据检测样品的性质，它们可大致分为两大类：

1）检测印刷样品的溶剂残留量

-检测方法：按国家标准YC/T207-2006。

-检验标准：同VOC国家标准（YCXXX – 2007）或更严。我们了解到有的客户的VOC指标值仅为国标的指标值的1/5。我们认为后者太严，实际中难以控制。是否必要，值得商榷。

-测定样品：印刷样品。

这一检测方法的制样方法有下面两种：

A．印刷机制样

有些烟标印刷厂具有打样印刷机或单张印刷机，可以很好地模拟实际印刷结果。但要注意油墨粘度，稀释剂，基材与实际印刷是否有差别，特别是凹版打样印刷机往往没有干燥装置，这会造成打样印刷机印

样的溶剂残留量比实际印刷样高。

B. 实验室制样

·凹版墨和光油：6号棒在白卡纸上打样，上墨面积大于22cmX 5.5cm, 120oC的鼓风烘箱干燥1分钟。

·UV胶印墨和光油: 用刮刀片将墨均匀刮在白卡纸上，上墨面积大于22cmX 5.5cm, 然后将印样通过UV灯箱。

·普通胶印墨: 用刮刀片将墨均匀刮在白卡纸上，上墨面积大于22cmX 5.5cm, 室温下放置4 小时。

2）检测油墨的溶剂含量

- 检测方法：无国家的统一标准，但参照测定烟标溶剂残留量的国标YC/T207-200检测。

- 检测标准：对不同油墨中的16种溶剂含量规定限量值, 单位为ppm（百万分之一）。不同烟标印刷厂有不同的标准。表2是一份典型的标准。

- 测定样品：直接取原墨，50-100 mg.，放入顶空进样瓶，再加入1000μl三醋酸甘油酯到样品中再作气相色谱检测。

- 值得探讨的问题：a）为了能检出油墨中的微量溶剂，如苯类，取样量比定量时标准溶液的加入量~1 mg 样品多了50-100倍，这使得顶空瓶中的油墨中所含溶剂在气相和液相（基质校正剂，三醋酸甘油酯）之间达到分配平衡时，两者的溶剂在气液两相中的分配状况有差别。b）这还可能造成进样量过大，使色谱柱过载而分离不良，可使定量不准。c）再者，由于国标YC/T207-200的定量标准溶液中各溶剂的组成与油墨中的各溶剂组成相差很大，如前者的甲苯在所有挥发性有机物中的含量为~8000ppm, 而待测油墨中的甲苯含量通常仅为20-150ppm，也可能造成定量误差。实际中，准确测定10ppm的溶剂亦不易。

d) 在做微量溶剂的定量时，正确鉴别信号峰和噪声峰相当困难。

特别在苯类溶剂的出峰位置，如误将噪声峰当作信号峰，则可能引起误判从而退货。一些气相色谱资料建议：只有当一个峰的高度与噪声峰的平均高度的比值大于3时，该峰才能算做一个信号峰。然而，为了

避免在这种情况下可能的误判，最好的方法是使用气相色谱-质谱联用仪，通过质谱来定性。

表3比较了两种油墨VOC检测方法的优缺点。

表2纸张和油墨的VOC标准

表3 两种油墨VOC检测方法的优缺点比较

根据DIC公司了解的信息，目前的状况是：如用检测印刷样品的溶剂残留量的方法来检测，大的油墨生产商的烟包专用凹版墨，水性光油，UV 胶印墨和UV光油大部分都可以达到检验标准。烟标印刷厂使用这些达标油墨来印刷的烟标亦可以达到烟标2007年VOC标准。

迪爱生（广州）油墨公司也是使用这一方法来检测该公司油墨产品的VOC，但对于烟包专用凹版和柔版墨，以及水性光油，DIC公司采用更严格条件：800C干燥1分钟，并且用铜版纸为打样基材（因为白卡纸常有包括甲苯在内的残留溶剂）。检验标准为烟标VOC国家标准（YCXXX–2007）。

如用检测油墨的溶剂含量的方法检测，目前的状况是：很多烟包专用凹版墨，水性光油，UV 胶印墨和UV光油不能达到表2 给出的标准：凹版溶剂墨多是甲苯超过50ppm。水性光油多是甲苯和二甲苯超过10ppm，UV胶印墨和UV光油多是甲苯超过20ppm。事实上，烟标印刷厂只好选用那些VOC超标相对较少的油墨来印刷，烟标似乎也能达到2007年VOC标准。

事实上，由于水性光油所用的不少树脂难以避免微量的甲苯，乙苯和二甲苯，水性光油中的苯类含量并不一定比溶剂墨低。此外，我们发现水性光油直接顶空进样，由于大量水进入色谱柱，造成基线不稳，测定结果不大可靠。长期测高含水的样品，可能会对有些类型色谱柱造成一定损害。类似的，UV 胶印墨和UV光油所用的树脂难以避免微量的甲苯，几乎不可能达到20ppm的限量。因此，DIC公司建议，如希望用检测油墨的溶剂含量的方法检测，应制定一个比表2的限量值高的和合理的标准限量值。具体的标准限量值最好由烟标印刷厂和油墨生产厂合作，通过试验决定。

三、如何保证烟标的溶剂残留量达到国家的标准

1）原材料的控制

- 烟标生产厂：采用