喷墨印刷之墨水安全问题总结

水性的织物墨水

本文将对喷墨印刷墨水仍然存在的安全问题、在采购和应用喷墨打印技术时应该考虑的问题进行概述。

1.水性染料型和颜料型墨水(包括乳胶)

现在市场上的各种墨水实际上是非常安全的。对于所有类型墨水中的有害成分来说,像镍这种通常存在于黄色颜料中的致癌物质已基本被淘汰了。要确保你的染料型或颜料型的黄色墨水中不含镍,可以依法要求在美国制造和出售墨水的供应商提供材料安全数据表(MSDS)。通常从打印机或墨水制造商的网站上可以获取相关数据,也可以要求供应商主动提供。

水性染料型和颜料型墨水

如果在墨水中使用了镍,那么它必须在材料安全数据表(MSDS)中作为一种成分被列出来,并做出它是致癌物质的警示标注。查看你所用墨水的材料安全数据表是个很好的做法,这可以让你知道如何保护自己、员工和客户免受这些物质的危害。如果由第三方墨水供应商提供的材料安全数据表中列出了太多“专有成分”(除了打印机制造商之外的其他来源),那么你就要小心了。因为这个词可以用来掩盖有害成分的存在。对于所有类型的墨水都是如此,而不仅仅是水性墨水。打印机和墨水的销售人员通常不会去掩饰或者低估任何危害的存在。这对于溶剂型和UV固化型打印机制造商来说也是要注意的问题。

水性染料型和颜料型墨水的溶剂大多是加有一些湿润剂的水,通常是乙二醇醚,它是相当安全的。通常在这些墨水中会添加少量醇和一种成分来抑制霉菌或细菌菌落的生成,但它可能会堵塞喷嘴。

与乳胶墨水中颜料分散有关的聚合物一般是丙烯酸聚合物,它不会构成太大的危险。在乳胶墨水中,它们是在水和共溶剂蒸发过程中来凝聚和形成薄膜的聚合物颗粒。这是个物理过程,没有化学反应。 “固化”一词有时用于乳胶墨水,这确实意味着在生产时它是一直被加热直到形成一层薄膜。

2.水性的织物墨水

能够直接在织物上打印的墨水可能是颜料型的也可能是染料型的。颜料型墨水与用于涂布膜或纸张上打印的墨水非常类似,含有像“胶乳”一样的黏合剂,以便提高墨水在织物上的耐久性。染料型墨水则是另外一种情况。根据纤维的种类,它们可能含有升华染料(较小分子的分散染料),分散染料墨水用于在合成纤维上打印,活性染料墨水用于在棉等纤维素织物上打印,而酸性染料墨水用于需要有鲜艳色彩的尼龙和丝物上打印。

升华染料必须在打印后进行加热,使其扩散到合成纤维(通常是涤纶)中。不能完全扩散到纤维的染料必须从织物上洗掉。这个过程中没有化学反应,所以从不会产生有害的副产物。无论是由纸张转印还是直接打印,所使用的材料基本上是相同的。未扩散的染料会对皮肤产生刺激,所以,如果用于服装生产,把它从织物上洗掉是非常重要的环节。如果图形将用于标牌或展览会的话,就没有必要清洗了。

Ink Safety Update1.jpg

酸性染料和活性染料与纤维反应,以化学反应的方式附着到织物上,就像在传统的织物上印染一样。需要进行预处理和后处理,来实现有效的化学反应。未反应的染料和反应的副产物,以及预处理材料,都应在处理后除去,使这些材料不残留在织物上。在传统的模拟打印中,生产商经常在印染后洗掉未能充分反应或未扩散的染料,以避免使染料增加到其废水中。这就是为什么你所购买的服装,尤其是染色涤纶,应先单独清洗一下,以除去未扩散的染料的原因。

3.溶剂型和弱溶剂型墨水

溶剂型和弱溶剂墨水与水性墨水的危害完全不同。在颜料型墨水中,他们用有机溶剂代替水,作为主要的墨水载体(连结料)。至于安全问题,墨水中的颜料分子和聚合物分子与水性墨水的非常相似。然而,溶剂又完全是另外一回事。

首先,溶剂构成了墨水的大部分重量并且它们是有机物,这意味着它们有可燃性,与空气混合时有可能发生爆炸(取决于墨水的闪点)。这些溶剂可以归类为挥发性有机化合物(VOC),在排放到环境中会造成臭氧污染,如果人体吸入较多的量或是以液体的方式排放到环境中,也会对人体和鱼类造成毒害。

有些“强性”或“纯”溶剂墨水(通常用于广告牌打印)含有低闪点的溶剂。闪点指的是墨水蒸气具有爆炸危险的程度。溶剂型墨水对乙烯材料有最佳的附着力,但是有明显的安全隐患。有的还会引起皮肤过敏。同样,要查看一下你所考虑的具体墨水的材料安全数据表。不要简单地咨询销售打印机或墨水的人员,因为他们通常会淡化这方面的危害。

水性的织物墨水

弱溶剂墨水是化学师们努力在不牺牲墨水表现性能的前提下尽量把危害降到最低的一种墨水类型。对于弱溶剂型墨水,配制墨水的化学人员选择使用具有较高闪点的溶剂,但这使得干燥更为困难。他们还选择具有较小气味的溶剂,排除强烈的共溶剂,这在一定程度损失了粘合力和耐久性(与溶剂型相比)。

某些打印机制造商可能会说,由于使用弱溶剂型墨水的气味很小,所以不需要为打印机装通风设施。要知道,即使你闻不到,打印机的操作工人仍会吸入打印过程中挥发出来的溶剂和墨水气溶胶(气雾剂)(在打印时总是会出现非常微小的墨滴)。

关于溶剂型墨水的另一个所要考虑的问题是,打印好的图形从干燥到可以触摸这段时间里残留溶剂会挥发到空气中。这取决于溶剂的类型,如果图形要在室内使用,这可能会造成气味和健康的问题。强溶剂墨水的问题最大,不过所有的溶剂型墨水都有这种现象。

4.UV固化墨水

UV固化墨水是要有化学反应的。它们在紫外线照射下要发生反应,如果液体墨水溅到你的皮肤上也会发生反应。你必须戴好护目镜,因为如果墨水进入眼睛,你可能会受到严重的伤害(更不用提强大的固化灯具对眼睛可能造的伤害)。

毫无疑问,这些墨水的活性非常强,包含有害的化学物质,如果不妥善处理会造成伤害。现在有几家打印机制造商正在推广低气味的UV墨水。这主要是减少或消除在墨水配方中加入的共溶剂并且它在墨水中会随着时间推移而干燥,低气味的单体、低聚物或光引发物也是如此。

在墨水打印到承印物上以后,UV固化灯使墨水中的低聚物和单体开始交联,然后它立即变成固体的三维基质,并有望能与所打印的承印材料形成化学/物理的键联。如果没有完全固化,这些未交联的活性成分可能会残留在印品中。对于有些应用来说,这可能没有关系,但是如果部分固化的印品使用时要与人接触,或是要在室内使用,这就有问题了。

许多UV打印机和墨水制造商声称,他们的墨水如果使用得当的话能可以实现完全反应而不会造成危害。闻一下印品!如果你能闻到墨水的味道,那么它具有挥发性的化学物质。这些挥发性物质可能来源于承印材料,可能来源于为了调整喷头的性能而在墨水配方中少量加入的有机溶剂,也可能来源于未反应的有害成分。无论哪一种情况都应了解到它的危害,并相应地合理使用它们。不要忘记查一下材料安全数据表,并采取建议的预防措施。

总而言之,我们在喷墨打印墨水和打印系统的设计上已经取得了很大的进步,但是还是要记得阅读墨水的材料安全数据表,了解可能的危害,并采取预防措施,避免伤害到自己、操作工人、客户和环境。[divider_top]