随着改革开放后国民经济的快速发展，通过技术及设备的引进、消化、吸收、再创新，中国油墨工业取得了长足发展，国内油墨市场正在朝着高技术化、产业化、标准化、安全节能环保的纵深方向发展。本文以绿色化发展背景下国家执行的多项环保标准为指引，详细介绍了传统印刷领域的全植物油（无矿物油）油墨技术、节电型能量固化技术，分析了未来油墨的水性化、油墨包装的轻量化趋势，展现了绿色化对行业高质量发展的重要意义。

油墨产品的研发和制造涵盖多学科应用，涉及材料科学、流体力学、色彩学和界面科学等各类学科，从产业链来看，油墨上游主要原料包括树脂连接料、稀释剂、功能助剂、颜料等。油墨行业发展与印刷业销售收入之间呈正向线性关系，油墨行业的下游主要为印刷业，伴随着网络普及带来的人们阅读习惯的改变，报刊杂志类出版印刷受到较大冲击。与此同时，随着我国在教育、食品、医药、电子、物流等行业的持续发展，相关印刷产业得到了迅速发展，成为印刷业的发展重心。

作为我国国民经济的重要组成部分，2016年，在科技部、财政部、国家税务总局发布的《国家重点支持的高新技术领域》中，已将“数字印刷用油墨、墨水，环保型油墨，特殊印刷材料等制备技术”列入国家重点支持的高新技术领域。所属产品和行业属于国家统计局发布的《战略性新兴产业分类（2018）》目录中的重点鼓励和推广使用的“新材料产业”类别的“先进石化化工新材料”之“新型功能涂层材料”。2023年底，国家发改委正式发布《产业结构调整指导目录（2024年本）》，其中“18.水性油墨、能量固化油墨、植物油油墨等节能环保型油墨生产”延续列入“第一类 鼓励类-十九、轻工”目录范畴。此外，为贯彻落实党的二十大关于“推动战略性新兴产业融合集群发展”的部署，国务院第五次全国经济普查领导小组办公室特制订《工业战略性新兴产业分类目录（2023）》，其中包括“新型环保印刷油墨（包括可再生含量高的生物质基油墨、紫外光（UV）固化油墨、水性印刷油墨、电子束（EB）固化油墨、可降解油墨）、新型金属印刷油墨、新型水基喷印油墨、新型功能印刷油墨、新型纳米材料制成的印刷油墨和涂布材料”。由此可见，绿色化已成为油墨行业的共识和发展基调。

以标准化引领绿色发展

油墨行业、印刷业以及下游各应用领域，包括电子产品、食品、药品、烟草包装、儿童玩具、书刊等，均出台多个安全环保法规，其中比较通用的限制要求包括不得添加致癌的、致突变的或有生殖毒性的CMR等有毒、有害物质，明确提出挥发性有机化合物（VOCs）限量、迁移性元素（8大重金属等）限量以及多环芳香烃、增塑剂、全氟和多氟烷基化合物等限量。根据使用场景不同，还需满足特定行业和用途的环保法规和要求。比如与书刊质量相关的标准《绿色印刷 产品合格判定准则 第1部分：阅读类印刷品》、食品接触材料和制品相关的法规GB 4806.14—2023《国家食品安全标准 食品接触材料及制品用油墨》、儿童玩具类法规GB 6675.4—2014《玩具安全 第4部分：特定元素的迁移》等。同时，鉴于产品出口需求，欧盟、美国、日本等相关法规的符合性也需要确认。重点包括欧盟REACH SVHC高度关注的物质列表（已更新到248项，要求添加量小于0.1%），欧盟电子电器产品RoHS2.0法规指令、美国《加州65号提案》、美国包装指令TPCH法规、法国AGEC《反浪费及循环经济法》关于限制使用矿物油油墨的法规*、日本油墨工业协会Negative List（NL）限制列表等。

VOCs一直以来都是我国环境治理的重点，根据国家相关环保标准GB 38507—2020《油墨中可挥发性有机化合物（VOCs）含量的限值》、HJ 2542—2016《环境标志产品技术要求胶印油墨》以及HJ 371—2018《环境标志产品技术要求 凹印油墨和柔印油墨》的规定，印刷油墨的VOCs含量低于5%可认为是极低VOCs含量的油墨，同时禁止添加多种卤代烃、多种有毒溶剂和部分光引发剂。在其他特定迁移性元素方面，相关法规明确了包含镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）、钡（Ba）、 硒（Se）、锑（Sb）、汞（Hg）、砷（As）8大重金属，DBP、BBP、DEHP、DNOP、DINP、DIDP等多种增塑剂以及多种全氟和多氟烷基（PFAS）等迁移性物质的限量要求。

国家鼓励推广的全植物油油墨（无矿物油油墨）、能量固化油墨以及部分水性油墨，能够更好地应对上述法规的需求，也是油墨行业发展的重点。

全植物油（无矿物油）油墨技术 渐入佳境

传统的平版胶印油墨是由树脂、矿物油、植物油和助剂等组成，其中的矿物油是印刷行业VOCs的主要来源之一为了实现绿色印刷的要求，减少矿物油的使用，提高绿色环保原材料的比例，减少下游客户使用过程中VOCs的产生，开发出了一种完全不添加矿物油的新型环保胶印油墨——全植物油胶印油墨。但常规全植物油油墨由于不添加石油系溶剂，在实际使用过程中容易存在固着速度慢、背粘等问题。而且在固化过程中，部分植物油因氧化酸败造成强烈刺激性异味。油墨企业从树脂合成角度进行了技术攻关，各项性能基本接近传统油墨。新型全植物油油墨的主要特点体现在以下几方面：

1.连接料和油墨配方中采用植物油（可再生）替代石油系溶剂（不可再生）

传统连接料（凡立水）配方中采用30%～35%石油系矿物油，通过配方优化改良，提高植物油配方比例，采用植物油衍生物替代矿物油，实现凡立水中无传统矿物油；油墨配方中选用植物油（或衍生物）替代矿物油，凡立水、油墨传统配方与全植物配方对比见表1。

2.全植物油油墨使用时挥发性有机化合物排放甚少

全植物油油墨和传统胶印油墨两种不同油墨的VOCs测试方法对比见表2。失重法是模拟油墨长期放置过程中总挥发物挥发情况，被认为更接近于实际使用情况。以国内胶印油墨年产约25万t计算，如果全部转换成全植物油油墨，可减少总挥发物排放量约5万t。

3.新型全植物油油墨的印刷性能和脱墨效果

（1）印刷性能

常规全植物油油墨由于不添加石油系溶剂，在实际使用过程中容易存在固着速度慢、背粘以及固化后产生异味等问题。从树脂核心性能出发，利用特定性能的树脂和植物油开发树脂衍生物，很好地解决了上述的问题，各项性能（特别是固着性能）和传统油墨一致。

（2）脱墨效果

为比较全植物油胶印油墨和普通胶印油墨在印刷样张上的脱墨性能，针对铜版纸和胶版纸两类纸张，在相同试验条件下，全植物油和常规油墨脱墨对比测试数据见表3。

数据结果显示：EF全植物油油墨产品与传统油墨相比，视白度指标高出5%～6%，纸浆得率高出0.6%～0.7%。一方面增强了脱墨效果，另一方面又提高了纸浆收率，从而提高资源利用效率及减少废水中污染物产生量。

4.碳足迹行业内部分企业依据ISO 14040:2006《环境管理—生命周期评价—原则和框架》、ISO14044:2006《环境管理—生命周期评价—要求和指南》、ISO 14067:2018《温室气体—产品碳足迹—量化要求和指南》，对全植物油油墨从“摇篮到大门”的碳足迹进行了评估和核查。结果显示，全植物油油墨不包括生物碳储存与排放的碳足迹为5.647tCO2e/t，如果包括生物碳储存与排放的碳足迹为5.173tCO2e/t，两者相差约8.4%（数据的年期初级数据：12 个月；数据收集期间：2023年1月1日—12月31日；次级数据：10年）。

扩大可再生生物质资源（植物油、松香等）应用于平版胶印油墨，大幅减少不可再生的矿物油（全国全行业可减少使用近10万t/年），可以更加有利于印刷纸张的脱墨回收，提高印刷品的安全卫生性，大幅降低回收纸张残余的矿物油含量，提高回收纸张的利用价值。随着对全植物油胶印油墨配方的不断深入研究并持续深化开发，开发的环保、绿色生态型全植物油胶印油墨完全能够替代传统的现有胶印油墨。

节电型能量固化技术在书刊印刷领域持续推广

1.LED-UV和EB在印刷领域的应用分析

普通油墨印刷后墨膜层的干燥，一般是油墨中的连结料被承印物吸收和挥发，固态物质则保留在承印物表面，形成一层薄薄的墨层。能量固化技术主要有紫外光（UV）固化和加速高能电子束（EB）固化两种形式，是借助紫外线和电子束能量射线，与光敏和活性单体进行辐射化学反应，在常温下迅速干燥固化的过程。

LED-UV紫外线波段固化是在现有UV固化技术的基础上发展起来的一门新技术，它主要是采用一种芯片产生紫外线纯波段的方式固化油墨。紫外线波段固化中LED-UV固化灯发光，面对基材表面照射，从而实现固化加工。其基本原理就是以紫外线波段为能源，引发具有化学活性的液体配方，在基体表面实现快速反应的固化过程。LED-UV固化是能量辐射固化领域目前最吸引人的一项技术，它是由一颗颗紫外发光二极管（LED-UV）封装而成的LED-UV灯，发射出深紫外线完成能量辐射固化。2008年，LED-UV固化技术首次在德鲁巴展会上亮相，引起了业内的广泛关注，很多印刷设备制造商和油墨制造商都展示了自己的这项技术。LED-UV固化技术可有效克服传统UV汞灯的高能耗、产生臭氧、灯管寿命短、金属汞无法回收等缺陷，其应用前景广阔，国内各大光电公司和UV灯制造商都纷纷投入资金研发LED-UV灯，并在各类展会演示和推广最新的技术。得益于技术的发展，到2015年，LED-UV固化技术在喷墨印刷和标签印刷领域得到广泛应用，国内标签印刷企业纷纷购置LED-UV灯以实现高速印刷。2016年，随着国产高功率LED-UV灯的推出，单张胶印远距离照射LED-UV固化系统开始落地，通过配套的LED-UV油墨可以实现15000印/h以上的高速印刷，引领了平版商务LED-UV印刷趋势。2020年起，LED-UV固化技术在轮转商务印刷领域进行了更多的尝试和推广，首先在部分新华印刷厂替代原高能耗热固化技术，热固印刷由此成为了历史。同时，为了实现印后数智化联动，部分冷固印刷也开始转向LED-UV印刷，印刷品质量和生产效率显著提升。最新的LED-UV固化技术攻关方向主要在提升低波段（275～280nm）芯片组单位面积功率、提升寿命和降低成本方面，为后续全面替代UV汞灯做好了技术准备。

EB固化和UV固化有类似之处，但不同于传统热辐射固化技术（热固化），其最大优点在于采用高效能源的紫外光或电子束作为引发手段，快速实现涂层固化。其中，EB电子束辐射则是由一批经过加速的电子流所组成的，在高能电子束的作用下，产生自由基或离子基，自由基或离子基再与其他物质交联成网状聚合物。与UV紫外光相比，粒子能量远远高于紫外光，能够使空气电离，且电子束固化一般不需光引发剂，能够直接引发化学反应，对物质的穿透力也比紫外光大。目前，EB固化技术在传统印刷领域中的应用还不普遍，仅在轮转胶印领域有一定的应用实绩。

2.LED-UV和EB优缺点比较

采用LED-UV和EB油墨印刷的印刷品外观漂亮，耐抗性能优越，为印刷品增加了光泽度和立体感。与普通油墨相比，能量固化油墨能够在瞬间干燥固着，使印刷、涂布上光和复合等工艺的联机作业成为可能。釆用LED-UV和EB油墨印刷还能够减少印刷机的清洗时间，因为墨斗或印刷机上的LED-UV和EB油墨即使存放一个晚上，也不会出现结皮硬化现象，因此减少了油墨的浪费。

LED-UV或EB油墨和涂料的固化度几乎达到100%，其成分中不含对人体和环境有害的VOCs。LED-UV和EB固化都不会释放臭氧，都属于冷固化系统，不过EB的温度更低。EB固化不受油墨颜色的影响，具有更深的穿透性，尤其是厚实油墨膜层的固化比较彻底，固化中不会出现导致承印物变形的强热量。但LED-UV固化系统在安全性、购置成本和维护成本方面具有很大的优势。EB固化技术目前更多地应用于卷材涂布行业，替代原有溶剂型涂层，包括装饰性材料（皮革、装饰纸的涂布）以及卷钢涂层等。

EB和LED-UV应该被当作完全不同的工艺来对待，EB固化设备不适宜安装在多色印刷机的机组与机组之间，目前的应用仍局限在轮转印刷机上。EB油墨的固化必须处于惰性空气中，因此固化时需要氮气存在。采用EB油墨印刷塑料薄膜，要注意EB油墨对塑料薄膜有降解作用，最终会影响塑料薄膜的完整性。

油墨组成方面，LED-UV油墨主要由连结料（树脂与单体）、颜料、添加剂、光引发剂等组成。EB的主要化学成分除了无需添加引发剂以外，其他组成与LED-UV油墨基本一致。因此，在卫生安全性方面，EB油墨更优。

3.综合成本对比（仅供参考）

由于EB油墨中不需要光引发剂（光敏剂），因此EB油墨原材料的成本比LED-UV油墨原材料低。但是，当我们衡量EB油墨的整体成本时，还必须考虑另外一个影响成本的因素，由于原材料的纯度很高才能获得低气味的EB油墨，所以高度提纯的原材料的价格要高一些。同时，实验室对原材料和成品油墨的纯度分析也是要考虑的成本因素之一。采用EB印刷的缺点是资金投入大、运作成本高，EB固化装置和氮气容器的占地空间受到限制。EB固化设备运转和维护也需要大量的成本。

在传统印刷领域，EB固化技术更适用于多色叠印一次性固化的胶印方式，以宽幅轮转印刷设备为例，假设按一年运行时间200天、每天运行10h、2.5万印/h满开计算，合计5000万印/年，油墨使用量约20t（0.4g/印），商务轮转EB印刷与LED-UV印刷具体对比数据如表4所示。

目前看来，EB印刷的综合成本高于LED-UV，如果印刷量不足，EB固化系统的综合维护成本占比更高。从实际情况看，按1台商务轮转设备1年油墨消耗量10~15t计算，油墨采购成本差异在10万元/年左右，而EB固化比LED-UV固化的综合运营成本高20～40万元/年。随着LED-UV深紫外技术的不断突破，未来3～5年内，LED-UV有望完全替代传统UV汞灯。同时，EB固化系统属于2006年5月30日生态环境部发布的《射线装置分类办法》中规定的II 类射线装置，面临着更多的管理成本。因此，从综合成本角度，EB印刷目前并没有优势。不过，EB固化技术在卷钢涂层、皮革转印涂层等厚涂层印刷领域以及薄膜类食品包装印刷、低温收缩膜印刷等领域具有较强的优势。在德鲁巴2024上，我们看到了EB固化技术在轮转胶印薄膜领域的应用实例。卫生安全性方面，LED-UV固化印刷阅读类产品也是非常安全的，在部分食品包装印刷领域也在使用低迁移性UV油墨，安全性均符合国内外相类法规和标准。未来，LED-UV固化系统如果像EB固化系统一样加上氮气保护，那LED-UV油墨就可以全面采用更环保的大分子引发剂或自固化树脂，卫生安全性将进一步提升，为相关技术的可持续发展带来更大的成长空间。

4.碳足迹

行业内部分企业依据ISO 14040:2006《环境管理—生命周期评价—原则与框架》、ISO14044:2006《环境管理—生命周期评价—要求和指南》、ISO 14067:2018《温室气体—产品碳足迹—量化要求和指南》，对LED-UV油墨从“摇篮到大门”的碳足迹进行了评估和核查。结果显示，LED-UV油墨不包括生物碳储存与排放的碳足迹为5.324 tCO2e/t（数据的年期初级数据：12个月；数据收集期间：2023 年1月1日—12月31日；次级数据：10 年）。

LED-UV固化技术为印刷企业提供了绿色化、数智化、自动化的可靠方案，节能省电的同时，符合各类法规，真正做到绿色环保。综合评判现有辐射固化技术（LED-UV、UV、EB电子束、红外等）方案，LED-UV固化技术具有最佳性价比、最佳效率和可靠性、最低维护成本等综合优势。因此，LED-UV油墨也是未来5～10年内最具发展潜力和市场前景的油墨品种，必将助力油墨和印刷行业实现高质量发展。

水性化趋势显现

水性油墨是一种使用水作为主要溶剂或载体的油墨，相对于传统的溶剂型油墨而言，其具有较低的挥发性有机溶剂含量，符合现代社会对环保和健康的要求。根据化学成分和用途不同，水性油墨可以分为水性染料油墨、水性颜料油墨等类型，在不同领域有着广泛的应用，而且随着环保要求的提高，其在印刷和涂料行业中的地位逐渐增强。在目前的传统印刷领域，水性油墨的主要应用领域为包装印刷和装饰建材等，印刷方式主要采用凹印和柔印。

1.塑料包装印刷

水性油墨在塑料编织类产品和塑料薄膜类产品中有着广泛应用。例如，LDPE、HDPE、BOPP、PVC、PET等薄膜类非吸收性材料都可以使用水性油墨进行印刷；背心袋、服装袋、垃圾袋、快递袋和化工袋等塑料包装产品，以及纸尿裤、卫生巾和零食袋等食品级产品，都可以采用水性油墨进行印刷。

2.纸箱、纸袋印刷

水性油墨在纸类包装产品如纸箱、纸袋的印刷中也有重要应用。其颜色鲜艳、吸附力强，对于纸张等材质的适用性好，是保持包装外观完好的理想选择。

3.柔性版印刷和凹版印刷

在食品包装、烟酒包装、儿童玩具包装等领域，水性油墨占有相当大的比例。这些领域对印刷品的卫生性和安全性要求极高，因此，水性油墨成为首选材料。

水性油墨不仅在包装印刷领域得到广泛应用，还逐渐扩展到广告印刷、书刊印刷、家具制造、建筑等多个领域，随着下游应用领域不断拓展，未来，中国水性油墨市场需求将进一步增长。出版物按需印刷（POD）是国家大力倡导的新型出版、印刷和发行模式，能有效降低库存损耗，缩短读者订购图书的周期。随着数字印刷技术的发展成熟，POD模式有望成为未来书刊印刷模式的重要补充。但水性油墨在色彩饱和度、图文耐摩擦性、耐化学性等方面存在欠缺，关键技术瓶颈就是要解决水性数字印刷对于非吸收性基材（膜类材料等）的适用性。未来，中国水性油墨行业将继续推动技术创新，以提高产品的印刷性能、色彩稳定性和适用范围。此外，随着环保标准的提高，水性油墨行业也将面临更为严格的监管。

溶剂型油墨面临大量的溶剂添加、使用过程高温烘干、尾气RTO焚烧处理等过程，碳排放面临重大挑战，因此水性化、UV化是必然趋势。同时，溶剂型凹印目前面临大量的专色制作，造成回墨现象，容易存在呆滞物料变质报废等浪费问题。设备商正积极探索溶剂型凹印转卫星式柔印的可行性，并有企业采用多色拓展色域ECG印刷来替代专色印刷，尽量避免专色的使用，这也是一个重要的革新方向。

随着环保意识的不断提高和技术的不断进步，水性油墨在包装印刷领域的应用前景将更加广阔。未来，水性油墨的性能将进一步提升，成本将进一步降低，应用领域也将不断扩大。水性油墨以其显著的环保性能、优越的安全性能、良好的适应性和应用领域的广泛性在包装印刷领域发挥着重要作用。随着技术的不断进步和市场需求的不断增长，水性油墨将在未来继续引领包装印刷行业的绿色发展潮流。

油墨包装轻量化趋势

油墨包装的轻量化趋势是近年来环保和可持续发展理念在印刷行业中的重要体现。这一趋势主要包括软包装（如塑料袋、铝箔袋等）替代铁罐、集中供墨系统的应用以及包装回收利用3个方面。国内单张纸胶印油墨包装以铁质包装为主，有着成熟的回收利用途径，相对容易得到回收处理；但随着“双碳”目标的提出，环保政策逐步收紧，铁质包装回收处理的实际操作逐渐困难。要回收利用必须焚烧，再回炉利用，这两个环节都存在着阻力。一是，焚烧炉厂家不愿意接受铁质废品（容易损坏炉壁）；二是，废铁回炉利用价差不够，无利可图，直接结果就是印刷厂的废弃铁质包装无人接收。软包装回收处理路径短，焚烧容易，总体上处理耗能更低，有着更好的绿色制造效益。基于全流程绿色生态设计，杭华油墨开展了“绿印计划”，通过包装循环利用、能源管控，推动“包装革命”，油墨的软包装工艺研发是其中重要一环。

普通胶印油墨的隔氧要求和紫外光固化油墨的阻光要求，软包装均可以满足，各方面性能也更适合存储、运输等方面的要求。软包装作为油墨外包装，可以大幅降低包装固废的单位克重，从源头减少油墨使用中固体废弃物的产生量，更加契合绿色生态设计要求。软包装的降废优势明显：固废体积减小85%以上；固废重量减少76%左右；固废处理费用减少82%左右。油墨使用过程中，包装上的油墨残留比传统铁质包装更少，不超过20g/袋。一条全自动软包装灌装流水线仅需配置一名操作工，缩短每一袋的灌装时长，提升灌装效率至500～600kg/h。

自动软包装灌装线的关键技术有：3D相机视觉智能设计；机械臂精准抓取设计；全自动贴标设计；旋转四工位协同工作结构设计（上袋工位、抽真空充氮气工位、灌装称重工位、拧盖工位）；软包装精确计量灌装设计；软包装洁净安全灌装设计（防爆口、防飞丝）；自动理盖、取盖、拧盖一体化功能设计；一机双色自由切换结构设计。

结语

通过聚焦新领域、新场景、新应用、新技术、新产品以及食品安全、绿色环保等新业态，共同探讨政策、法规、标准的实施与落地，分享经验、制定规划、促进合作，为油墨行业的繁荣和创新注入新的活力。国内优秀的油墨企业通过优先选择符合环保标准的原材料供应商，确保供应链的绿色化；通过加大投入研发低气味、低VOCs、可降解等环保油墨，减少有害物质排放，保护生态环境；通过采用清洁能源和节能设备，优化生产工艺流程，减少能源消耗和废弃物产生，实现清洁生产；通过建立完善的废弃物回收体系，鼓励客户参与油墨、纸张等废弃物的回收再利用，降低资源消耗。以油墨全生命周期绿色化发展战略为引领，不断创新突破推出更多的新产品、新技术和新工艺。在研发、生产、应用和回收的各环节进行数智化改造来提质增效，通过整合优质资源打包整体解决方案，以卓越产品和服务助力印刷业绿色化、智能化发展。

注：*2020年2月10日，法国颁布了关于打击浪费和循环经济的法令

No.2020-105（AGEC法规），其中要求：

·2022年1月1日 起禁止在包装材料中使用矿物油（MOH）； 注

·2023年1月1日 起禁止使用含有矿物油（MOH）的油墨用于以商业推广为

目的的广告简章和目录函的印刷；

·2025年1月1日 起禁止使用含有矿物油（MOH）的油墨进行公共印刷。