有何妙招控制復合軟包裝膜袋凹印軟包裝溶劑殘留量?
溶劑殘留的危害及不良影響
1.影響包裝安全
殘留溶劑會(huì )污染包裝內容物,甚至使內容物變質(zhì)變味,進(jìn)而帶來(lái)食品包裝的安全問(wèn)題。尤其是苯系物質(zhì)已經(jīng)被世界衛生組織確定為致癌物質(zhì),如何降低溶劑殘留量特別是降低乃至消除苯類(lèi)溶劑殘留已經(jīng)成為軟包裝企業(yè)必須要解決的問(wèn)題。
2.造成印品黏連、復合工序剝離強度下降等質(zhì)量問(wèn)題
印刷后,當殘留溶劑達到一定量時(shí),就容易造成印品在收卷及放置過(guò)程中出現反黏等問(wèn)題。同時(shí)還會(huì )影響復合工序的質(zhì)量。當醇類(lèi)溶劑殘留較多時(shí),會(huì )影響干式復合(通常用聚氨酯膠黏劑)的剝離強度或造成“不干”;而對于無(wú)溶劑復合工藝來(lái)說(shuō),醇類(lèi)溶劑的殘留則會(huì )直接影響無(wú)溶劑復合剝離強度的穩定性。
3.印刷工序溶劑殘留對下工序溶劑殘留及總殘留量的影響
如果采用含苯溶劑型油墨,則印刷后必然有甲苯殘留,而殘留的甲苯不僅會(huì )是印品殘留溶劑中重要的組成部分,而且還會(huì )進(jìn)一步影響復合工序中乙酸乙酯的揮發(fā)。因此,在整個(gè)溶劑殘留量控制中,關(guān)鍵是對印刷環(huán)節中甲苯殘留量的控制。
凹印工序中影響溶劑殘留的主要因素及其控制
1.油墨自身的溶劑釋放性
不同的油墨其溶劑釋放性是不相同的,特別是有些低檔次油墨,由于使用了比較低檔的連結料、樹(shù)脂和顏料,其溶劑釋放性較差,最終印品的溶劑殘留量就較大。醇溶性油墨雖然不含苯類(lèi)溶劑,但印品的溶劑殘留也受油墨自身溶劑釋放性的影響。因此在使用油墨之前,最好能向油墨制造商了解其殘留溶劑傾向,以便做出相應的處理。
油墨常用樹(shù)脂一般有聚酰胺、聚乙烯醇縮丁醛、氯化聚丙烯、聚酯等。不同的樹(shù)脂對溶劑的釋放性不同,有些樹(shù)脂對溶劑的釋放性差,但印刷適性好,價(jià)格又比較便宜,往往成為主流產(chǎn)品。但是,軟包裝企業(yè)在使用這種油墨印刷軟包裝產(chǎn)品時(shí)也容易引發(fā)溶劑殘留超標問(wèn)題。
油墨的溶劑釋放性好,溶劑殘留相對較小。不同廠(chǎng)家的油墨其體系有所區別,而溶劑釋放性的區別主要在于油墨連結料、樹(shù)脂與顏料的不同。
同一種油墨體系中,各色油墨的溶劑釋放性也有所差別,其中品紅墨、黑墨溶劑的釋放性相對較差印刷色,主要是由于品紅墨、黑墨的顏料粒子很小,吸附能力很強。
由于更嚴格的溶劑殘留要求,目前許多軟包裝企業(yè)紛紛采用無(wú)苯油墨、無(wú)苯無(wú)酮油墨和醇水白墨等,有效降低了溶劑尤其是苯系溶劑的殘留。
2.工作墨的揮發(fā)速度及黏度
印刷過(guò)程中,油墨使用的溶劑基本都是混合溶劑,其揮發(fā)速度對溶劑殘留的影響最大,如果混合溶劑中含有較多的慢干型溶劑就會(huì )導致嚴重的溶劑殘留。因此,合理設計混合溶劑的配方是一個(gè)十分重要的技術(shù)問(wèn)題。此外,溶劑的純度將直接影響揮發(fā)速度,溶劑中水分的含量對溶劑的揮發(fā)率影響最大。油墨黏度對溶劑殘留也有較大影響。
3.干燥條件
干燥條件包括干燥箱的結構、長(cháng)度、風(fēng)量、風(fēng)溫等印刷價(jià)格,它們決定了印品干燥效率。干燥不良,溶劑殘留量就會(huì )增大。提高風(fēng)量、風(fēng)溫,會(huì )提高干燥效率,但墨層較厚時(shí),也可能會(huì )造成墨層表面迅速干硬,從而阻礙墨層內溶劑的逸出,導致溶劑殘留量增大。此外,干燥裝置應定期維護、清潔,避免堵塞。
隨著(zhù)印刷速度的提高以及市場(chǎng)對軟包裝加工設備環(huán)保性能的要求越來(lái)越嚴格,印刷及復合機的干燥系統得到不斷改進(jìn)。例如凹印機最后一個(gè)色組使用兩個(gè)烘箱或加長(cháng)烘箱;在凹印機最后一個(gè)色組上增加導輥,將印品傳遞回第一色組前面,這樣就增長(cháng)了干燥距離,使溶劑能夠充分揮發(fā);將印刷烘箱內進(jìn)行有效的分區(分為上下兩部分,將下部溶劑含量高的氣體全部排出,而將上部溶劑含量低的氣體進(jìn)行熱風(fēng)二次循環(huán)),使高濃度的溶劑氣體直接外排,不參與二次回風(fēng),大大降低了印品的溶劑殘留量。又比如干燥系統風(fēng)機采用變頻控制,從而實(shí)現風(fēng)量、風(fēng)速的可靠控制與調節。
4.印刷速度
印刷速度的快慢決定了印品干燥時(shí)間的長(cháng)短,應該在保證印刷墨層充分干燥的情況下逐漸提高印刷速度。
5.干燥介質(zhì)的濕度及有機溶劑濃度
干燥介質(zhì)(空氣)的濕度對溶劑殘留量有很大影響。一是空氣中的水分進(jìn)入油墨小型印刷機,勢必造成溶劑的綜合揮發(fā)性變差;二是干燥介質(zhì)中水分的大量存在,也會(huì )抑制溶劑的揮發(fā)。濕度增加一倍,油墨的干燥速度就要遲緩近兩倍。因此在高濕條件下,應盡量減緩印刷速度并減少油墨與空氣的接觸,以保證油墨能夠充分干燥。同時(shí)應立即調整溶劑配方,配制適宜這種氣候的特殊配方。印刷車(chē)間空氣濕度一般不應超過(guò)70%,當然也不能過(guò)于干燥,否則會(huì )引起靜電問(wèn)題。
6.基材薄膜對溶劑的選擇性吸收
不同基材薄膜對印刷所使用的溶劑的吸附能力和吸附傾向不同。PP類(lèi)材料容易吸附碳氫系溶劑,對甲苯等物質(zhì)的吸附量大;PVDC吸附甲苯的能力更強;PA、PT等吸水性材料易吸附醇類(lèi)溶劑。