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印刷殘留溶劑處理分析

 更新時(shí)間:2011-11-17 點(diǎn)擊量:3780

      標(biāo)準(zhǔn)滯后目前實(shí)行的有關(guān)軟包裝復(fù)合產(chǎn)品溶劑殘蹈量的國家標(biāo)準(zhǔn),是制定于10多年前的GB/T10005。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定復(fù)合后產(chǎn)品的溶劑殘留總量不能超過10mg/m2,既包括印刷時(shí)殘留的苯類、醇類、酯類、酮類等溶劑,也包括復(fù)合時(shí)殘留的酯類溶劑。而且按氣相色譜儀記錄,還包括所有溶劑在化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體。同時(shí),GB/們0005還限定苯類溶劑殘留量不得超過3mg/m2。若將此推薦性標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)兒強(qiáng)制性,對(duì)提高軟包裝產(chǎn)品的安全性會(huì)起到很大的推動(dòng)作用。

    目前,我國的標(biāo)準(zhǔn)同其他國家相比仍然存在不小差距。據(jù)有關(guān)方面介紹,歐洲對(duì)異丙醇、醋酸乙酯等各類溶劑的*是5mg/m2,日本是3mg/m2;美國對(duì)甲苯的*是2mg/m2,與我國國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)相比,要先進(jìn)許多。

    由于軟包裝產(chǎn)品一般先采用凹印里印,然后再進(jìn)行干法復(fù)合或流延復(fù)合,國家標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定’了zui終產(chǎn)品溶劑殘留量的上限,但沒有涉及印刷階段的溶劑殘留量。筆者查閱了表印油墨標(biāo)準(zhǔn)與印油墨標(biāo)準(zhǔn),其中規(guī)定溶劑殘留量不超過30mg/m2,與國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相比,這些油墨標(biāo)準(zhǔn)的確是太滯后了。

    出于塑料薄膜的印刷復(fù)合生產(chǎn)過程中必然會(huì)存在有機(jī)溶劑的排放,這就涉及到生產(chǎn)環(huán)境的氣體濃度許可問題。筆者了解到,目前還在執(zhí)行的衛(wèi)生部工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,車間空氣中有害物質(zhì)的zui高允許濃度為:苯40mg/m3,甲苯100mg/m3,二甲苯1OOmg/m3,乙酸乙酯300mg/m3,乙酸丁酯300rug/m3。據(jù)了解,前蘇聯(lián)當(dāng)年的標(biāo)準(zhǔn)就規(guī)定甲苯與二甲苯不超過50mg/m3,乙酸乙酯不超過200mg/m3,乙酸丁酯不超過200mg/m3。美國是按照體積濃度值(ppm)來制定標(biāo)準(zhǔn)的,規(guī)定甲苯與二甲苯不超100ppm,丁酮不超過200ppm,乙酸乙酯超過4OOppm,乙酸丁酯不超過150ppm。

    根據(jù)筆者以前在軟包裝行業(yè)長(zhǎng)期工作的經(jīng)驗(yàn),環(huán)境要求對(duì)軟包裝生產(chǎn)過程中溶劑殘留量的控制至關(guān)重要。當(dāng)環(huán)境溫濕度較高、氣壓較低時(shí),即使接近臨界參數(shù)還是比較危險(xiǎn)的。有些軟包裝廠的凹印、干式復(fù)合、制袋工序都在一個(gè)沒有分割的場(chǎng)所中,環(huán)境中的氣體濃度比較高,廢氣排放不出去,也是造成此后果的重要原因之一此外,還要說說氣相色譜儀檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品取樣送檢標(biāo)準(zhǔn)。已經(jīng)在環(huán)境中暴露較長(zhǎng)時(shí)間的塑料袋與剛剛啟封的塑料袋,兩者的檢測(cè)結(jié)果差距很大。同樣,卷料產(chǎn)品的取樣部位與zui后的檢測(cè)數(shù)據(jù)也有很大關(guān)系。筆者曾了解到,可口可樂公司的做法是,在直徑600mm的產(chǎn)品膜卷上,沿直徑方向用鋸子鋸去100mm,將外層剝離后取樣檢測(cè)。因此,此次新標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)整,勢(shì)必還要影響到其他一系列相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的制定。

凹印工藝中的幾個(gè)難點(diǎn)在正常條件下,傳統(tǒng)的凹印工藝要達(dá)到上述指標(biāo)要求應(yīng)該是不難的。但是,由于生產(chǎn)過程中的影響因素較多,給控制溶劑殘留帶來一定的難度。

    1.凹版電子雕刻凹版的網(wǎng)穴一般呈倒棱錐體,網(wǎng)穴深度50—60Um,受形狀的影口向,棱錐體網(wǎng)穴底部的油墨在印刷過程中很難轉(zhuǎn)移出來,實(shí)際網(wǎng)穴的深度一般在30—40um。久而久之,容易發(fā)生堵版現(xiàn)象,特別是高光部位的小網(wǎng)穴更容易發(fā)生堵塞,造成印品上小網(wǎng)點(diǎn)丟失。雖然通過調(diào)節(jié)刮刀位置或干燥箱熱風(fēng)可以緩解或減少此類問題酌發(fā)生,但并不是總能奏效。

    因此,許多操作人員不得不采取向油墨中添加慢干性溶劑(如二甲苯、丁酮、丁酯等)的做法。這些慢干性溶劑的沸點(diǎn)較高,必須要掌握好添加量,否則就可能埋下溶劑殘留酌隱患。

    2,油墨凹印油墨以溶劑型油墨為主,近年來國內(nèi)市場(chǎng)上雖已出現(xiàn)了凹印性油墨,但還沒成為主流油墨。溶劑型油墨有苯類與非苯類之分,苯類油墨正被逐步淘汰。溶劑型凹印油墨使用的各類溶劑均可形成有毒、有害的排放氣體。

    凹印油墨常用樹脂一般有聚酰胺、聚乙烯醇縮丁醛、氯化聚丙烯、聚酯等。不同酌樹脂對(duì)溶劑的釋放性不同,有些樹脂對(duì)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,軟包裝印刷廠在使用這種油墨印刷軟包裝產(chǎn)品時(shí)也容易發(fā)生溶劑殘留問題在印刷過程中,為了避免小網(wǎng)點(diǎn)丟失或油墨“假干”現(xiàn)象,干燥箱的溫度不能設(shè)定太高。另外,凹印機(jī)zui后一組印刷單元距離收卷單元過近,使印刷后的薄膜在油墨沒有干透的情況下就收卷,這也是造成溶劑殘留的極大隱患。為此,應(yīng)調(diào)整收卷部位的位置。筆者以前使用的凹印機(jī)就是在印完zui后一色后不馬上收卷;而通過導(dǎo)輥傳遞,再回到*色組前的部位,這樣就增加了很長(zhǎng)的一段干燥距離,使溶劑能夠充分揮發(fā),盡可能減少溶劑殘留量。

4.干法復(fù)合干法復(fù)合時(shí),涂膠量、烘干溫度、復(fù)合速度、復(fù)合機(jī)排風(fēng)量、排廢系統(tǒng)等的設(shè)定,都會(huì)影響到復(fù)合產(chǎn)品的溶劑殘留量。然而,要*解決這一問題并非易事,不解決印刷階段殘留的溶劑,干法復(fù)合控制得再好,也于事無補(bǔ)。

    換一種思路歐關(guān)國家食品和藥品的塑料軟包裝大多采用柔性版印刷和無溶劑復(fù)合工藝,而我國采用的是凹印和干法復(fù)合工藝。前面筆者已經(jīng)羅列了傳統(tǒng)圃印和干法復(fù)合中控制溶劑殘留的一些難點(diǎn),針對(duì)這些難點(diǎn)調(diào)整和改進(jìn)生產(chǎn)工藝,也是有可能*解決溶劑殘留量過高問題的。但是,如果我們換一種思路,借鑒歐美國家的成功經(jīng)驗(yàn),又會(huì)是什么結(jié)果呢?

    我國也早于數(shù)年前就開始推廣塑料薄膜柔性版印刷方式,并且都是按照國外的工藝推廣應(yīng)用,但由于在精細(xì)網(wǎng)點(diǎn)和層次再現(xiàn)方面不及凹印,不少用戶還不能接受。但是,我們也已認(rèn)識(shí)到柔性版印刷具有以下優(yōu)點(diǎn)。

    (1)柔性版印刷的上墨量明顯比凹印要少,柔性版印刷品的平均上墨量?jī)H為2g/m2。

    (2)柔性版印刷油墨的色濃度比凹印油墨要高,轉(zhuǎn)移同體積的油墨,柔性版印刷的顏色密度要高于凹印,因此在相同的顏色密度下,柔性版印刷的墨層比凹印要薄。

    (3)柔性版印刷油墨中的樹脂對(duì)溶劑的釋放能力要好于凹印常用油墨中的樹脂,如柔性版印刷用的硝化棉樹脂比凹印用的聚酰胺樹脂氣味要小,且吸附溶劑的作用也小。

(4)柔性版印刷水性油墨在薄膜上印刷時(shí)的速度要比凹印水性油墨快得多,而且應(yīng)用凹印水性油墨還需要對(duì)設(shè)備做重大調(diào)整。

    (5)據(jù)統(tǒng)計(jì),凹印軟包裝產(chǎn)品的溶劑殘留量一般在10mg/m2左右,若使用聚氨酯油墨,溶劑殘留量可控制到5mg/m2。而柔,l生版印刷軟包裝產(chǎn)品的溶劑殘留量一般在2mg/m2左右,用質(zhì)量奸一些的油墨則會(huì)更低。

    這幾年來,隨著網(wǎng)紋輥技術(shù)與激光直接制版技術(shù)的提高,用窄幅機(jī)組式柔性版印刷機(jī)印刷高質(zhì)量(加網(wǎng)線數(shù)150—175線/英寸)的模內(nèi)標(biāo)簽已*可行。

    同樣地,在軟包裝領(lǐng)域的應(yīng)用也應(yīng)當(dāng)是可行的。

    此外柔性版印刷若配合無溶劑復(fù)合;不僅生產(chǎn)成本低,而且更有利于環(huán)保。無溶劑復(fù)合在歐美是一個(gè)成熟的工藝,幾年前引入國內(nèi)后,在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)剝離強(qiáng)度并不十分理想。從事過無溶劑復(fù)合工藝研究的人士發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象:如果對(duì)兩種沒有經(jīng)過印刷的薄膜進(jìn)行無溶劑復(fù)合,剝離強(qiáng)度*沒有問題;若用柔性版印刷的薄膜進(jìn)行無溶劑復(fù)合,剝離強(qiáng)度也沒有問題:但若使用凹印后的薄膜進(jìn)行無溶劑復(fù)合,則剝離強(qiáng)度時(shí)好時(shí)壞,而且,凹印使用苯類油墨和醇類油墨的復(fù)合效果也*不一樣,苯類油墨印刷的薄膜其剝離強(qiáng)度明顯要好于醇類油墨印刷的薄膜。

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