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凹印工序中影響溶劑殘留的主要因素及其控制
2012-06-07 16:26:35   作者:   來(lái)源:   評(píng)論:0 點(diǎn)擊:

  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(jié)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(yīng)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(duì)溶劑的釋放性不同,有些樹(shù)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(biāo)問(wèn)題。

  油墨的溶劑釋放性好,溶劑殘留相對(duì)較小。不同廠家的油墨其體系有所區(qū)別,而溶劑釋放性的區(qū)別主要在于油墨連結(jié)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(duì)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(qiáng)。

  由于更嚴(yán)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(duì)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(dǎo)致嚴(yán)重的溶劑殘留。因此,合理設(shè)計(jì)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(duì)溶劑的揮發(fā)率影響最大。油墨黏度對(duì)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(jié)構(gòu)、長(zhǎng)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(nèi)溶劑的逸出,導(dǎo)致溶劑殘留量增大。此外,干燥裝置應(yīng)定期維護(hù)、清潔,避免堵塞。

  隨著印刷速度的提高以及市場(chǎng)對(duì)軟包裝加工設(shè)備環(huán)保性能的要求越來(lái)越嚴(yán)格,印刷及復(fù)合機(jī)的干燥系統(tǒng)得到不斷改進(jìn)。例如凹印機(jī)最后一個(gè)色組使用兩個(gè)烘箱或加長(zhǎng)烘箱;在凹印機(jī)最后一個(gè)色組上增加導(dǎo)輥,將印品傳遞回第一色組前面,這樣就增長(zhǎng)了干燥距離,使溶劑能夠充分揮發(fā);將印刷烘箱內(nèi)進(jìn)行有效的分區(qū)(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(tǒng)風(fēng)機(jī)采用變頻控制,從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)量、風(fēng)速的可靠控制與調(diào)節(jié)。

  4.印刷速度

  印刷速度的快慢決定了印品干燥時(shí)間的長(zhǎng)短,應(yīng)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(jī)溶劑濃度

  干燥介質(zhì)(空氣)的濕度對(duì)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(jī),勢(shì)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(yīng)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(yīng)立即調(diào)整溶劑配方,配制適宜這種氣候的特殊配方。印刷車間空氣濕度一般不應(yīng)超過(guò)70%,當(dāng)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(duì)溶劑的選擇性吸收

  不同基材薄膜對(duì)印刷所使用的溶劑的吸附能力和吸附傾向不同。PP類材料容易吸附碳?xì)湎等軇瑢?duì)甲苯等物質(zhì)的吸附量大;PVDC吸附甲苯的能力更強(qiáng);PA、PT等吸水性材料易吸附醇類溶劑。

  總體來(lái)說(shuō),PA、PET對(duì)溶劑的吸附量小于PP類材料。

  7.其他因素

  (1)剛印好的印品如果能及時(shí)采用有效的處理方法,也會(huì)降低溶劑殘留。因此,待印品印好后,在通風(fēng)處放置一兩天再?gòu)?fù)合有利于溶劑殘留控制。

  (2)在印刷工藝中,印版網(wǎng)穴較深的一色及溶劑揮發(fā)性較差的一色后面的一個(gè)色組可以不印刷油墨,進(jìn)行二次干燥,有利于降低溶劑殘留量。

  (3)對(duì)于多色印刷來(lái)說(shuō),在進(jìn)行圖案設(shè)計(jì)時(shí)不要使用太多疊印色,盡可能使用專色油墨,以防止印品局部墨層過(guò)厚。

  (4)如果同一個(gè)印版上既有大實(shí)地的底色,又有很淺的掛網(wǎng)層次中國(guó)印刷包裝網(wǎng),要控制溶劑殘留量就極為困難。提高溶劑揮發(fā)速度時(shí),淺網(wǎng)處會(huì)堵版,而降低溶劑的揮發(fā)速度時(shí),實(shí)地處又會(huì)有大量的溶劑殘留。因此,制版時(shí)應(yīng)盡量避免采用這種設(shè)計(jì)。

  (5)設(shè)計(jì)軟包裝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)盡可能將阻隔性最差的薄膜作為印刷層,在其里面復(fù)合阻隔性較高的阻隔層和熱封層,從而避免殘留溶劑對(duì)內(nèi)容物的污染。

  溶劑殘留量超標(biāo)時(shí),也可以通過(guò)通風(fēng)再干燥進(jìn)行補(bǔ)救。

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