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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:   來源:   評論:0 點擊:

  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料、樹脂和顏料,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,以便做出相應的處理。

  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。不同的樹脂對溶劑的釋放性不同,有些樹脂對溶劑的釋放性差,但印刷適性好,價格又比較便宜,往往成為主流產品。但是,軟包裝企業(yè)在使用這種油墨印刷軟包裝產品時也容易引發(fā)溶劑殘留超標問題。

  油墨的溶劑釋放性好,溶劑殘留相對較小。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料、樹脂與顏料的不同。

  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)紛紛采用無苯油墨、無苯無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十分重要的技術問題。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、長度、風量、風溫等印刷價格,它們決定了印品干燥效率。干燥不良,溶劑殘留量就會增大。提高風量、風溫,會提高干燥效率,但墨層較厚時,也可能會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。

  隨著印刷速度的提高以及市場對軟包裝加工設備環(huán)保性能的要求越來越嚴格,印刷及復合機的干燥系統得到不斷改進。例如凹印機最后一個色組使用兩個烘箱或加長烘箱;在凹印機最后一個色組上增加導輥,將印品傳遞回第一色組前面,這樣就增長了干燥距離,使溶劑能夠充分揮發(fā);將印刷烘箱內進行有效的分區(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行熱風二次循環(huán)),使高濃度的溶劑氣體直接外排,不參與二次回風,大大降低了印品的溶劑殘留量。又比如干燥系統風機采用變頻控制,從而實現風量、風速的可靠控制與調節(jié)。

  4.印刷速度

  印刷速度的快慢決定了印品干燥時間的長短,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.干燥介質的濕度及有機溶劑濃度

  干燥介質(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;二是干燥介質中水分的大量存在,也會抑制溶劑的揮發(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。印刷車間空氣濕度一般不應超過70%,當然也不能過于干燥,否則會引起靜電問題。

  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類材料容易吸附碳氫系溶劑,對甲苯等物質的吸附量大;PVDC吸附甲苯的能力更強;PA、PT等吸水性材料易吸附醇類溶劑。

  總體來說,PA、PET對溶劑的吸附量小于PP類材料。

  7.其他因素

 。1)剛印好的印品如果能及時采用有效的處理方法,也會降低溶劑殘留。因此,待印品印好后,在通風處放置一兩天再復合有利于溶劑殘留控制。

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

 。3)對于多色印刷來說,在進行圖案設計時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厚。

 。4)如果同一個印版上既有大實地的底色,又有很淺的掛網層次中國印刷包裝網,要控制溶劑殘留量就極為困難。提高溶劑揮發(fā)速度時,淺網處會堵版,而降低溶劑的揮發(fā)速度時,實地處又會有大量的溶劑殘留。因此,制版時應盡量避免采用這種設計。

 。5)設計軟包裝產品結構時應盡可能將阻隔性最差的薄膜作為印刷層,在其里面復合阻隔性較高的阻隔層和熱封層,從而避免殘留溶劑對內容物的污染。

  溶劑殘留量超標時,也可以通過通風再干燥進行補救。

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