有哪些細節的(de)操作決定了(le)軟(ruǎn)包裝溶劑殘留的多少!
軟包裝溶劑(jì)殘留主要(yào)來自於(yú)印刷使用的油墨和複合使用的膠黏劑。印刷油墨中常用的溶劑(jì)有甲苯、乙(yǐ)酸乙酯、丁酮、異丙(bǐng)醇、二甲苯(běn)等。幹法複合所用酯溶性膠黏劑中常(cháng)用的溶(róng)劑是乙酸乙酯,醇溶性膠黏劑中所用的溶劑有乙醇、甲醇等。
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印刷環節中影響溶(róng)劑(jì)殘留的因素
1.耗材對(duì)溶劑殘留量的影響
薄(báo)膜基材對溶劑的吸(xī)收性。不同薄膜基材(cái)對溶劑的吸附能力和(hé)吸附傾向是不同的(de),如PP薄膜對甲苯的(de)吸附量大(dà),PA、PT薄膜則易吸附醇類溶劑,PA、PET薄(báo)膜對溶劑的吸附量小於(yú)PP薄膜(mó)。薄膜基材對溶劑的吸附也影響了(le)軟包裝溶劑殘留量。
油墨自身對溶劑的釋放性(xìng)。溶劑對油墨中樹脂的溶解性越好,則樹脂對(duì)溶劑的釋放性就越差。不同油墨對溶劑的釋(shì)放性是不同的,特別是一些小型油(yóu)墨生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的低端油(yóu)墨,由於采用的是較低檔的(de)樹脂和顏料,其對溶(róng)劑的釋放性較差,所得印品的溶劑(jì)殘留量就會(huì)大一些。因此,軟包裝企業在選擇油墨之前,最好向油墨生產企業(yè)了解其油墨產(chǎn)品對溶劑(jì)的釋放性,以便作出相應的處理。此外,同一油墨體係中各種色(sè)墨的溶劑釋放性也有所差別,其中紅墨、黑墨的溶劑釋放性較差,這主要(yào)是由(yóu)於紅墨、黑(hēi)墨的顏(yán)料粒子小,比表(biǎo)麵積較大(dà),吸附能力較強.油墨中混合溶劑的(de)揮發速度。油墨中會混有多種溶劑,稱為混合溶劑。混合溶(róng)劑(jì)的揮(huī)發速度對軟(ruǎn)包裝的最終溶劑殘留量影響較大。如果油墨中過多地使用慢幹型溶劑,那麽軟包裝的最終溶劑殘留量(liàng)就會更大一些。因此,合理選擇和設計油墨中溶劑的種類和比例是十分重要的。
2.圖文設計及產(chǎn)品結構對溶劑殘留量的影響
一般而(ér)言,在進(jìn)行軟包(bāo)裝圖文設計時不宜設計過多的疊色,因為若(ruò)墨層較(jiào)厚,可能會出現表層油墨迅速(sù)幹硬,從而阻礙墨層內部的溶劑逸出的問題,最終導致(zhì)軟包裝的溶劑(jì)殘留量增大。可使用專色油(yóu)墨,以(yǐ)防止印品的局部墨層過厚,從而有效減少軟包裝的溶劑殘留量。
如果同一(yī)印版上既有大(dà)麵積實地,又有很淺的網目調(diào)圖案,要控製溶劑殘留就(jiù)極為困難。因為當混合溶劑的幹燥過(guò)快時,淺網處會堵(dǔ)版,而(ér)降低混合溶劑的幹燥速率,又會造成大量的溶劑殘留。因此(cǐ),製版時應盡量避(bì)免(miǎn)這種設計。
在設計軟包裝產品結構時,應盡可能將阻隔性(xìng)差的薄膜作為印(yìn)刷層,再與阻隔性(xìng)較高的阻隔(gé)層(céng)和熱(rè)封層複合,從而避免對內包裝物的汙染。
3.凹印工藝對溶劑(jì)殘留量(liàng)的(de)影響
幹燥條件。凹印機烘箱的結構、通風量(liàng)、風溫等因素決定了印刷品的幹燥效率和幹燥效果。
如今,凹印機的幹燥係統正在不斷改進,如進口凹印機的最(zuì)後一個色(sè)組多使(shǐ)用(yòng)兩個烘箱,國產凹印機則會(huì)延長烘(hōng)箱的長度。再如,一些凹印機製造商還(hái)對烘箱內部實(shí)行了有效的分區,分為上、下兩部分,這(zhè)種設計可將下部分溶劑含量高的氣體全部排出,將(jiāng)上部分溶劑含量低(dī)的氣體進行熱風二次循環,大大降低(dī)了印刷品的溶劑殘留量。
印刷速度。印刷速度的快慢,決定了(le)印刷品幹(gàn)燥時間的長短。為了有效控製軟(ruǎn)包裝的溶劑殘留量,應在保證印刷墨(mò)層充分幹燥的(de)情況下,適當提高印刷速度(dù)。
印刷(shuā)車間的(de)濕度。印刷(shuā)車間的濕度對於(yú)溶劑殘留量也有很大的(de)影響,原因(yīn)有二:一(yī)是空氣中的水分會進入(rù)油墨中,降低油墨中溶劑的(de)揮發性;二是空氣中水分的大量存在也會(huì)抑製油墨中溶劑的揮發(fā)。一般而(ér)言(yán),濕度增加一倍,油墨(mò)的幹燥速度就要遲緩近兩倍。因此在高(gāo)濕(shī)條件下(xià),應盡量降低印刷(shuā)速度,並盡量避免油墨與空氣接觸,以保證墨層(céng)充分幹燥。印刷車(chē)間的濕(shī)度一般控製在(zài)50%~65%為佳。
印刷(shuā)好的產品應在通風處放置(zhì)一兩天後再進行複合。
複合(hé)環節中影響溶劑殘留量的因(yīn)素
目前,國(guó)內食品、藥品用複合(hé)膜、袋使中使用的膠黏劑,80%以(yǐ)上是以乙酸乙酯為溶劑的醇溶性雙組分聚氨酯膠黏劑。下麵重點介紹一下采用酯溶性膠黏劑的幹式(shì)複合工藝對軟包裝溶劑殘留量的影響。
1.耗材對(duì)溶劑殘留量的影(yǐng)響
(1)甲苯對(duì)溶劑殘留量的影響
如果采用含有甲(jiǎ)苯的溶劑型油墨,則印刷後必然會有甲苯的殘(cán)留,殘留的甲苯(běn)會進一步影響膠黏劑中的乙酸乙酯的揮發,一般乙酸(suān)乙酯的最終殘留量是甲苯(běn)殘留量的1.5~2.0倍左右,這就是我們(men)在實踐中經常強調“控製印刷(shuā)中甲苯的殘(cán)留量是控製軟包裝溶劑殘留總量的關鍵”的(de)原因。控製甲苯殘留量最直接、最有效的辦法就是采用新型(xíng)無(wú)苯油墨(mò)。
(2)基材的影響
即使凹印和幹式複合工藝中所(suǒ)用的油墨和膠黏劑相同,生產工藝也(yě)相同,但軟包裝的(de)溶劑殘留(liú)量也(yě)會不一樣。這是(shì)因(yīn)為不同(tóng)的(de)塗(tú)膠(jiāo)薄膜基材對溶劑的吸附和釋放速(sù)率是不一樣(yàng)的。常用的塗膠薄膜基材對乙酸乙酯的釋(shì)放速率(lǜ)為:PET>NY>BOPP(吸附速(sù)率(lǜ)相反)。通常(cháng)複合時的烘幹溫度接(jiē)近BOPP薄膜的熔點,其分子無規則(zé)活動更加劇烈(liè),對乙酸(suān)乙酯和(hé)甲苯等(děng)溶劑的吸附速率加快。因此對BOPP薄膜來說,進一步降低溶劑殘留量的難(nán)度更大一些。
(3)乙酸乙酯含(hán)水量(liàng)的影響
乙酸乙酯中的水分影響乙酸乙酯的揮發(fā),進(jìn)而(ér)影響(xiǎng)複合膜的(de)溶劑殘留量。所以(yǐ)應選用純度較高的乙酸乙酯。
(4)膠黏劑的(de)影響
在相同基材、相同工藝(yì)下,選用不同生產廠家的膠(jiāo)黏劑,最終生產的複合膜(mó)的溶劑殘(cán)留量也可能不(bú)一樣。這是因(yīn)為聚氨(ān)酯膠黏劑(jì)分子鍵中含有活性羥基,與乙酸乙酯會形成氫鍵,從而束縛了乙酸乙酯的(de)揮發。而膠(jiāo)黏劑主劑成分的變化會(huì)影(yǐng)響氫鍵的(de)強弱,氫鍵越強,對乙(yǐ)酸乙酯的釋放越難,因而不同廠(chǎng)家的膠黏(nián)劑會造成不同的溶劑殘留結果。在選擇膠黏劑供應商(shāng)之前,應對其(qí)膠黏劑的主劑成分進行充分了解,以免給溶劑的殘溶控製帶來不必要的難度。
2.幹式(shì)複合工藝對溶劑殘留的影響
(1)烘箱溫度的梯度設(shè)置和通(tōng)風效果的影(yǐng)響
烘箱(xiāng)的溫(wēn)度梯度和通風效果(guǒ)是影響幹式複合階段溶劑殘留的(de)最主要因(yīn)素,控製好烘幹溫度並保證良好的通(tōng)風是(shì)關鍵。通常所說的三段烘箱的標準溫度(dù)分別為60℃、70℃、80℃,這是針對正常的複合速(sù)度(80~120m/min),且以乙酸乙(yǐ)酯為溶劑的複合工藝條件而言的。一(yī)般情況(kuàng)下,良好的通風再加上這樣的溫度梯度(dù),複合後的軟包裝產品的溶劑殘留(liú)量應該是(shì)較低的。
若要將溶劑殘留量控製得更低(如小於5mg/m2),應將烘箱溫度提高5~10℃。但要注意:烘箱的第一段(duàn)溫度應(yīng)盡可能(néng)不動,以穩(wěn)定乙酸乙酯(zhǐ)和甲苯在第一段的揮發速率。若(ruò)第一段乙酸乙酯與甲苯揮發得過快,就會在(zài)膠黏劑的表麵形成一(yī)層較致密的硬膠層,將嚴重影響裏層的膠(jiāo)黏劑和油墨中的乙酸乙酯及甲苯的揮發,從而造成溶劑殘留量增大。烘箱(xiāng)的第二段(duàn)溫度(dù)可提高5~l0℃,能加速裏層的膠黏劑和油墨中的乙酸乙酯及甲苯的揮發。在烘箱的第三段,乙酸乙酯(zhǐ)和甲苯就很難揮發了,因為表麵的硬膠層已形成,剩餘的(de)乙酸乙酯和甲苯很難(nán)揮發,這也(yě)是(shì)為(wéi)何最後一段的烘箱溫度(dù)較高的原因。烘(hōng)箱的第三段溫度可以提(tí)高5~15℃,但此數據是(shì)複合速度(dù)在80~120m/min內的實(shí)驗結果,如果機速降低或提高,溫度也應相應(yīng)下調或上調。
(2)複合速度的影響
印刷速度影響溶劑殘留量(liàng)的原理類似,複合(hé)速度也是(shì)影響溶(róng)劑殘留量的一項因素(sù),所以生產時應根據烘箱的幹燥能力合理設定複合速度。
(3)膠黏劑塗布量的影響
膠黏劑(jì)的塗布量越大,在通過烘箱時,因膠黏劑表層硬化對(duì)內層溶劑揮發造成的阻礙作用就(jiù)越大,最終的溶劑殘留量也就越大。所以在滿足軟包裝產品性能需求的基礎上,應(yīng)盡可能控製膠黏劑(jì)的塗布量。