溶剂残留的危害及不良影响

LDPE热收缩膜的分类

专色底色中尽量避免细划线

残留溶剂会污染包装内容物,甚至使内容物变质变味,进而带来食品包装的安全问题。
尤其是苯系物质已经被世界卫生组织确定为致癌物质,如何降低溶剂残留量特别是降低乃至消除苯类溶剂残留已经成为软包装企业必须要解决的问题。

LDPE热收缩膜分交联和非交联两大类,一般的厂家在生产非交联LDPE热收缩膜时采用MFR为0.3-1.5g/10min的原料,熔融指数越低,收缩性能越均匀,且拉伸强度越大,适合于包装。
有些厂家在生产中采用辐射处理的工艺可以提高热收缩膜的各种性能。

彩色网目调印刷的墨层厚度不适合印刷大面积底色,尤其是当承印物表面不够光滑时,会给人墨色不够厚实和不均匀的感觉。

2.造成印品黏连、复合工序剥离强度下降等质量问题

PE热收缩膜能满足大多数商品的包装要求,是使用最为广泛的一种热收缩膜,使用的LDPE粒子MI为0.3-1.5g/min。
重包装收缩膜或对强度要求高的收缩膜,使用下限的MI的LDPE粒子,LDPE成型温度为130-180℃,用25℃以下的冷风预冷,然后再接近于霜线处吹胀,一次纵向和横向拉伸,总拉伸倍数可达15-35,然后再10-25℃下骤冷收卷或收缩薄膜。
一般收缩率为30%-50%。

专色实地底色印刷一般需要加大供墨量,版面上的墨层厚了,必然会增加油墨向空白部分扩展的几率,所以在印前设计时要尽量避免在实地底色中有极细的文字和细划线;如有小字,要尽量采用黑体,因为黑体字的笔划比较粗,不易糊版。

印刷后,当残留溶剂达到一定量时,就容易造成印品在收卷及放置过程中出现反黏等问题。
同时还会影响复合工序的质量。
当醇类溶剂残留较多时,会影响干式复合的剥离强度或造成“不干”;而对于无溶剂复合工艺来说,醇类溶剂的残留则会直接影响无溶剂复合剥离强度的稳定性。

1.未交联LDPE收多磨比较柔软,耐冲击性好,并有一定的撕裂强度;

3.印刷工序溶剂残留对下工序溶剂残留及总残留量的影响

3.易加工成型,易热封制袋;

二次叠印出的底色效果更好

如果采用含苯溶剂型油墨,则印刷后必然有甲苯残留,而残留的甲苯不仅会是印品残留溶剂中重要的组成部分,而且还会进一步影响复合工序中乙酸乙酯的挥发。
因此,在整个溶剂残留量控制中,关键是对印刷环节中甲苯残留量的控制。

4.贮藏时不发生收缩现象。
用于玻璃、陶瓷、食品、建材、化学品、托盘等的收缩包装。
轻型包装厚度为0.02-0.06mm,重型及大型托盘包装厚度为0.075-0.25mm。

如果一个版面上既有黑底色又有彩色网目调图像,那么黑版上肯定就既有大面积实地,又有网目调图像,这决定了黑墨不能印得太厚。
在不另外专门制作一块黑底色版的情况下,为了使黑底色达到比较厚实的视觉效果,可以在青版的黑底色对应部位加40%左右的平网,由于黑墨叠印在青色平网上还是黑色,结果是墨层变厚了。
用这种方法可以在黑墨印得不很厚的情况下,取得比较令人满意的厚实效果。

凹印工序中影响溶剂残留的主要因素及其控制

LDPE收缩薄膜的性能

有些产品版面上除了有彩色图像以外,还需要印上某些深的专色底色,如大红底色、深蓝底色等,这时可以在某一色版上底色相对应的部位加平网印刷打底,再在其上叠印专色。
如印刷大红底色,可以在品红版上大红底色相对应的部位加适当成数的平网;如印刷深蓝底色,可以在青版上深蓝底色相对应的部位加适当成数的平网。

1.油墨自身的溶剂释放性

LDPE收缩薄膜的性能有:

大面积底色由两次印刷叠印出来的好处在于:一方面,在控制底色版的墨层厚度的情况下,叠印出来的墨层较厚;另一方面,可以大大减少墨皮、纸粉、条痕等对印刷画面产生的不良影响。
例如,白纸上只印一次黑底色时,由于印刷过程中纸屑、墨皮的影响,或是其他原因影响到油墨转移,会使黑底色上出现非常明显的斑点、砂眼。
如果黑底色是叠印在青色平网上,即使黑色墨层有砂眼,由于露出的不再是白色的纸基,而是青色的平网墨层,相对于黑自强烈对比来说,黑青对比就不那么明显了。

不同的油墨其溶剂释放性是不相同的,特别是有些低档次油墨,由于使用了比较低档的连结料、树脂和颜料,其溶剂释放性较差,最终印品的溶剂残留量就较大。
醇溶性油墨虽然不含苯类溶剂,但印品的溶剂残留也受油墨自身溶剂释放性的影响。
因此在使用油墨之前,最好能向油墨制造商了解其残留溶剂倾向,以便做出相应的处理。

1.薄膜厚度薄型为0.02-0.05mm,中型为0.05-0,10mm,而厚型为0.10-0.15mm;

油墨常用树脂一般有聚酰胺、聚乙烯醇缩丁醛、氯化聚丙烯、聚酯等。
不同的树脂对溶剂的释放性不同,有些树脂对溶剂的释放性差,但印刷适性好,价格又比较便宜,往往成为主流产品。
但是,软包装企业在使用这种油墨印刷软包装产品时也容易引发溶剂残留超标问题。

2.拉伸强度薄型为28-38MPa,中型为20-30MPa,而厚型为20-28MPa;

排版尽量有利于匀墨

油墨的溶剂释放性好,溶剂残留相对较小。
不同厂家的油墨其体系有所区别,而溶剂释放性的区别主要在于油墨连结料、树脂与颜料的不同。

3.收缩率薄型为55%-65%,中型为45%-60%,厚型为30%-50%;收缩温度油浴为110-120℃,热空气为170-180℃;

要尽量避免在实地部分中间有沿着滚筒旋转方向的细长形空白天窗。
由于印刷机的串墨能力是有限的,沿着印刷滚筒旋转方向的细长形天窗,印刷时会出现天窗上下两端墨色变深,严重影响画面美观。
如果这个天窗不在成品的形状之内,可考虑将它补成与周边相同的实地,或者在可能的情况下,将整个图案旋转90度摆放。
在制作包装产品的印版时,由于经常是多个图案交叉地拼在一起,相接的地方往往出现细长形的空白部分,这种空白部分应该尽量用与周边相同的实地来填补。
虽然浪费一些油墨,但有利于墨色均匀。

同一种油墨体系中,各色油墨的溶剂释放性也有所差别,其中品红墨、黑墨溶剂的释放性相对较差印刷色,主要是由于品红墨、黑墨的颜料粒子很小,吸附能力很强。

4.收缩时间薄型为5-10s,厚型为20-30s。

由于更严格的溶剂残留要求,目前许多软包装企业纷纷采用无苯油墨、无苯无酮油墨和醇水白墨等,有效降低了溶剂尤其是苯系溶剂的残留。

包装400kg以下的东西最低收缩薄膜厚度为120μm,800kg的需要150μm厚度,1200kg的货物则需要200μm厚度的LDPE收缩薄膜。

印刷最关键

2.工作墨的挥发速度及黏度

印刷机精度高是印好大面积底色的先决条件。
如果以较低的印刷压力就能印出均匀的实地底色,说明胶印机的精度较高。
滚筒轴承、传动齿轮等的加工精度及离合压机构、匀墨机构等的可靠性尤为重要。

印刷过程中,油墨使用的溶剂基本都是混合溶剂,其挥发速度对溶剂残留的影响最大,如果混合溶剂中含有较多的慢干型溶剂就会导致严重的溶剂残留。
因此,合理设计混合溶剂的配方是一个十分重要的技术问题。
此外,溶剂的纯度将直接影响挥发速度,溶剂中水分的含量对溶剂的挥发率影响最大。
油墨黏度对溶剂残留也有较大影响。

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干燥条件包括干燥箱的结构、长度、风量、风温等印刷价格,它们决定了印品干燥效率。
干燥不良,溶剂残留量就会增大。
提高风量、风温,会提高干燥效率,但墨层较厚时,也可能会造成墨层表面迅速干硬,从而阻碍墨层内溶剂的逸出,导致溶剂残留量增大。
此外,干燥装置应定期维护、清洁,避免堵塞。

印刷压力大小

随着印刷速度的提高以及市场对软包装加工设备环保性能的要求越来越严格,印刷及复合机的干燥系统得到不断改进。
例如凹印机最后一个色组使用两个烘箱或加长烘箱;在凹印机最后一个色组上增加导辊,将印品传递回第一色组前面,这样就增长了干燥距离,使溶剂能够充分挥发;将印刷烘箱内进行有效的分区(分为上下两部分,将下部溶剂含量高的气体全部排出,而将上部溶剂含量低的气体进行热风二次循环),使高浓度的溶剂气体直接外排,不参与二次回风,大大降低了印品的溶剂残留量。
又比如干燥系统风机采用变频控制,从而实现风量、风速的可靠控制与调节。

印刷实地时采用较大的印刷压力,一方面有利于印刷面充分接触,以获得浓重厚实的印迹;另一方面可促进油墨在纸张上的加压渗透,加快油墨的固着干燥。

印刷速度的快慢决定了印品干燥时间的长短,应该在保证印刷墨层充分干燥的情况下逐渐提高印刷速度。

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5.干燥介质的湿度及有机溶剂浓度

印刷压力的稳定性

干燥介质的湿度对溶剂残留量有很大影响。
一是空气中的水分进入油墨小型印刷机,势必造成溶剂的综合挥发性变差;二是干燥介质中水分的大量存在,也会抑制溶剂的挥发。
湿度增加一倍,油墨的干燥速度就要迟缓近两倍。
因此在高湿条件下,应尽量减缓印刷速度并减少油墨与空气的接触,以保证油墨能够充分干燥。
同时应立即调整溶剂配方,配制适宜这种气候的特殊配方。
印刷车间空气湿度一般不应超过70%,当然也不能过于干燥,否则会引起静电问题。

在印版滚筒和橡皮滚筒、橡皮滚筒和压印滚筒滚压一周的过程中,如果印刷压力改变,必然会引起油墨转移率的改变,最终导致实地墨色不均匀

6.基材薄膜对溶剂的选择性吸收

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不同基材薄膜对印刷所使用的溶剂的吸附能力和吸附倾向不同。
PP类材料容易吸附碳氢系溶剂,对甲苯等物质的吸附量大;PVDC吸附甲苯的能力更强;PA、PT等吸水性材料易吸附醇类溶剂。

橡皮布的弹性

橡皮布经过长期使用会逐渐老化,橡皮布表面的油墨和纸张表面就不能充分接触,导致油墨转移不良,出现实地不均匀、不厚实等弊病。

此外,橡皮布绷得越紧,橡胶层减薄越多,弹性损失越严重。
对于气垫橡皮布,甚至会使气垫层完全失效,不利于获得均匀的墨色。

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滚筒包衬

印版滚筒和橡皮滚筒包衬不当,会使压印面存在较大的滑动,印版表面的滑动量不一致,便产生墨杠,影响实地墨层的均匀性。

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印版

印刷满版实地,按常规应晒一块实地印版,但也可以用旧印版进行满版印刷,此举可以节省生产成本,提高效率。
但是PS版图文部分的感光树脂和空白部分的氧化铝对油墨的吸附和转移能力还是稍有差别的,印品上与旧印版图文部分相对应的墨层就会比旧印版空白部分相对应的墨层颜色稍深一点。
印刷强色,如深蓝色,最好选用完全空白的印版,或者将旧印版反过来安装进行印刷;印刷弱色,如印刷黄色和印刷亮光油时,由于人眼很难区分这种微小的差别,可以直接使用上一次印刷后留下的旧印版。

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油墨的调配

印刷实地用的油墨,流动性要比印刷网目调图像稍大些。
油墨流动性太小,不易在墨辊间传布均匀,可能会导致墨色前深后浅。
流动性大些,油墨印到纸张上后,能在干燥之前迅速流平,有利于增加实地覆盖率,以取得墨色均匀、厚实的效果。
纸张越不好,印刷实地时越需要提高油墨的流动性。

油墨的流动性调节,主要是调节油墨的黏度。
一般添加低黏度的6号调墨油对油墨进行稀释,不过也要严格控制用量.因为黏度太低,油墨容易乳化。

印刷铜版纸时,为了防止背面蹭脏,需要在油墨中添加少量干燥剂或撤黏剂。

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墨辊的传墨性

墨辊因老化或清洗不当会变得光滑,吸附和传递油墨的能力就会减弱。
特别是着墨辊,如果不能吸附足够的油墨,在它和印版图文接触后第一转传墨时,由于储墨量少,印版上图像的暗调和实地已将它表面的油墨吸去大部分,而串墨辊又不能立即得到足够的墨量来补充,所以在第二转传墨时,图像暗调部分或实地所得到的油墨,已比第一转少得多.虽有4根着墨辊传墨,但仍会出现墨色前深后淡现象。
因此,着墨辊,尤其是前两根着墨辊,一定要选用表面传墨性能好的胶辊

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墨辊的压力调节

墨辊和墨辊之间、墨辊和印版之间的压力要调节适当。
压力太小,传墨不良,尤其是着墨辊和串墨辊之间接触压力太轻,使着墨辊得不到足够的墨量,会出现版面墨色前轻后重现象;而压力太大,会加速墨辊老化,尤其是着墨辊和印版之间的压力过大,会在叼口处产生冲击跳跃,出现墨杠。
同一根着墨辊与串墨辊之间的压力要略小于其与印版的接触压力,这是为了保证在串墨辊的表面线速度与印版表面线速度不一致时,确保着墨辊能随压力大的一侧即印版一侧同步运转,使着墨辊和印版表面尽可能没有滑动。

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水辊的压力调节

水辊和水辊之间、水辊和印版之间的压力太小或太大都会导致传水不良,从而引起版面起脏。
着水辊和印版之间压力太大,着水辊和串水辊之间压力太大,都有可能引起白杠。

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串墨辊的调节

为了达到最佳的匀墨效果,串墨辊的轴向串动量一般都处于最大串动量位置,处在这个位置也有利于操作人员快速将版面轴向墨量调节均匀。
有的印刷机,着墨辊经调节后也可以串动,为了达到更好的匀墨效果,可以让着墨辊作适量的串动。
通过调节串墨辊串动的起步点,可以改变油墨的周向分布情况。
很难确定哪一起步位置就一定是最佳起步位置,一般只能通过逐渐调节串动起步位置,来确定一个最有利于墨色均匀的位置。

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控制乳化对墨色的影响

印刷实地底色时,乳化消耗掉的水分多,供水量大。
实地底色部位的轴向两端,尤其是底色部分靠近或到达纸张边缘时,纸张以外的区域,既没有油墨和水乳化,也没有纸张的空白部分吸收水分,结果过量的水分会随着水辊的串动进入纸张轴向两端的底色部位,导致纸张两端的底色墨层乳化过重,墨色变浅,并可能引发背面蹭脏现象。
合理做法是,尽量使用水路吹风装置,或在水斗辊上贴纸条,减少印版轴向两端的供水量,控制整个版面的乳化程度

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