【名博油墨網(wǎng)訊】近期,煙草行業(yè)就當前形勢對煙包VOCs進行了分析研究,擬對煙包VOCs限量標準作出相應修改,即在保持原來各項指標限量不變的基礎上,苯仍為單項否決,而其他15項化合物的限量指標中每一單項均不允許超標,該要求在一些地區(qū)已開始試行。面對這一新課題,如何確保凹印煙包達到新的VOCs限量標準要求,成為煙包印刷企業(yè)當前的首要任務。
據(jù)原材料檢測數(shù)據(jù)顯示,溶劑用于油墨的稀釋調(diào)配,與油墨作為一個整體使用,兩者是煙包VOCs含量的主要影響因素,油墨更是重中之重,其對煙包VOCs含量起決定性作用。因此,針對油墨進行VOCs改進才是解決煙包VOCs含量單項超標問題的關鍵所在。
在實際生產(chǎn)中,影響煙包VOCs含量的因素較多,為方便探討和研究,我們特選定一款典型的傳統(tǒng)溶劑型凹印煙包(7色印刷,其中3個主色為大面積實地色塊疊??;承印材料為鍍鋁紙;油墨為溶劑型凹印油墨)作為改進分析的對象。改進前該煙包的VOCs檢測數(shù)據(jù)見表1,15項化合物的超標比值之和為18.9;存放10~15天后再檢測,其超標比值之和在7~10范圍內(nèi),可滿足小于15倍的要求,但未能達到單項指標要求,需進一步改進。為此,我們結合生產(chǎn)實際制定了兩種不同的方案。
方案一:改良溶劑型油墨配方
該方案是在保持溶劑型油墨體系不變的基礎上,通過對油墨配方進行改良來降低原來超標的各個單項VOCs含量,使其達到限量值水平。由于大實地色塊對煙包VOCs含量影響最大,因此有針對性地選定三個大實地主色所用的油墨作為改進切入點。油墨配方改良主要是在保持油墨性能不變的前提下,以限量指標為參考重新分配油墨中的溶劑結構和比例。進行配方改良時要結合實測結果做適當調(diào)整,以盡可能達到最佳的溶劑比例
經(jīng)對油墨配方的反復調(diào)整和生產(chǎn)試用,最后確定最合適的油墨配方。表1中的改進方案一為生產(chǎn)即時抽樣檢測結果,數(shù)據(jù)顯示具體超標倍數(shù)為4.4,存放13~15天后再檢測,實測數(shù)據(jù)顯示每一個單項均符合要求,可達到預期目的。
油墨配方改良雖是關鍵,但還需實際生產(chǎn)中各方面密切配合,才能達到最理想的VOCs控制效果。
(1)實際生產(chǎn)中,稀釋調(diào)配油墨所用的溶劑對煙包VOCs含量檢測結果有很大影響,因此,要根據(jù)不同溶劑的限量指標并結合其溶解力、揮發(fā)速度,對其用量作出適當調(diào)整。例如,高限量溶劑如乙醇、乙酸正丙酯的用量可適當加大,而低限量的溶劑如乙酸正丁酯、異丙醇的用量則適當減少。大實地印刷時油墨所用溶劑主要以乙醇、乙酸乙酯為主,異丙醇為輔,線條文字印刷時油墨所用溶劑則以乙酸正丙酯、乙酸正丁酯為輔,可用適量的丙二醇甲醚進行慢干調(diào)整。
(2)生產(chǎn)中進行調(diào)色操作時,若需將不同生產(chǎn)廠家的油墨混合或搭配使用,則要注意VOCs含量變化,特別是苯,由于其限量極低往往容易超標。筆者在實際生產(chǎn)中就曾遇到過因油墨混用而造成的苯超標問題,因此生產(chǎn)中要密切監(jiān)測,以免發(fā)生意外。
(3)印刷過程中要注意調(diào)整和控制合適的干燥溫度和風量,以確保印刷墨層中的溶劑得以充分揮發(fā),減少殘留量,同時加強VOCs含量檢測監(jiān)控,預防印刷過程的不確定因素對VOCs控制造成影響。
(4)煙包VOCs含量與過程轉(zhuǎn)序、印后加工、儲存環(huán)境條件、存放時間等有關,如進行模切加工、儲存環(huán)境通風、存放時間長的煙包,其VOCs含量也就相對較低。
(5)一般客戶要求產(chǎn)品從生產(chǎn)到交貨的時間間隔至少15天,因此,可合理統(tǒng)籌安排生產(chǎn)計劃,使產(chǎn)品有合理的存放時間,以便進行后續(xù)VOCs揮發(fā),確保VOCs達到單項指標要求。
(6)改進期間要密切觀察特種油墨印刷性能的變化,并加強各項指標的檢驗,發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整。同時要堅持少量多次試用合格后才可投入批量生產(chǎn),以防發(fā)生不測。
方案二:改用水性油墨
方案二是在方案一的基礎上進行的,目的是在盡可能少改變工藝的情況下獲得更佳的VOCs控制效果。實際操作時,我們只選擇一個色序改用水性油墨,改進后的煙包VOCs含量檢測結果見表1中改進方案二數(shù)據(jù),15項化合物的限量指標中每一個單項均達到了標準要求。
方案二的改進不是單純的引入水性油墨,還需要油墨、制版、印刷三者互相配合,才能達到理想的效果。
(1)由于方案一產(chǎn)品的單項超標倍數(shù)不高,因此可以考慮從三個實地色中選定一個色引入水性油墨。選擇的原則是,在不影響原來產(chǎn)品各項性能指標的前提下,使生產(chǎn)工藝、設備等改造或投入最少。
(2)由于改變了油墨體系,需重新制作適用于水性油墨印刷的印版,將印版網(wǎng)穴深度調(diào)整為15~25μm(溶劑型油墨用印版的網(wǎng)穴深度為45~55μm)。
(3)印刷過程中可根據(jù)實際需要使用一些助劑,如分散劑、消泡劑、流平劑、增滑劑及交聯(lián)劑等來改善水性油墨的性能。
(4)為了彌補水性油墨在干燥性方面的不足,還需改造現(xiàn)有設備相應印刷色組的烘干裝置,通過增大烘干裝置的功率,增強烘干裝置的風量、風速,延長烘箱長度,提升烘箱的干燥能力,確保水性油墨能夠充分干燥。
(5)掌握水性油墨的特性和使用注意事項,禁止與溶劑型油墨混合使用,同時要規(guī)范生產(chǎn)操作,如停機時要及時清洗印版,以防因油墨干固而影響印刷效果。
(6)生產(chǎn)過程中要密切注意水性油墨印刷性能的變化,對于易受影響的項目指標如附著力、干燥性、色相、光澤度等要加強觀察和檢驗,確保產(chǎn)品質(zhì)量。對于產(chǎn)品出現(xiàn)的干燥不良問題,可通過調(diào)整水與乙醇的比例來解決,如從正常比例7:3逐步調(diào)整至5:5,必要時可加入快干劑。若仍不能解決,則需要重新調(diào)整水性油墨配方。