烟包凹印油墨VOCs改进方案探讨

时间:2015-07-03 14:20:58来源:科印网作者:韩祥龙

  近期,烟草行业就当前形势对烟包VOCs进行了分析研究,拟对烟包VOCs限量标准作出相应修改,即在保持原来各项指标限量不变的基础上,苯仍为单项否决,而其他15项化合物的限量指标中每一单项均不允许超标,该要求在一些地区已开始试行。目前,该要求虽未形成强制执行文件标准并付诸实施,但为烟包VOCs控制明确了新的思路和方向。然而,目前烟包VOCs控制水平还不足以适应新变化,面对这一新课题,如何确保凹印烟包达到新的VOCs限量标准要求,成为烟包印刷企业当前的首要任务。

  油墨VOCs改进的必要性

  一般,烟包印刷企业对烟包VOCs含量检测主要分生产即时抽样检测和产品出厂前抽样检测两个阶段进行,有时还会根据实际需要和不同目的适当增加检测次数。根据目前不同品牌烟包的检测数据显示,所有产品的单项苯指标均符合限量要求,而其他15项化合物的限量指标中,有些产品的每一单项都符合要求,有些产品的单项则出现超标现象,具体情况如下:

  (1)有些产品在生产即时抽样检测时就能达标。这类产品一般是叠印色数少且以线条文字为主的采用传统溶剂型凹印工艺的烟包,或主要使用水性油墨印刷的烟包;

  (2)有些产品在生产即时抽样检测时不达标,但存放一段时间后能达标。这类产品一般是以少数(一般1~2个)满版实地色块与线条文字为主,叠印色数5~7个,且使用溶剂型凹印油墨印刷的烟包;

  (3)有些产品在生产即时抽样检测时不达标,且存放一段时间后仍然不达标。比如,使用溶剂型油墨印刷的以满版实地色块为主且多色叠印的烟包,其中,使用表面吸墨性能差的纸张(如镀铝纸)生产的烟包则更为突出。

  据原材料检测数据显示,烟包印刷的三大原料(纸张、油墨和溶剂)中,纸张作为承印材料,其VOCs含量很低,对烟包VOCs含量的影响甚微,基本可以忽略不计;而溶剂用于油墨的稀释调配,与油墨作为一个整体使用,两者是烟包VOCs含量的主要影响因素,油墨更是重中之重,其对烟包VOCs含量起决定性作用。因此,针对油墨进行VOCs改进才是解决烟包VOCs含量单项超标问题的关键所在。我们对近期烟包检测情况进行汇总分析后发现,存在VOCs含量单项超标问题的大多是采用溶剂型凹印油墨印刷的烟包。因此,对烟包凹印油墨VOCs改进方案进行专题探讨则更有必要。

  在实际生产中,影响烟包VOCs含量的因素较多,为方便探讨和研究,我们特选定一款典型的传统溶剂型凹印烟包(7色印刷,其中3个主色为大面积实地色块叠印;承印材料为镀铝纸;油墨为溶剂型凹印油墨)作为改进分析的对象。改进前该烟包的VOCs检测数据见表1,15项化合物的超标比值之和为18.9;存放10~15天后再检测,其超标比值之和在7~10范围内,可满足小于15倍的要求,但未能达到单项指标要求,需进一步改进。为此,我们结合生产实际制定了两种不同的方案,下面分别加以介绍。

  方案一:改良溶剂型油墨配方

  该方案是在保持溶剂型油墨体系不变的基础上,通过对油墨配方进行改良来降低原来超标的各个单项VOCs含量,使其达到限量值水平。由于大实地色块对烟包VOCs含量影响最大,因此有针对性地选定三个大实地主色所用的油墨作为改进切入点。油墨配方改良主要是在保持油墨性能不变的前提下,以限量指标为参考重新分配油墨中的溶剂结构和比例,如表1中异丙醇的超标倍数高达16.4,占超标总量的86.8%,应作为重点监控对象。进行配方改良时要结合实测结果做适当调整,以尽可能达到最佳的溶剂比例。

  经对油墨配方的反复调整和生产试用,最后确定最合适的油墨配方。表1中的改进方案一为生产即时抽样检测结果,数据显示具体超标倍数为4.4,存放13~15天后再检测,实测数据显示每一个单项均符合要求,可达到预期目的。

表1 油墨改进前后烟包VOCs含量检测结果对比

 


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