降低烟包苯残留量成品处理工艺研究

时间:2016-03-07 16:55:57来源:科印网作者:黄裕

  随着社会的进步以及人们消费理念的转变,消费品的安全性、卫生性和环保性日益受到全社会的广泛关注。同样,烟用包装材料的安全性也备受烟草行业关注。烟用包装材料在印刷过程中需使用大量有机溶剂(即挥发性有机化合物,VOCs),一旦其中残留的VOCs过量,就会直接影响卷烟产品的质量,甚至影响消费者的健康。

  为有效控制卷烟条与盒包装纸中VOCs的残留,维护消费者利益,国家烟草专卖局制定了YC/T 207-2006《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的测定 顶空-气相色谱法》(虽然目前已经更新为YC/T 207-2014《烟用纸张中溶剂残留的测定 顶空-气相色谱/质谱联用法》,但对于苯的限量的检出限没有变化,仍是0.007mg/m2,因此本文基于YC/T 207-2006提出的实验方案依然有效)和YC 263-2008《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的限量》两项烟草行业标准,分别规定了苯、甲苯、乙苯、二甲苯、乙醇、异丙醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、正丁醇、丙二醇甲醚、乙酸正丙酯、4-甲基-2-戊酮、乙酸正丁酯、环己酮16项指标的检测方法和限量标准。其中规定苯的限量为不得检出,既此项为否决项。

  这两项标准的实施对烟包印刷企业的生产工艺控制、材料控制及产品质量控制都带来了巨大挑战,卷烟条与盒包装纸中苯残留量的控制成为烟包印刷企业的控制重点。

  控制思路

  1.源头控制

  (1)油墨

  早在2005年,我公司就已经停止对苯及苯系溶剂的使用和采购,同时于2007年11月向原辅材料供应商宣贯这两项标准并提出相应要求,尤其对16项指标中的否决项——苯,提出了不得使用和不得检出的要求。

  (2)纸张

  根据厦门烟草工业有限责任公司的反馈数据,针对转移镀铝卡纸类产品进行各项原辅材料的排查摸底工作,苯依然为重点排查指标。

  (3)检测时存在的问题

  ①YC/T 207-2006《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的测定 顶空-气相色谱法》适用于卷烟条与盒包装纸,即成品的检测。标准规定苯的检出限为0.007mg/m2。考虑到多色叠印,检测仪器的检出限应低于0.007mg/m2才合理,这就对仪器的配备提出了更高要求。

  ②检测方法的确定。目前检测方法主要有直接检测和刮样检测两种。直接检测的好处在于能直接反映原辅材料中苯的实际含量,但由于油墨成分复杂,在后期数据处理时有一定的难度和误判风险;刮样检测的好处在于可与成品检测同时进行,后期数据处理方便快捷,但问题在于较难保证制样过程的一致性,即油墨涂布面积、墨层厚度、制样时间等条件无法保持一致,这样会加大检测结果的误差。

  2.印刷过程控制

  在烟包凹印过程中,油墨的干燥方式主要有挥发干燥和渗透干燥两种。渗透干燥不利于烟包苯残留量的降低。而提高印刷烘干温度,加大抽风量,虽然可以增加挥发干燥减少渗透干燥,但油墨初干太快会给墨层的附着力带来负面影响,还会对产品的耐折性、印刷套准、网点再现带来不利影响。

  3.成品处理

  从上述分析可见,源头控制和过程控制目前仍存在一定局限,因此成品处理环节就显得非常重要。建立切实有效的成品处理工艺,以降低产品的苯残留量,在原辅材料或产品质量出现异常波动时(如原辅材料或生产过程受到外因污染的情况下),能化被动为主动,顺利地向客户交付符合质量要求的产品。

  实验方案

  1.实验条件

  (1)烘干温度:烘干温度太低不利于产品中苯的逸出,烘干温度太高则容易导致产品变形,因此选择35~40℃为宜。

  (2)烘干时间:要求温度能均匀传递至各部位产品。综合考虑各方面因素,最终将烘干时间设定为10小时。

  (3)通风时间:经实验发现,要使产品温度均匀降至常温需2小时,因此将通风时间设定为2小时。通风设备采用3台工业风扇。

  2.实验样本及样本数量

  实验样本选择工艺最复杂的产品A(转移镀铝卡纸+4色大面积叠印+2色UV油墨印刷)条盒和小盒,样本数量分别为条盒12万张、小盒60万张。

  3.检测仪器

  检测仪器采用Agilent 7697A-7890A顶空-气相色谱仪,标准规定的苯检出限为0.007mg/m2,而仪器设定的苯检出限为0.003mg/m2,完全符合标准要求。

  

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