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关于复合膜溶剂残留量的思考

不久前，笔者参加了一次软包装业内关于复合膜溶剂残留量控制技巧的技术论坛，聆听了不少同行在控制溶剂残留量方面的高见。在此，笔者将自己的一些想法整理成文，以飨读者。

目前实行的有关软包装复合产品溶剂残留量的国家标准并在半年多的时间里，是制定于1O多年前的GB／T10005。该标准规定复合后产品的溶剂残留总量不能超过1Omg／㎡，既包括印刷时残留的苯类、醇类，酯嘉兴类，酮类等溶剂，也包括复合时残留的酯类溶剂。而且按气相色谱仪记录，还包括所有溶剂在化学反应过程中产生的气体。同时，GB／T10005还限定苯类溶剂残留量不得超过3mg／㎡。若将此推荐性标准升级为强制性，对提高软包装产品的安全性会起到很大的推动作用。

标准滞后

目前，我国的标准同其他国家相比仍然存在不小差距。据有关方面介绍，欧洲对异丙醇，醋酸乙酯等各类溶剂的限量是5mg／㎡，日本是3mg／㎡；美国对甲苯的限量是2mg／㎡，与我国国内的标准相比，要先进许多。

由于软包装产品一般先采用凹印里印，然后再进行干法复合或流延复合，国家标准只规定了最终产品溶剂残留量的上限，但没有涉及印刷阶段的溶剂残留量。笔者查阅了表印油墨标直到装备进入正常工作状态准与里印油墨标准，其中规定溶剂残留量不超过30mg／㎡，与国家标准和行业标准相比，这些油墨标准的确是太滞后了。

由于塑料薄膜的印刷复合生产过程中必然会存在有机溶剂的排放，这就涉及到生产环境的气体浓度许可问题。

笔者了解到，目前还在执行的卫生部工业企业设计卫生标准规定，车间空气中有害物质的最高允许浓度为：苯40mg／m3，甲苯1OOmg／m。，二甲苯1OOmg／m3，乙酸乙酯300mg／m3，乙酸丁酯300mg／m。。据了解，前苏联当年的标准就规定甲苯与二甲苯不超过50mg／m3，乙酸乙酯不超过200mg／m3，乙酸丁酯不超过200mg／m3。美国是按照体积浓度值(ppm)来制定标准的 规定甲苯与二甲苯不超过100ppm，丁酮不超过200ppm，乙酸乙酯不超过400ppm，乙酸丁酯不超过1 50ppm。

根据笔者以前在软包装行业长期工作的经验，环境要求对软包装生产过程中溶剂残留量的控制至关重要。当环。境温湿度较高、气压较低时，即使接近临界参数还是比较危险的。有些软包装厂的凹印，干式复合，制袋工序都在一个没有分割的场所中，环境中的气体浓度比较高，废气排放不出去，也是造成此后果的重要原因之一。

此外，还要说说气相色谱仪检测标准与产品取样送检标准。已经在环境中暴露较长时间的塑料袋与刚刚启封的塑料袋，两者的检测结果差距很大。同样，卷料产品的浴足桶取样部位与最后的检测数据也有很大关系。笔者曾了解到，可口可乐公司的做法是，在直径6OOmm的产品膜卷上，沿直径方向用锯子锯去100mm，将外层剥离后取样检测。因此，此次新标准的调整，势必还要影响到其他一系列相关检测标准的制定。

凹印工艺中的几个难点

在正常条件下，传统的凹印工艺要达到上述指标要求应该是不难的。但是，由于生产过程中的影响因素较多，给控制溶剂残留带来一定的难度。

1，凹版

电子雕刻凹版的穴一般呈倒棱锥体 穴深度5O一6O“㎡受形状的影响，棱锥体穴底部的油墨在印刷过程中很难转移出来 实际并且带有焊接的或铸造的凸缘穴的深度一般在3O一4O“m。久而久之 容易发生堵版现象 特别是高光部位的小穴更容易发生堵塞 造成印品上小点丢失。虽然通过调节刮刀位置或干燥箱热风可以缓解或减少此类问题的发生，但并不是总能奏效。因此 许多操作人员不得不采取向油墨中添加慢干性溶剂(如二甲苯 丁酮 丁酯等)的做法。这些慢干性溶剂的沸点较高，必须要掌握好添加量 否则就可能埋下溶剂残留的隐患。

2，油墨

凹印油墨以溶剂型油墨为主 近年来国内市场上虽已出现了凹印水性油墨 但还没成为主流油墨。溶剂型油墨有苯类与非苯类之分 苯类油墨正被逐步淘汰。溶剂型凹印油墨使用的各类溶剂均可形成有毒、有害的排放气体。

凹印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 软包装印刷厂在使用这种油墨印刷软包装产品时也容易发生溶剂残留问题。

3，烘干

在印刷过程中 为了避免小点丢失或油墨假干现象 干燥箱的温度不能设定太高。另外，凹印机最后一组印刷单元距离收卷单元过近，使印刷后的薄膜在油墨没有干透的情况下就收卷，这也是造成溶剂残留的极大隐患。为此 应调整收卷部位的位置。笔者以前使用的凹印机就是在印完最后一色后不马上收卷，而通过导辊传递，再回到第一色组前的部位 这样就增加了很长的一段干燥距离，使溶剂能够充分挥发 尽汽车玻璃可能减少溶剂残留量。

4，干法复合

干法复合时 涂胶量 烘干温度 复合速度 复合机排风量 排废系统等的设定 都会影响到复合产品的溶剂残留量。然而 要彻底解决这一问题并非易事 不解决印刷阶段残留的溶剂，干法复合控制得再好 也于事无补。

换一种思路

欧美国家食品和药品的塑料软包装大多采用柔性版印刷和无溶剂复合工艺，而我国采用的是凹印和干法复合工艺。前面笔者已经罗列了传统凹印和干法复合中控制溶剂残留的一些难点，针对这些难点调整和改进生产工艺，也是有可能彻底解决溶剂残留量过高问题的。但是 如果我们换一种思路 借鉴欧美国家的成功经验，又会是什么结果呢?

我国也早于数年前就开始推广塑料薄膜柔性版印刷方式 并且都是按照国外的工艺推广应用，但由于在精细点和层次再现方面不及凹印 不少用户还不能接受。但是，我们也已认识到柔性版印刷具有以下优点。

(1)柔性版印刷的上墨量明显比凹印要少 柔性版印刷品的平均上墨量仅为2g／㎡。

(2)柔性版印刷油墨的色浓度比凹印油墨要高 转移同体积的油墨 柔性版印刷的颜色密度要高于凹印，因此在相同的颜色密度下，柔性版印刷的墨层比凹印要薄。

(3)柔性版印刷油墨中的树脂对溶剂的释放能力要好于凹印常用油墨中的树脂，如柔性版印刷用的硝化棉树脂比凹印用的聚酰胺树脂气味要小，且吸附溶剂的作用也小。

(4)柔性版印刷水性油墨在薄膜上印刷时的速度要比凹印水性油墨快得多 而且应用凹印水性油墨还需要对设备做重大调整。

(5)据统计 凹印软包装产品的溶剂残留量一般在1Omg／㎡左右，若使用聚氨酯油墨 溶剂残留量可控制到5mg／㎡。而柔性版印刷软包装产品的溶剂残留量一般在2mg／㎡左右，用质量好一些的油墨则会更低。

这几年来 随着纹辊技术与激光直接制版技术的提高 用窄幅机组式柔性版印刷机印刷高质量(加线数1 5O～1 75线／英寸)的模内标签已完全可行。同样地 在软包装领域的应用也应当是可行的。

此外， 柔性版印刷若配合无溶剂复合，不仅生产成本低，而且更有利于环保。无溶剂复合在欧美是一个成熟的工艺，几年前引入国内后 在实践中发现剥离强度并不十分理想。从事过无溶剂复合工艺研究的人士发现一个有趣的现象如果对两种没有经过EP81的薄膜进行无溶剂复合，剥离强度完全没有问题 若用柔性版印刷的薄膜进行铸钢件无溶剂复合 剥离强度也没有问题 但若使用凹印后的薄膜进行无溶剂复合，则剥离强度时好时坏，而且 凹印使用苯类油墨和醇类油墨的复合效果也完全不一样 苯类油墨印刷的薄膜其剥离强度明显要好于醇类油墨印刷的薄膜。

是否是这种凹印加无溶剂复合工艺造成了目前无溶剂复合工艺在我国的尴尬处境呢？这个问题值得大家思考。用欧美的成熟工艺来克服目前我们在控制软包装溶剂残留方面的困难，会不会是一个好的出路呢7这个问题同样值得大家思考和探讨。

转载自：印刷技术

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