凹印烟包VOCs新标油墨

　　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。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。
 
　　据原材料检测数据显示，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。
 
　　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。
 
　　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。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。

　　油墨配方改良虽是关键，但还需实际生产中各方面密切配合，才能达到最理想的VOCs控制效果。
 
　　(1)实际生产中，稀释调配油墨所用的溶剂对烟包VOCs含量检测结果有很大影响，因此，要根据不同溶剂的限量指标并结合其溶解力、挥发速度，对其用量作出适当调整。例如，高限量溶剂如乙醇、乙酸正丙酯的用量可适当加大，而低限量的溶剂如乙酸正丁酯、异丙醇的用量则适当减少。大实地印刷时油墨所用溶剂主要以乙醇、乙酸乙酯为主，异丙醇为辅，线条文字印刷时油墨所用溶剂则以乙酸正丙酯、乙酸正丁酯为辅，可用适量的丙二醇甲醚进行慢干调整。
 
　　(2)印刷过程中要注意调整和控制合适的干燥温度和风量，以确保印刷墨层中的溶剂得以充分挥发，减少残留量，同时加强VOCs含量检测监控，预防印刷过程的不确定因素对VOCs控制造成影响。
 
　　(3)改进期间要密切观察油墨性能的变化，并加强各项指标的检验，发现问题及时调整。同时要坚持少量多次试用合格后才可投入批量生产，以防发生不测。
 
　　(4)生产中进行调色操作时，若需将不同生产厂家的油墨混合或搭配使用，则要注意VOCs含量变化，特别是苯，由于其限量极低往往容易超标。笔者在实际生产中就曾遇到过因油墨混用而造成的苯超标问题，因此生产中要密切监测，以免发生意外。
 
　　(5)烟包VOCs含量与过程转序、印后加工、储存环境条件、存放时间等有关，如进行模切加工、储存环境通风、存放时间长的烟包，其VOCs含量也就相对较低。
 
　　(6)一般客户要求产品从生产到交货的时间间隔至少15天，因此，可合理统筹安排生产计划，使产品有合理的存放时间，以便进行后续VOCs挥发，确保VOCs达到单项指标要求。
 
　　方案二：改用水性油墨
 
　　方案二是在方案一的基础上进行的，目的是在尽可能少改变工艺的情况下获得更佳的VOCs控制效果。实际操作时，我们只选择一个色序改用水性油墨，改进后的烟包VOCs含量检测结果见表1中改进方案二数据，15项化合物的限量指标中每一个单项均达到了标准要求。
 
　　方案二的改进不是单纯的引入水性油墨，还需要油墨、制版、印刷三者互相配合，才能达到理想的效果。
 
　　(1)由于方案一产品的单项超标倍数不高，因此可以考虑从三个实地色中选定一个色引入水性油墨。选择的原则是，在不影响原来产品各项性能指标的前提下，使生产工艺、设备等改造或投入最少。
 
　　(2)由于改变了油墨体系，需重新制作适用于水性油墨印刷的印版，将印版网穴深度调整为15～25μm（溶剂型油墨用印版的网穴深度为45～55μm）。
 
　　(3)为了弥补水性油墨在干燥性方面的不足，还需改造现有设备相应印刷色组的烘干装置，通过增大烘干装置的功率，增强烘干装置的风量、风速，延长烘箱长度，提升烘箱的干燥能力，确保水性油墨能够充分干燥。
 
　　(4)生产过程中要密切注意水性油墨印刷性能的变化，对于易受影响的项目指标如附着力、干燥性、色相、光泽度等要加强观察和检验，确保产品质量。对于产品出现的干燥不良问题，可通过调整水与乙醇的比例来解决，如从正常比例7:3逐步调整至5:5，必要时可加入快干剂。若仍不能解决，则需要重新调整水性油墨配方。
 
　　(5)掌握水性油墨的特性和使用注意事项，禁止与溶剂型油墨混合使用，同时要规范生产操作，如停机时要及时清洗印版，以防因油墨干固而影响印刷效果。
 
　　(6)印刷过程中可根据实际需要使用一些助剂，如分散剂、消泡剂、流平剂、增滑剂及交联剂等来改善水性油墨的性能。

[时间：2015-05-06  作者：韩祥龙  来源：印刷技术]