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隨著我省經濟的發展,人們越來越重視自身的健康,因此我省對整治大氣污染的力度逐漸加大,蒸發性有機物(volatile organic compounds 簡稱:VOCs)開始進入人們的視野。本文著重于研究印刷生產過程中VOCs影響因素,相同于以往著重于對蒸發性有機物展開收集或燃燒處理,而是在此基礎上遵循全過程掌控原則,若是全面實施,將給我省鋅板印刷企業及環境帶來頗大的益處。
一、印刷材料使用情況
目前國內卷煙印刷外包裝制品主要集中以凹印、膠印和絲印方式生產,配以燙金、壓凸等后加工,主要印刷材料無外乎紙張、油墨、溶劑、電化鋁等。因印刷使用的原輔料均為化工類產品,所以當中存在大量的VOCs殘余。以下對主要的幾種印刷材料的VOCs展開分析:
1、紙張
作為印刷的影印物和信息傳輸載體,紙張在印刷產品中占絕對的主導地位。現今為的是崇尚卷煙外包裝的美觀華麗,迎合消費者的審美心理,各種特定紙張不斷涌現,如轉移鐳射卡紙、玻璃銅版紙等等。隨著紙張加工工藝的繁雜化,其施加在基紙上的化學材料就越繁雜,這當中必然所含大量的VOCs物質。
2、油墨、溶劑
油墨是煙標中殘余有機溶劑的主要來源,除本身所含部分有機溶劑外,在印刷時還會加入大量的其他溶劑(尤其是凹印方式)展開吸收使用,這都會最后影響印刷品的VOCs殘余量。
油墨VOCs殘余量的大小取決于油墨所使用的樹脂對溶劑的釋放出來性,樹脂在溶劑中的溶解性越好,樹脂與溶劑的親和力越大,釋放出來性就越差,VOCs殘余量就越高。
相同類型相同體系的油墨建議使用的溶劑類別不一樣,其VOCs含量差異也非常大。溶劑型油墨常使用乙酸乙酯、正丙酯、異丙醇、丙二醇甲醚等有機溶劑;醇溶型油墨以乙醇為主要溶劑,配以乙酸乙酯釀制;而水性油墨則幾乎只使用乙醇和水。相同的溶劑因其沸點和蒸汽壓相同而蒸發性差異非常大。例如二甲苯的沸點是140℃,丁酮的沸點是79.6℃,乙醇的沸點是78.4℃,乙酸乙酯的沸點為77℃,二甲苯沸點較高很難蒸發,而相比較乙醇、乙酸乙酯沸點低則較易蒸發,殘余比例相較較高。但是,除考慮殘余量低外,對氣味非常大的有機溶劑還要避免使用。
3、電化鋁
為的是燙金時電化鋁涂層和紙張有良好的粘合力,不忍使涂料脫落,電化鋁需要使用大量粘合劑,當中不可避免的所含大量有機物質,在燙金過程中經霧化后蒸發吸附在紙張上,引致印刷品VOCs含量升高。
二、 印刷工藝分析
相同印刷工藝使用的油墨性質相同,用墨量區別非常大,印刷過程中材料的物理化學變化不一樣,VOCs的殘余量差異也非常大。
1、膠印、絲印
現今高檔煙包印刷大多會使用膠印和絲印來實現一些特定印刷效果,因其所使用的油墨粘度高、組分繁雜,VOCs含量高,較難蒸發,且大部分為UV油墨,在紫外線照射下還會產生不良反應,引致VOCs含量上升。絲網印刷還因所含相當程度的苯族和酮類成分,上墨量大,氣味較重,在實際檢測中發現其感官判定和VOCs檢測均較難合格。
2、凹印
鋅板印刷因其速度快、效率高、色澤穩定性好被廣泛使用在煙標印刷生產上,其特點為使用粘度較高的油墨,使用時需用大量蒸發性較強的溶劑吸收。經過印刷機研磨后,殘余在紙張內的VOCs相較比例較少,尤其是隨著環保醇溶型油墨、水性油墨的開發使用,相比較膠印、絲印而言VOCs含量較高。
3、上墨量
印刷色序的多少、墨層的粗細、實地面積大小等對VOCs的殘余有明顯影響。同等紙張油墨條件下,印刷色越多、墨層越厚、實地面積越大,VOCs含量越高。
三、生產過程VOCs掌控環節
1、印刷原輔料發貨環節
相同生產廠家、相同生產工藝、條件和相同體系的原輔料,其VOCs狀況不盡相同,材料的性狀直接決定了最后產品的質量指標與否能合格,因此,印刷原輔料的選擇應嚴格按照標準檢驗發貨,不符合VOCs掌控建議的原輔料應杜絕投入使用。
2、印刷生產過程
溫度和濕度是兩個對VOCs的蒸發起至關重要作用的環境參數,各印刷車間、相同加工工序溫濕度的變化是不一致的,其直接影響著最后成品的VOCs含量。
現代印刷設備為崇尚生產效率均配備有快速研磨裝置,相同印刷建議需要相同的研磨溫度和Alappuzha量,對VOCs在印刷介質中的殘余量會起到明顯的影響。
生產周期的長短也影響著VOCs的蒸發程度,一般而言,周期越長蒸發比例越高,成品中留駐的VOCs相較含量會有所降低,這一點對高蒸發性物質尤為明顯。
3、儲存和運輸環節
儲存、運輸環境的溫濕度和潔凈程度也影響著原輔料和印刷成品的VOCs蒸發程度和與否會被污染。