影響溶劑殘留的因素

蔣中秋

江蘇金壇市膠粘劑廠解決“殘留溶劑”超標的方案

“有毒包裝袋”是媒體及百姓對殘留溶劑超標包裝袋的統(tǒng)稱，雖然名稱不算專業(yè)，但反映了大眾對食品安全的關(guān)注。復合包裝袋殘留溶劑超標問題由來已久，國家立法滯后是個重要的原因。但2006年將頒布正式法規(guī)的消息在業(yè)內(nèi)傳開后，又引起了對“殘留超標”不甚了了的廠家的恐慌：據(jù)說某食品廠規(guī)定甲苯殘留不得超過0.03mg

；用醇溶性膠會不會有殘留超標問題？用水性膠是否能過此劫難？種種疑問說明了業(yè)內(nèi)還有很多企業(yè)對“殘留超標”認識模糊。

任何物質(zhì)的使用量超過限度都是有毒的

純水喝多了會帶走體內(nèi)的礦物質(zhì)，也是“有毒”的；反之，如果用量控制在安全限度內(nèi)，有毒物質(zhì)也是無害的。砒霜就可以入藥，關(guān)鍵是控制服用量。因此人們制定了“殘留超標”的標準，這個殘留溶劑標準應該是大眾或國際上可接受的標準，肯定高于致病標準。殘留溶劑標準分為總量及其中某種溶劑允許含量兩項

所以即使不含甲苯，乙醇總量超標也是不被允許的。盡管有人認為乙醇就是酒精，還能喝呢。水性膠也有殘留溶劑問題（如把水看作廣義的溶劑），殘留過大起碼透明度差，復合膜工藝上就不過關(guān)。說到這里我們可以明白，解決溶劑殘留超標要從印刷、復合、熟化工藝下手，不是僅靠換某種油墨或膠粘劑就能解決的。溶劑殘留的定義:

溶劑殘留是與樹脂對溶劑的釋放性有關(guān)的性能，它既不等同于溶劑的揮發(fā)性，也不與溶劑的溶解能力密切關(guān)聯(lián)，溶劑殘留是涂層基本干燥后所表現(xiàn)出來的對溶劑的保留性能。印刷中容易產(chǎn)生殘留溶劑過大的因素

——苯類溶劑的富集問題

凹印油墨分有苯和無苯兩種，BOPP油墨一般都含苯類溶劑

聚氨酯型油墨也大都含苯類溶劑。

BOPP油墨的稀釋劑配方

稀釋劑甲苯醋酸乙酯甲乙酮二甲苯1#20%60%20%1#20%80%2#50%30%20%2#50%50%3#100%4#30%70%

混合溶劑與單一溶劑揮發(fā)性能的區(qū)別：

首先，混合溶劑的蒸發(fā)速率大于其組分中任何一種溶劑的蒸發(fā)速率。其次，各種溶劑的蒸發(fā)速率不同而導致混合溶劑的組成比例發(fā)生變化。這種變化趨勢一旦發(fā)生，就會不可逆轉(zhuǎn)地加速進行。各種溶劑的蒸發(fā)速率還受溶劑本身在混合溶劑中比例的影響。黃墨的體積蒸發(fā)速率圖

黃墨的組分變化

藍墨或紅墨的蒸發(fā)速率趨勢圖

藍、紅油墨的組分變化

油墨稀釋劑中減少甲苯用量的利弊

增加酯、酮類溶劑，減少甲苯比例，希望取得甲苯殘留下降的效果。卻同時伴隨有印刷效果不好，高調(diào)還原欠佳，小網(wǎng)點丟失的毛病。二氧化鈦氯化PP氯化EVA甲苯甲乙酮組分配比200.76.35617

混合溶劑既要有足夠的溶解性，還要考慮它的混合蒸發(fā)速率。

氯化聚丙烯樹脂的真溶劑是烴類，也就是說BOPP油墨離不開苯類。甲苯的重量蒸發(fā)速率為2.4，比較各種溶劑的蒸發(fā)速率，還真不好找在這范圍內(nèi)能替代的普通溶劑。甲苯2.4二甲苯0.63醋酸乙酯6.15乙酸正丙脂2.76乙酸異丙脂5甲乙酮5.72甲基異丁基酮1.65過度降低甲苯用量，會提高混合溶劑的蒸發(fā)速率

重量比甲苯甲乙酮醋酸乙酯溫度℃體積蒸發(fā)速率白墨配方溶劑比例76.7%23.3%

加入1#稀釋溶劑51.1%21.8%27.1%255.6加入2#稀釋溶劑64.7%21.8%13.5%255.2加入3#稀釋溶劑87.2%12.8%254.2甲苯甲乙酮醋酸乙酯1#20%20%60%2#50%20%30%3#100%

稀釋后的油墨溶劑組成比例（油墨100︰稀釋劑60）。表中列出氣溫25℃時的體積蒸發(fā)速率，如溫度上升至35度，用2#溶劑稀釋的油墨其蒸發(fā)速率將達到8，顯然是無法印刷的。循環(huán)裝置對涂布量的影響

粘度自動控制器調(diào)節(jié)用于控制墨泵桶里油墨的粘度，而溶劑揮發(fā)過程主要在油墨盤里進行，因此墨泵桶里的粘度不等同于油墨盤里的油墨粘度。我們一般測量墨泵桶里的粘度，然后與涂布量聯(lián)系起來，得出“粘度——涂布量”經(jīng)驗數(shù)據(jù)。但油墨泵的流量卻是可變因素，可能顛復我們的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。雖然墨泵桶里的粘度不是油墨轉(zhuǎn)移的真實粘度，但它與油墨盤的油墨相隔離，添加溶劑和新油墨造成的粘度波動大部分被吸收了，對穩(wěn)定粘度進而穩(wěn)定涂布量起了重要作用

復合中其它影響涂布量變化的因素

復合操作中不添加溶劑，儲膠桶容量會影響工作液濃度，從而影響涂布量。涂膠量本身也影響工作液濃度，從而影響涂布量——涂膠量大新膠添加得也快，工作濃度變化相對小一點。

復合速度或氣溫變化，涂布量也會相應變化。

涂層增厚一倍，干燥時間增加四倍因此印版疊色率或涂膠量是影響殘留量的主要因素

從控制殘留量的角度考慮，包裝圖案設計的發(fā)展趨勢將是畫面越來越簡潔，印刷油墨量會越來越少。有經(jīng)驗的廠家都設有專門的制版稿件整理部門，合理設計印刷圖案的分色版，使之有利于套色；還要考慮大面積色塊如何用專色來表現(xiàn)，既能準確地還原色彩，還能有效地降低印刷殘留量。干燥箱性能決定了干燥效率

熱風沖擊型干燥器的噴嘴風速決定了傳熱系數(shù)，同時決定了干燥效率。很多干燥器配置的離心風機，銘牌標注的風量是足夠的，風壓卻不夠。干燥器噴嘴口寬度一般2-3毫米，是個很精細的部件，但有些設備的噴嘴制造工藝非常粗燥，每條噴嘴左、中、右的開口寬度不一致，直接導致噴射的熱風不均勻，影響了