复合软包装材料异味的形成和消除(四)

   2011-05-22 56
3、连接料树脂对溶剂挥发的影响

    树脂溶解于溶剂之后,则树脂分子和溶剂分子之间将存在作用力,这种作用力使溶剂分子逃逸的能力降低,挥发速度减慢。

    溶剂的挥发速度由于溶入不同种类的树脂而明显不同。一般来讲,树脂在溶剂中越容易溶解,则溶剂的逸出越慢;熔点高的树脂,溶解度较小,溶剂比较容易挥发。因此,高速凹印油墨所用的树脂其熔点不应低于15OcC。但熔点过高的树脂,溶于溶剂的能力过低,则易产生其它问题。

4、溶剂的影响

   溶剂,沸点同样时,挥发速度不一定接近。

    溶剂的挥发速度还与外界的气压、温度和风量有关。外界的气压越大,温度越高,风量越大,则溶剂的挥发速度越快。

    实际的油墨挥发物质,一般不是单一组分的溶剂。在这种情况下,挥发性强的组分首先逸出,挥发弱的组分滞留下来,溶剂的组成发生了变化,不可能像单一溶剂那样在恒定的沸点下得到单一的挥发速率,而溶剂的挥发逐渐变缓。一般要求油墨溶剂沸点应尽量窄些,否则一些高沸点的馏分则易残留在墨膜中。

2)溶剂纯度:

    溶剂的纯度不高,含有高沸点的成分多,是导致异味的重要因素之一,如甲苯只能使用石油甲苯,不可使用焦化甲苯,焦化甲苯是从煤焦油或粗甲苯中提炼的,用于软包装印刷时易产生一种焦臭味。在印刷当中,如果高沸点成分多,挥发性强的溶剂先逸出挥发,挥发性弱的留了下来,溶剂挥发性逐渐下降,最后就会产生大量的溶剂残留。另外,溶剂在贮存转移中也易受污染。

5、油墨的影响

    选用醇溶性油墨、无苯油墨、水性油墨可在源头减少异味的产生。颜料的表面特性和浓度会对溶剂的挥发产生影响。颜色的密度小,颗粒小,溶剂在单位面积、时间的挥发就少。

6、印刷干燥对残留溶剂的影响

    印刷墨层中所含的溶剂属于混合溶剂,每种溶剂的挥发速度是不同的。在这种情况下溶剂的挥发发生变化,挥发性强的溶剂首先逸出,挥发性弓弓的组分滞留下来,溶剂的组分发生了变化。不可能像单一的溶剂那样在恒定速率下得到单一的挥发速率,溶剂的挥发会逐渐缓慢下来。如果溶剂的纯度不合要求(例如含高沸点组分过多)或过多地使用了慢干溶剂,那么在正常条件下就会产生严重的残留溶剂问题。另外,由于油墨中的颜料颗粒很小,比表面积很大,吸附能力很强,虽然在印刷时已经加热干燥,但由于时间短、速度快,往往干燥得不彻底,残留溶剂太多,特别是大面积多套色印刷时,更是如此。这些残留溶剂带到复合工序中来,经过复合后更难跑掉,只好慢慢迁移渗透。

    在印刷叠色层时,由于前一层和二层的油墨层没有彻底干燥。致使互相拉色、串色,容易造成异味。因为凹版内的油墨自印上膜后,油墨内的有机物在温度的作用下汽化,它的运动是双向的,一面往墨的表面运作,被抽风机抽掉,而另-面则相反往墨层的深处、重叠的另一层墨层运作,如果前一层油墨没有彻干,那么就会吸附造成异味。关键是一层的油墨必须彻千,有些油墨层看似干燥了,但这只是表干,而没有彻干,往往这些没有彻干的油墨层里,残留的又是高沸点的溶剂,造成以后的回粘、异味等问题。对于印刷干燥,关键是搞好印刷干燥设备的维护,控制印刷温度、印刷速度及印刷环境,而这些因素往往又是相互关联的。主要是:

1)干燥装置要定期维护保持清洁,不可堵塞,如配有复式干燥装置最好。
2)在条件允许时,印刷后空穿一至二色,进一步挥发溶剂。
3)最后一色烘干温度提高5—1 O℃。

4)干燥介质(空气)的湿度及有机溶剂浓度。干燥介质(空气)的湿度对于残留量有很大的影响。一是空气中的水分进入油墨,造成溶剂的综合挥发性变差。二是干燥介质(空气)中水分的大量存在,也抑制了溶剂的挥发。湿度增加一倍,油墨的干燥速度就要迟缓近两倍。因此在高湿条件下,应尽量减缓印刷速度并减少油墨与空气的接触,以保证油墨的充分干燥。同时应立即调整溶剂的配方,配制适宜这种气候的特殊配方。印刷车间空气湿度一般不应超过7O%,当然也不能过于干燥,否则引起静电问题。

5)残留溶剂与印刷速度和干燥温度的关系。

   干燥箱温度越高,溶剂挥发越快,但过高的温度会使印刷基膜拉伸、变形。因此,这里讨论的温度是相对的低温和高温,即在满足印刷品质下的低温干燥和高温干燥。

6)油墨粘度与残留溶剂关系。

    若了解油墨粘度对溶剂残留的影响,需通过研究油墨稀释率与油墨印刷粘度,上墨量(系指干重,下同)和溶剂残留的关系。使用印刷机(或打样机)模拟印刷做定性分析是比较适用的方式。通过测试不同稀释率与三者的关系,从而为印刷油墨粘度的设定和溶剂残留的控制打好基础。

7、干式复合对残留溶剂的控制

    干式复合工序是影响溶剂残留的关键工序,一方面干复所使用的酯溶性粘剂会带进醋酸乙酯,醇溶性粘合剂会带入乙醇等,增加溶剂残留;另一方面,干式复合工序温度高,风量大,又会对印刷中的残留溶剂进一步排除。主要是:

1)复合温控

    整个烘道分三段加热,三段的热风温度可自由设定的控制。具体操作时,自进口处到出口处的温度,应由低到高逐步增加,一般是:第一段约50—60℃,第二段约70℃,第三段约75—80℃。当然这仅做参考,具体温度的设定,应根据基材的耐热性、复合时基膜的线速度、所使用溶剂的种类等综合考虑。如果所用的基材耐热性高,且所走的线速度较高,则烘道的温度可相应提高,特别是油墨中使用了沸点比较高的甲苯、丁醇等溶剂后,更应提高一些温度。当然要考虑基膜受热收缩的问题,在运转张力下,其横向收缩率不超过2%属正常现象。如果基膜收缩率大,残留溶剂太多时,则应放慢运转的线速度,适当降低温度,减低运转张力,加大排风量,这样也可达到残留溶剂合格的目的。

2)通风

   在温度与通风两者中,通风显得更重要,尽可能在塑料薄膜表面形成紊流风,出风口必须是均衡的负压,总的排风功率为总送风功率的25%一60%,由送排风结构决定,因为风阻不同。

3)上胶量

    单位面积涂布影响越大,涂胶层越厚,在通过烘干过程中表层的硬化对深层乙酯挥发的阻碍作用越大,会使溶剂的残留量相应有所提高。

4)粘合剂的影响

    有经验的企业有这样的认识,不同生产厂家的粘合剂在相同材料、相同工艺下生产的复合膜溶剂残留是不一样的。这是因为聚氨酯粘合剂的主剂,其分子键中含有活性氢的羟基(一OH),与乙酯(CH 3CH 20CH3)会造成氢键的形成,大大束缚了乙酯的挥发。而主剂结构的变化会影响此氢键的强弱,此氢键越强,乙酯的释放越难,因而不同的主剂会造成不同的溶剂残留结果。

5)熟化的影响

    熟化室的热风应从底部进入,从顶部排出,如果复合后发现醋酸乙酯超标,可把复合膜在热化室多烘24小时,时间不可太长,否则内层材料添)]O/IU析出反而会增加异味,如果是双层阻隔结构的产品,多烘也无益。


信息来源: 《 中国包装工业 》江谷 上海金鳌科技信息有限公司

 
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