印刷生產(chǎn)過(guò)程VOCs影響因素有哪些

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視自身的健康，因此我國(guó)對(duì)整治大氣污染的力度逐漸加大，揮發(fā)性有機(jī)物（volatile organic compounds VOCs）開(kāi)始進(jìn)入人們的視野。本文著重研究印刷生產(chǎn)過(guò)程VOCs影響因素，不同于以往著重對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行收集或燃燒處理，而是在此基礎(chǔ)上遵循全過(guò)程控制原則，若是全面實(shí)施，將給我國(guó)凹版印刷企業(yè)及環(huán)境帶來(lái)頗大的益處。

一、印刷材料使用情況

目前國(guó)內(nèi)卷煙印刷包裝制品主要集中以凹印、膠印和絲印方式生產(chǎn)，輔以燙金、壓凸等后加工，主要印刷材料無(wú)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(lèi)產(chǎn)品，所以其中存在大量的VOCs殘留[1][2]。以下對(duì)主要的幾種印刷材料的VOCs進(jìn)行分析：

1、紙張

作為印刷的承印物和信息傳輸載體，紙張?jiān)谟∷a(chǎn)品中占的主導(dǎo)地位。現(xiàn)今為了追求卷煙包裝的美觀華麗，迎合消費(fèi)者的審美心理，各種特殊紙張不斷涌現(xiàn)，如轉(zhuǎn)移鐳射卡紙、玻璃銅版紙等等[3]。隨著紙張加工工藝的復(fù)雜化，其施加在基紙上的化學(xué)材料就越復(fù)雜，這其中必然含有大量的VOCs物質(zhì)。

2、油墨、溶劑

油墨是煙標(biāo)中殘留有機(jī)溶劑的主要來(lái)源，除了本身含有部分有機(jī)溶劑外，在印刷時(shí)還會(huì)加入大量的其他溶劑（特別是凹印方式）進(jìn)行稀釋使用，這都會(huì)終影響印刷品的VOCs殘留量[4][5]。

油墨VOCs殘留量的大小取決于油墨所使用的樹(shù)脂對(duì)溶劑的釋放性，樹(shù)脂在溶劑中的溶解性越好，樹(shù)脂與溶劑的親和力越大，釋放性就越差，VOCs殘留量就越高。

不同類(lèi)型不同體系的油墨要求使用的溶劑類(lèi)別不一樣，其VOCs含量差異也很大。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(jī)溶劑；醇溶型油墨以乙醇為主要溶劑，輔以乙酸乙酯配制；而水性油墨則幾乎只使用乙醇和水。不同的溶劑因其沸點(diǎn)和蒸汽壓不同而揮發(fā)性差異較大。例如二甲苯的沸點(diǎn)是140℃，丁酮的沸點(diǎn)是79.6℃，乙醇的沸點(diǎn)是78.4℃，乙酸乙酯的沸點(diǎn)為77℃，二甲苯沸點(diǎn)較高很難揮發(fā)，而相比較乙醇、乙酸乙酯沸點(diǎn)低則較易揮發(fā)，殘留比例相對(duì)較低。但是，除了考慮殘留量低外，對(duì)氣味較大的有機(jī)溶劑還要避免使用。

3、電化鋁

為了燙金時(shí)電化鋁涂層和紙張有較好的粘合力，不至使涂料脫落，電化鋁需要使用大量粘合劑，其中不可避免的含有大量有機(jī)物質(zhì)[6]，在燙金過(guò)程中經(jīng)加溫后揮發(fā)吸附在紙張上，導(dǎo)致印刷品VOCs含量升高。

二、 印刷工藝分析

不同印刷工藝采用的油墨性質(zhì)不同，用墨量區(qū)別較大，印刷過(guò)程中材料的物理化學(xué)變化不一樣，VOCs的殘留量差異也很大[7]。

1、膠印、絲印

現(xiàn)今煙包印刷大多會(huì)采用膠印和絲印來(lái)實(shí)現(xiàn)一些特殊印刷效果，因其所使用的油墨粘度高、組分復(fù)雜，VOCs含量高，較難揮發(fā)，且大部分為UV油墨，在紫外光照射下還會(huì)產(chǎn)生不良反應(yīng)，導(dǎo)致VOCs含量上升。絲網(wǎng)印刷還因含有較多的苯族和酮類(lèi)成分，上墨量大，氣味較重，在實(shí)際檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)其感官判定和VOCs檢測(cè)均較難達(dá)標(biāo)。

2、凹印

凹版印刷因其速度快、、色澤穩(wěn)定性好被廣泛使用在煙標(biāo)印刷生產(chǎn)上，其特點(diǎn)為使用粘度較低的油墨，使用時(shí)需用大量揮發(fā)性較強(qiáng)的溶劑稀釋。經(jīng)過(guò)印刷機(jī)烘干后，殘留在紙張內(nèi)的VOCs相對(duì)比例較少，特別是隨著環(huán)保醇溶型油墨、水性油墨的開(kāi)發(fā)使用，相比較膠印、絲印而言VOCs含量較低。

3、上墨量

印刷色序的多少、墨層的厚薄、實(shí)地面積大小等對(duì)VOCs的殘留有顯著影響。同等紙張油墨條件下，印刷色越多、墨層越厚、實(shí)地面積越大，VOCs含量越高。

三、生產(chǎn)過(guò)程VOCs控制環(huán)節(jié)

1、印刷原輔料進(jìn)貨環(huán)節(jié)

不同生產(chǎn)廠家、不同生產(chǎn)工藝、條件和不同體系的原輔料，其VOCs狀況不盡相同，材料的性狀直接決定了終產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)是否能達(dá)標(biāo)，因此，印刷原輔料的選擇應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)進(jìn)貨，不符合VOCs控制要求的原輔料應(yīng)杜絕投入使用。

2、印刷生產(chǎn)過(guò)程

溫度和濕度是兩個(gè)對(duì)VOCs的揮發(fā)起至關(guān)重要作用的環(huán)境參數(shù)，各印刷車(chē)間、不同加工工序溫濕度的變化是不一致的，其直接影響著終成品的VOCs含量。

現(xiàn)代印刷設(shè)備為追求生產(chǎn)效率均配備有快速烘干裝置，不同印刷要求需要不同的烘干溫度和吹風(fēng)量，對(duì)VOCs在印刷介質(zhì)中的殘留量會(huì)起到顯著的影響。

生產(chǎn)周期的長(zhǎng)短也影響著VOCs的揮發(fā)程度，一般而言，周期越長(zhǎng)揮發(fā)比例越高，成品中駐留的VOCs相對(duì)含量會(huì)有所降低，這一點(diǎn)對(duì)高揮發(fā)性物質(zhì)尤為明顯。

3、儲(chǔ)存和運(yùn)輸環(huán)節(jié)

儲(chǔ)存、運(yùn)輸環(huán)境的溫濕度和潔凈程度也影響著原輔料和印刷成品的VOCs揮發(fā)程度和是否會(huì)被污染。

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