Factoren die de oplosmiddelresiduen beïnvloeden
De resterende oplosmiddelen in bedrukte verpakkingsproducten zijn niet één enkel oplosmiddel, maar een mengsel van meerdere oplosmiddelen uit verschillende stadia van het productieproces. Het uiteindelijke restbedrag is afhankelijk van de uitgebreide resultaten van verschillende beïnvloedende factoren, waaronder de volgende:
Belangrijkste bronnen van resterende oplosmiddelen
De belangrijkste bronnen van resterende oplosmiddelen zijn onder meer oplosmiddelen in drukinkten, oplosmiddelen in lijmen die worden gebruikt voor lamineren, en verdunnende oplosmiddelen die tijdens het drukproces worden toegevoegd.
Invloed van productieprocessen
De prestaties van de printapparatuur, de printsnelheid, het inktvolume, de droogsystemen en de keuze van lijmen voor lamineren zijn rechtstreeks van invloed op het niveau van oplosmiddelresten.
Invloed van printsubstraten
Verschillende printsubstraten hebben verschillende adsorptiecapaciteiten en neigingen voor de oplosmiddelen die bij het printen worden gebruikt, waardoor de verdamping van oplosmiddelen wordt beïnvloed.
Invloed van productstructuur
Verpakkingsproducten zijn verkrijgbaar in enkellaagse en meerlaagse structuren. Vanwege de verschillende barrière-eigenschappen van materialen in verschillende structuren varieert de mate van oplosmiddelafgifte tijdens de daaropvolgende verwerking, waardoor het uiteindelijke oplosmiddelresidu wordt beïnvloed.
Controlefactoren die de oplosmiddelresiduen beïnvloeden
Inkt
Inkt is een organisch mengsel dat bestaat uit pigmenten, harsen, oplosmiddelen en andere stoffen. De structuur en kwaliteit van de hars hebben een aanzienlijke invloed op de oplosmiddelresten in plastic verpakkingen. Dit komt vooral tot uiting in het loslaatvermogen van de hars en het aandeel van verschillende oplosmiddelen in de inkt. De juiste balans tussen sneldrogende en langzaam drogende oplosmiddelen in de inkt kan de hoeveelheid oplosmiddelresten in plastic verpakkingen aanzienlijk verminderen.
Ervoor zorgen dat oplosmiddelen snel verdampen tijdens het filmoverdrachtsproces bij het printen is een cruciale overweging bij het formuleren van inkt.
In inktformuleringen resulteert het selecteren van oplosmiddelen met een sterk oplossend vermogen voor de hars in een goede affiniteit tussen de hars en het oplosmiddel, waardoor de vloeibaarheid van het inktsysteem wordt verbeterd. Als de hars echter te sterk aan het oplosmiddel bindt, is het mogelijk dat de afgifte van de hars uit het oplosmiddel niet optimaal is tijdens het inktdroogproces. Het is essentieel dat deze factoren tijdens de inktformulering in evenwicht worden gehouden.
Productieproces
Zodra het inkttype is bepaald, wordt de impact van het productieproces van het verpakkingsdrukwerk op oplosmiddelresiduen kritischer. Daarom is het van cruciaal belang om inzicht te hebben in de prestaties van de printapparatuur, de printsnelheid, de plaatdiepte, het inktvolume, de prestaties van het droogsysteem en de keuze van lijmen voor lamineren. Er moeten overeenkomstige procescontroles worden geïmplementeerd om oplosmiddelresiduen tot een minimum te beperken.
Selectie van verdunnende oplosmiddelen bij het afdrukken:Het afdrukoplosmiddel is over het algemeen een mengsel van verschillende oplosmiddelen met verschillende vluchtigheid. Het balanceren van de oplosmiddelen is essentieel. De verdunnende oplosmiddelen moeten worden samengesteld op basis van de snelheid van de drukmachine, waarbij speciale aandacht moet worden besteed aan de hoeveelheid langzaam drogende oplosmiddelen. In gechloreerde polypropyleeninkten moet bijvoorbeeld de hoeveelheid n-propylacetaat worden gecontroleerd, terwijl bij polyurethaaninkten de hoeveelheden n-propylacetaat en propyleenglycolmethylether moeten worden gecontroleerd. Een teveel aan langzaam drogende oplosmiddelen kan leiden tot onvolledige verdamping van het oplosmiddel en een hoog oplosmiddelresidu. Omgekeerd kan een tekort aan langzaam drogende oplosmiddelen leiden tot huidverkleuring van de inkt en een slechte overdracht, waardoor een zorgvuldige aanpassing van de oplosmiddelverhouding noodzakelijk is, zodra deze eenmaal is bepaald.
Droogtemperatuur en ventilatie:Het droog- en ventilatiesysteem is van cruciaal belang voor de vraag of oplosmiddelen effectief kunnen vrijkomen tijdens het printproces. Regelmatig onderhoud en reiniging van het droog- en ventilatiesysteem zijn essentieel om een goed luchtvolume en evenwicht tussen inlaat en uitlaat te behouden. Tijdens het laatste drogen van de laatste kleur moet de temperatuur met 5-10 graad worden verhoogd. Als de apparatuur en de productkleuren het toelaten, kan de bedrukte film na het printen door tweekleureneenheden worden gevoerd om verder te ventileren en te drogen, waardoor een grondige verdamping van het oplosmiddel wordt gegarandeerd en uiteindelijk de hoeveelheid oplosmiddel wordt verminderd.
Droog lamineerproces:Bij droog lamineren worden lijmen en oplosmiddelen op ethylacetaatbasis gebruikt, die een hoge vluchtigheid hebben. Daarom is het probleem van oplosmiddelresten bij het lamineren minder ernstig dan bij het afdrukken. Als dit echter niet goed wordt gecontroleerd, kan dit nog steeds leiden tot hoge oplosmiddelresiduen. De sleutel is om het luchtvolume te regelen, omdat de lamineerdroogtunnel lang is en de temperatuur hoog is. Met normale voor- en uitlaatgassen en bij normale verwerkingssnelheden kan de afgifte van ethylacetaat worden gegarandeerd. Tegelijkertijd kan lamineren resterende oplosmiddelen bij het afdrukken verder verwijderen.
Afdrukomgeving:De temperatuur en vochtigheid in de drukkerij hebben ook invloed op de afgifte van oplosmiddelen. Een te hoge luchtvochtigheid kan de vervluchtigingssnelheid en het evenwicht van het oplosmiddel vertragen, waardoor de verdamping van het oplosmiddel tijdens het printproces afneemt en er meer residu overblijft. Een te lage luchtvochtigheid kan echter gemakkelijk statische elektriciteit genereren tijdens printen op hoge snelheid. Het is dus essentieel om de temperatuur en luchtvochtigheid in de werkplaats regelmatig te controleren. Het handhaven van een bepaalde luchtvochtigheid kan statische elektriciteit tijdens het inktprinten effectief elimineren, waardoor een toename van oplosmiddelresten wordt voorkomen.
Substraat afdrukken
Verschillende printsubstraten adsorberen selectief oplosmiddelen. Verschillende substraten hebben verschillende adsorptiecapaciteiten en neigingen voor de oplosmiddelen die bij het printen worden gebruikt. Materialen van polypropyleen (PP) en polyvinylideenchloride (PVDC) zijn gevoelig voor het absorberen van organische oplosmiddelen van het estertype, terwijl materialen van polyamide (PA) en polyethyleentereftalaat (PET) gemakkelijk oplosmiddelen op alcoholbasis absorberen. Over het algemeen hebben PA en PET een lagere adsorptie van oplosmiddelen dan PP, maar ze dragen nog steeds bij aan verhoogde oplosmiddelresiduen in verpakkingsproducten. Voor een specifiek verpakkingsproduct worden het printsubstraat en het lamineersubstraat geselecteerd op basis van de verpakkingsvereisten en zijn over het algemeen niet gemakkelijk te veranderen. Daarom moeten, uitgaande van het uitgangspunt dat het substraat niet kan worden veranderd, verschillende inktformuleringen met variërende oplosmiddelverhoudingen worden geselecteerd op basis van de verschillende substraten om de adsorptie van oplosmiddelen door het printsubstraat te verminderen.
Product structuur
Verschillende verpakkingsproducten hebben verschillende structuren en het beheersen van oplosmiddelresiduen in enkellaagse structuren is relatief eenvoudiger dan in meerlaagse structuren. Voor producten met slechtere barrière-eigenschappen, zoals BOPP//PE, kan een aanzienlijk deel van de resterende oplosmiddelen vrijkomen door processen zoals uitharden en slitten, vooral vluchtige esters. Voor producten met een structuur waarbij de buitenlaag goede barrière-eigenschappen heeft, zoals VMPET//PE, is het echter lastiger voor resterende oplosmiddelen om via deze methode te ontsnappen.
Voor producten met een dubbellaagse barrièrestructuur is het beheersen van oplosmiddelresiduen de grootste uitdaging, en sanering is ook moeilijk. Structuren zoals PET//VMPET//PE, glaspapier//AL//PE en PET//VMCPP zijn ingesloten in de composietlaag, waardoor het moeilijk wordt voor resterende oplosmiddelen om te ontsnappen. Daarom moet tijdens de productie van producten rekening worden gehouden met de invloed van de productstructuur. Voor producten met een dubbellaagse barrièrestructuur moet de balans van de oplosmiddelen aan het begin van het printen worden bepaald en moeten de oplosmiddelresten worden gecontroleerd, zodat het product tijdens het vroege productieproces de oplosmiddelen grondig kan afgeven. Dit voorkomt hoge oplosmiddelresiduen in de latere stadia van de verwerking, waardoor het moeilijk wordt om te verbeteren.
Zuiverheid van oplosmiddelen
Bij het maken van inkt en het printen van verpakkingen worden grote hoeveelheden organische oplosmiddelen gebruikt. Een lage zuiverheid van het oplosmiddel kan twee hoofdeffecten hebben: ten eerste bevat het een groter aandeel componenten met een hoog kookpunt, waardoor de algehele vervluchtigingssnelheid van het oplosmiddel wordt vertraagd, vooral in de latere stadia van de verdamping van het oplosmiddel, wat leidt tot verhoogde oplosmiddelresiduen. Ten tweede kunnen er onzuiverheden ontstaan uit resterende verkooksingsbestanddelen in het oplosmiddel