要想控制好软包装溶剂残留量，这些细节必须考虑到位
2017年06月11日PRINT TECH China 印刷技术展讯：
软包装溶剂残留主要来自于印刷使用的油墨和复合使用的胶黏剂。印刷油墨中常用的溶剂有甲苯、乙酸乙酯、丁酮、异丙醇、二甲苯等。干法复合所用酯溶性胶黏剂中常用的溶剂是乙酸乙酯，醇溶性胶黏剂中所用的溶剂有乙醇、甲醇等。
印刷环节中影响溶剂残留的因素
1.耗材对溶剂残留量的影响
薄膜基材对溶剂的吸收性。不同薄膜基材对溶剂的吸附能力和吸附倾向是不同的，如PP薄膜对甲苯的吸附量大，PA、PT薄膜则易吸附醇类溶剂，PA、PET薄膜对溶剂的吸附量小于PP薄膜。薄膜基材对溶剂的吸附也影响了软包装溶剂残留量。
油墨自身对溶剂的释放性。溶剂对油墨中树脂的溶解性越好，则树脂对溶剂的释放性就越差。不同油墨对溶剂的释放性是不同的，特别是一些小型油墨生产企业生产的低端油墨，由于采用的是较低档的树脂和颜料，其对溶剂的释放性较差，所得印品的溶剂残留量就会大一些。因此，软包装企业在选择油墨之前，最好向油墨生产企业了解其油墨产品对溶剂的释放性，以便作出相应的处理。此外，同一油墨体系中各种色墨的溶剂释放性也有所差别，其中红墨、黑墨的溶剂释放性较差，这主要是由于红墨、黑墨的颜料粒子小，比表面积较大，吸附能力较强.油墨中混合溶剂的挥发速度。油墨中会混有多种溶剂，称为混合溶剂。混合溶剂的挥发速度对软包装的最终溶剂残留量影响较大。如果油墨中过多地使用慢干型溶剂，那么软包装的最终溶剂残留量就会更大一些。因此，合理选择和设计油墨中溶剂的种类和比例是十分重要的。
2.图文设计及产品结构对溶剂残留量的影响
一般而言，在进行软包装图文设计时不宜设计过多的叠色，因为若墨层较厚，可能会出现表层油墨迅速干硬，从而阻碍墨层内部的溶剂逸出的问题，最终导致软包装的溶剂残留量增大。可使用专色油墨，以防止印品的局部墨层过厚，从而有效减少软包装的溶剂残留量。
如果同一印版上既有大面积实地，又有很浅的网目调图案，要控制溶剂残留就极为困难。因为当混合溶剂的干燥过快时，浅网处会堵版，而降低混合溶剂的干燥速率，又会造成大量的溶剂残留。因此，制版时应尽量避免这种设计。
在设计软包装产品结构时，应尽可能将阻隔性差的薄膜作为印刷层，再与阻隔性较高的阻隔层和热封层复合，从而避免对内包装物的污染。
3.凹印工艺对溶剂残留量的影响
干燥条件。凹印机烘箱的结构、通风量、风温等因素决定了印刷品的干燥效率和干燥效果。
如今，凹印机的干燥系统正在不断改进，如进口凹印机的最后一个色组多使用两个烘箱，国产凹印机则会延长烘箱的长度。再如，一些凹印机制造商还对烘箱内部实行了有效的分区，分为上、下两部分，这种设计可将下部分溶剂含量高的气体全部排出，将上部分溶剂含量低的气体进行热风二次循环，大大降低了印刷品的溶剂残留量。
印刷速度。印刷速度的快慢，决定了印刷品干燥时间的长短。为了有效控制软包装的溶剂残留量，应在保证印刷墨层充分干燥的情况下，适当提高印刷速度。
印刷车间的湿度。印刷车间的湿度对于溶剂残留量也有很大的影响，原因有二：一是空气中的水分会进入油墨中，降低油墨中溶剂的挥发性；二是空气中水分的大量存在也会抑制油墨中溶剂的挥发。一般而言，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，应尽量降低印刷速度，并尽量避免油墨与空气接触，以保证墨层充分干燥。印刷车间的湿度一般控制在50%～65%为佳。
印刷好的产品应在通风处放置一两天后再进行复合。
复合环节中影响溶剂残留量的因素
目前，国内食品、药品用复合膜、袋使中使用的胶黏剂，80%以上是以乙酸乙酯为溶剂的醇溶性双组分聚氨酯胶黏剂。下面重点介绍一下采用酯溶性胶黏剂的干式复合工艺对软包装溶剂残留量的影响。
1.耗材对溶剂残留量的影响
(1)甲苯对溶剂残留量的影响
如果采用含有甲苯的溶剂型油墨，则印刷后必然会有甲苯的残留，残留的甲苯会进一步影响胶黏剂中的乙酸乙酯的挥发，一般乙酸乙酯的最终残留量是甲苯残留量的1.5～2.0倍左右，这就是我们在实践中经常强调“控制印刷中甲苯的残留量是控制软包装溶剂残留总量的关键”的原因。控制甲苯残留量最直接、最有效的办法就是采用新型无苯油墨。
(2)基材的影响
即使凹印和干式复合工艺中所用的油墨和胶黏剂相同，生产工艺也相同，但软包装的溶剂残留量也会不一样。这是因为不同的涂胶薄膜基材对溶剂的吸附和释放速率是不一样的。常用的涂胶薄膜基材对乙酸乙酯的释放速率为：PET>NY>BOPP（吸附速率相反）。通常复合时的烘干温度接近BOPP薄膜的熔点，其分子无规则活动更加剧烈，对乙酸乙酯和甲苯等溶剂的吸附速率加快。因此对BOPP薄膜来说，进一步降低溶剂残留量的难度更大一些。
(3)乙酸乙酯含水量的影响
乙酸乙酯中的水分影响乙酸乙酯的挥发，进而影响复合膜的溶剂残留量。所以应选用纯度较高的乙酸乙酯。
(4)胶黏剂的影响
在相同基材、相同工艺下，选用不同生产厂家的胶黏剂，最终生产的复合膜的溶剂残留量也可能不一样。这是因为聚氨酯胶黏剂分子键中含有活性羟基，与乙酸乙酯会形成氢键，从而束缚了乙酸乙酯的挥发。而胶黏剂主剂成分的变化会影响氢键的强弱，氢键越强，对乙酸乙酯的释放越难，因而不同厂家的胶黏剂会造成不同的溶剂残留结果。在选择胶黏剂供应商之前，应对其胶黏剂的主剂成分进行充分了解，以免给溶剂的残溶控制带来不必要的难度。
2.干式复合工艺对溶剂残留的影响
(1)烘箱温度的梯度设置和通风效果的影响
烘箱的温度梯度和通风效果是影响干式复合阶段溶剂残留的最主要因素，控制好烘干温度并保证良好的通风是关键。通常所说的三段烘箱的标准温度分别为60℃、70℃、80℃，这是针对正常的复合速度（80～120m/min），且以乙酸乙酯为溶剂的复合工艺条件而言的。一般情况下，良好的通风再加上这样的温度梯度，复合后的软包装产品的溶剂残留量应该是较低的。
若要将溶剂残留量控制得更低（如小于5mg/m2），应将烘箱温度提高5～10℃。但要注意：烘箱的第一段温度应尽可能不动，以稳定乙酸乙酯和甲苯在第一段的挥发速率。若第一段乙酸乙酯与甲苯挥发得过快，就会在胶黏剂的表面形成一层较致密的硬胶层，将严重影响里层的胶黏剂和油墨中的乙酸乙酯及甲苯的挥发，从而造成溶剂残留量增大。烘箱的第二段温度可提高5～l0℃，能加速里层的胶黏剂和油墨中的乙酸乙酯及甲苯的挥发。在烘箱的第三段，乙酸乙酯和甲苯就很难挥发了，因为表面的硬胶层已形成，剩余的乙酸乙酯和甲苯很难挥发，这也是为何最后一段的烘箱温度较高的原因。烘箱的第三段温度可以提高5～15℃，但此数据是复合速度在80～120m/min内的实验结果，如果机速降低或提高，温度也应相应下调或上调。
(2)复合速度的影响
与印刷速度影响溶剂残留量的原理类似，复合速度也是影响溶剂残留量的一项因素，所以生产时应根据烘箱的干燥能力合理设定复合速度。
(3)胶黏剂涂布量的影响
胶黏剂的涂布量越大，在通过烘箱时，因胶黏剂表层硬化对内层溶剂挥发造成的阻碍作用就越大，最终的溶剂残留量也就越大。所以在满足软包装产品性能需求的基础上，应尽可能控制胶黏剂的涂布量。