蘇毅
隨著消費(fèi)者安全意識(shí)的提升,溶劑殘留量的概念逐漸被人們所重視,尤其對(duì)于食品、藥品等與人們?nèi)粘I钕⑾⑾嚓P(guān)的領(lǐng)域來說,溶劑殘留量的控制更是刻不容緩。近年來,國家有關(guān)部門也相繼出臺(tái)相關(guān)法律法規(guī)加強(qiáng)對(duì)包裝中溶劑殘留量的監(jiān)管,同時(shí)包裝印刷企業(yè)對(duì)溶劑殘留量指標(biāo)的控制也愈加謹(jǐn)慎。影響復(fù)合膜軟包裝中溶劑殘留量的因素有多種,如涂布量、生產(chǎn)速度、排風(fēng)量、固化時(shí)間等工藝參數(shù),相信這些因素已為大家所熟知。
此外,筆者在研究中發(fā)現(xiàn),復(fù)合膜基材類型和取樣位置的不同,檢測(cè)所得的溶劑殘留量也會(huì)有所不同,下面筆者將從這兩個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)闡述。
復(fù)合膜基材類型的影響
通常情況下,復(fù)合膜一般由塑料與紙、金屬或其他基材通過干式復(fù)合、無溶劑復(fù)合、擠出復(fù)合等工藝制成。不同類型的基材對(duì)溶劑的吸附能力也有所差別,而在相同的工藝參數(shù)下,不同類型的基材最終的溶劑殘留量也可能會(huì)有很大不同,比如以下幾類較為典型的基材。
1.紙張
以擠出復(fù)合工藝為例,復(fù)合膜在整個(gè)生產(chǎn)過程中除了印刷工序外,幾乎不使用溶劑,如PET/AL/PE復(fù)合膜的溶劑殘留量就極少,而對(duì)于較為常見的紙鋁塑復(fù)合膜來說,采用同樣的擠出復(fù)合工藝,卻與PET/AL/PE復(fù)合膜的溶劑殘留量結(jié)果大不一樣,具體檢測(cè)結(jié)果見表1(注:本文所有檢測(cè)中每個(gè)試樣均取3個(gè)樣品)。
筆者通過對(duì)溶劑的種類和半成品進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)溶劑主要來自于印刷工序。而檢測(cè)PET薄膜的印刷半成品,其溶劑殘留量卻很低,究其原因,就在于紙張吸附溶劑的能力比PET薄膜強(qiáng)得多。因此,在生產(chǎn)紙鋁塑復(fù)合膜時(shí),不能簡(jiǎn)單按照常規(guī)工藝進(jìn)行控制。
那么,如何才能降低紙鋁塑復(fù)合膜的溶劑殘留量呢?據(jù)分析,紙張容易吸收溶劑,也容易揮發(fā)溶劑,因此在紙張印刷過程中,要適當(dāng)降低印刷速度,加大排風(fēng)量,如此印刷出的半成品的溶劑殘留量就很容易控制在10mg/m2以內(nèi),不同印刷速度下的印刷半成品溶劑殘留量檢測(cè)結(jié)果如表2所示。然后在擠出復(fù)合過程中,高溫又可使紙張內(nèi)的溶劑大量揮發(fā),從而進(jìn)一步降低溶劑殘留量。
2.易撕PET薄膜
易撕PET薄膜與紙張類似,對(duì)溶劑的吸附能力較強(qiáng)。這是因?yàn)闉檫_(dá)到易撕效果,通常會(huì)在PET薄膜上再鍍一層膜,但這反而會(huì)增強(qiáng)其對(duì)溶劑的吸附能力。
然而,易撕PET薄膜卻不如紙張那么容易揮發(fā)溶劑。所以,在易撕PET薄膜的印刷過程中必須降低印刷速度,并加大排風(fēng)量,以促進(jìn)溶劑的揮發(fā),同時(shí)盡量減小涂布量,最大限度地降低溶劑殘留量。
3.其他材質(zhì)
還有一些帶有鍍層的基材(如EVOH鍍膜、鍍氧化硅PET薄膜等)也同樣對(duì)溶劑具有強(qiáng)吸附性,在使用此類基材時(shí),必須特別注意控制生產(chǎn)工藝,否則很容易造成溶劑殘留量超標(biāo)的結(jié)果。
取樣位置的影響
為使分析結(jié)果更為明顯,筆者在研究取樣位置對(duì)溶劑殘留量的影響時(shí),采用對(duì)溶劑吸附性較強(qiáng)的紙鋁塑復(fù)合膜作為實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行檢測(cè)。
1.印刷位置
筆者在之前已經(jīng)論證過,印刷工序?qū)堜X塑復(fù)合膜的溶劑殘留量影響較大,因此在取樣時(shí)尤其要關(guān)注這一方面。如圖1所示,分別對(duì)標(biāo)記為1、2、3的位置進(jìn)行取樣,檢測(cè)這3個(gè)不同位置的溶劑殘留量,檢測(cè)結(jié)果如表3所示。
從表3中可以看出,帶有印刷色塊的部位溶劑殘留量明顯比空白部位大得多。而隨著固化時(shí)間的延長,這種差異會(huì)逐漸縮小。
2.距離卷芯的位置
仍然以紙鋁塑復(fù)合膜為例,一般情況下,復(fù)合膜都是卷材形式,包括固化之后也是以卷材形式放置。圖2中標(biāo)記的1、2、3位置是距離卷芯由遠(yuǎn)及近的順序,對(duì)這3個(gè)位置進(jìn)行取樣,溶劑殘留量的檢測(cè)結(jié)果如表4所示。
從表4中可以看出,靠近卷芯最近的位置溶劑殘留量最大,這是因?yàn)樵娇拷硇镜奈恢?,越不利于溶劑的揮發(fā)。在檢測(cè)中,也可在對(duì)復(fù)合膜卷材進(jìn)行分切后再取樣,此時(shí)靠外層的樣品剛好是之前靠近卷芯的位置,對(duì)該位置進(jìn)行檢測(cè)更具備代表性。
3.幅面位置
對(duì)于幅寬較大的復(fù)合膜卷材來說,在印刷工藝完全相同的情況下,在幅面不同位置,溶劑殘留量也會(huì)有一些差別。如圖3所示,2號(hào)為幅面中間位置,1號(hào)和3號(hào)分別為兩端邊緣位置,對(duì)靠近卷芯處的復(fù)合膜進(jìn)行取樣,溶劑殘留量的檢測(cè)結(jié)果如表5所示。
由此可見,復(fù)合膜卷材幅面中間位置的溶劑殘留量較兩端要高,因?yàn)閺?fù)合膜卷材兩端的位置可以較容易地將溶劑揮發(fā)出去,而中間位置的溶劑揮發(fā)則比較困難。
從復(fù)合膜不同取樣位置的溶劑殘留量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中,筆者總結(jié)出以下取樣規(guī)則。
(1)盡量裁取復(fù)合膜中印刷圖案較多、色塊面積較大的部位。
(2)不要在復(fù)合膜卷材靠外卷的位置取樣,有條件的話盡量靠近卷芯的位置取樣。
(3)在遵守以上兩條原則的前提下,盡量從幅面中間位置取樣。
雖然取樣位置對(duì)溶劑殘留量檢測(cè)結(jié)果的影響只是一個(gè)微乎其微的細(xì)節(jié),但也必須引起重視,以防數(shù)據(jù)偏差較大,盡量將產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。endprint