Faktory ovplyvňujúce rezíduá rozpúšťadla
Zvyškové rozpúšťadlá v potlačených obalových produktoch nie sú jediným rozpúšťadlom, ale zmesou niekoľkých rozpúšťadiel z rôznych stupňov výrobného procesu. Konečné zostatkové množstvo závisí od komplexných výsledkov rôznych ovplyvňujúcich faktorov vrátane nasledujúcich:
Hlavné zdroje zvyškových rozpúšťadiel
Medzi hlavné zdroje zvyškových rozpúšťadiel patria rozpúšťadlá v tlačiarenských farbách, rozpúšťadlá v lepidlách používaných na lamináciu a riedidlá pridané počas procesu tlače.
Vplyv výrobných procesov
Výkon tlačového zariadenia, rýchlosť tlače, objem atramentu, sušiace systémy a výber lepidiel na lamináciu priamo ovplyvňujú hladinu zvyškov rozpúšťadiel.
Vplyv tlačových substrátov
Rôzne tlačové substráty majú rôzne adsorpčné kapacity a tendencie pre rozpúšťadlá používané pri tlači, čo ovplyvňuje odparovanie rozpúšťadla.
Vplyv štruktúry produktu
Obalové výrobky sa dodávajú v jednovrstvových a viacvrstvových štruktúrach. V dôsledku rôznych bariérových vlastností materiálov v rôznych štruktúrach sa stupeň uvoľňovania rozpúšťadla počas následného spracovania mení, čo ovplyvňuje konečný zvyšok rozpúšťadla.
Kontrolné faktory ovplyvňujúce rezíduá rozpúšťadla
Atrament
Atrament je organická zmes zložená z pigmentov, živíc, rozpúšťadiel a iných látok. Štruktúra a kvalita živice má významný vplyv na zvyšky rozpúšťadla v plastových obaloch. Toto je obzvlášť evidentné pri uvoľňovaní živice a podiele rôznych rozpúšťadiel v atramente. Správna rovnováha rýchloschnúcich a pomalyschnúcich rozpúšťadiel v atramente môže výrazne znížiť zvyšky rozpúšťadiel v plastových obaloch.
Zabezpečenie rýchleho odparovania rozpúšťadiel počas procesu prenosu filmu pri tlači je kľúčovým faktorom pri zložení atramentu.
Vo formuláciách atramentu vedie výber rozpúšťadiel so silnou rozpúšťacou schopnosťou pre živicu k dobrej afinite medzi živicou a rozpúšťadlom, čím sa zlepšuje tekutosť atramentového systému. Ak sa však živica viaže príliš silno na rozpúšťadlo, uvoľňovanie živice z rozpúšťadla nemusí byť počas procesu schnutia atramentu optimálne. Vyváženie týchto faktorov počas prípravy atramentu je nevyhnutné.
Proces produkcie
Po určení typu atramentu sa vplyv výrobného procesu obalovej tlače na zvyšky rozpúšťadiel stáva kritickejším. Preto je dôležité pochopiť výkon tlačového zariadenia, rýchlosť tlače, hĺbku platne, objem atramentu, výkon sušiaceho systému a výber lepidiel na laminovanie. Aby sa minimalizovali zvyšky rozpúšťadla, mali by sa zaviesť príslušné kontroly procesu.
Výber riediacich rozpúšťadiel v tlači:Tlačiarenské rozpúšťadlo je vo všeobecnosti zmesou rôznych rozpúšťadiel s rôznou prchavosťou. Vyváženie rozpúšťadiel je nevyhnutné. Riediace rozpúšťadlá by mali byť formulované na základe rýchlosti tlačového stroja, pričom treba venovať osobitnú pozornosť množstvu pomaly schnúcich rozpúšťadiel. Napríklad v atramentoch z chlórovaného polypropylénu by sa malo kontrolovať množstvo n-propylacetátu, zatiaľ čo v atramentoch z polyuretánu by sa malo kontrolovať množstvo n-propylacetátu a metyléteru propylénglykolu. Nadbytok pomaly schnúcich rozpúšťadiel môže viesť k neúplnému odpareniu rozpúšťadla a vysokému zvyšku rozpúšťadla. Naopak, nedostatok pomaly schnúcich rozpúšťadiel môže spôsobiť odlupovanie atramentu a zlý prenos, čo si vyžaduje starostlivé nastavenie pomeru rozpúšťadiel, akonáhle sa určí.
Teplota sušenia a vetranie:Systém sušenia a vetrania je rozhodujúci pre to, či sa rozpúšťadlá môžu počas procesu tlače účinne uvoľňovať. Pravidelná údržba a čistenie sušiaceho a ventilačného systému sú nevyhnutné na udržanie správneho objemu vzduchu a rovnováhy medzi nasávaním a výfukom. Počas konečného sušenia poslednej farby by sa mala teplota zvýšiť o 5-10 stupeň . Ak to vybavenie a farby produktu umožňujú, vytlačený film môže po tlači prejsť cez dvojfarebné jednotky, aby sa ďalej vetral a vysušil, čím sa zabezpečí dôkladné odparenie rozpúšťadla a v konečnom dôsledku sa znížia zvyšky rozpúšťadla.
Proces suchej laminácie:Suchá laminácia využíva lepidlá a rozpúšťadlá na báze etylacetátu, ktoré majú vysokú prchavosť. Preto je problém zvyškov rozpúšťadla z laminácie menej závažný ako pri tlači. Ak sa však neriadi správne, stále môže viesť k vysokému zvyšku rozpúšťadla. Kľúčom je ovládanie množstva vzduchu, pretože tunel na sušenie laminácie je dlhý a teplota je vysoká. Pri normálnom predvýfuku a výfuku a pri normálnych rýchlostiach spracovania je možné zabezpečiť uvoľňovanie etylacetátu. Súčasne môže laminácia ďalej odstrániť zvyškové rozpúšťadlá z tlače.
Prostredie tlače:Teplota a vlhkosť v tlačiarenskej dielni tiež ovplyvňujú uvoľňovanie rozpúšťadla. Nadmerná vlhkosť môže spomaliť rýchlosť a rovnováhu odparovania rozpúšťadla, čo spôsobí spomalenie odparovania rozpúšťadla počas procesu tlače a zvýšenie zvyškov. Príliš nízka vlhkosť však môže pri vysokorýchlostnej tlači ľahko vytvárať statickú elektrinu, preto je nevyhnutné pravidelne monitorovať teplotu a vlhkosť v dielni. Udržiavanie určitej úrovne vlhkosti môže účinne eliminovať statickú elektrinu počas atramentovej tlače, čím sa zabráni zvýšeniu zvyškov rozpúšťadla.
Tlačový substrát
Rôzne tlačové substráty selektívne adsorbujú rozpúšťadlá. Rôzne substráty majú rôzne adsorpčné kapacity a tendencie pre rozpúšťadlá používané pri tlači. Polypropylénové (PP) a polyvinylidénchloridové (PVDC) materiály sú náchylné na absorbovanie organických rozpúšťadiel esterového typu, zatiaľ čo polyamidové (PA) a polyetyléntereftalátové (PET) materiály ľahko absorbujú rozpúšťadlá na báze alkoholu. Všeobecne platí, že PA a PET majú nižšiu adsorpciu rozpúšťadla ako PP, ale stále prispievajú k zvýšeniu zvyškov rozpúšťadiel v obalových produktoch. Pre konkrétny obalový produkt sa tlačový substrát a laminovací substrát vyberajú na základe jeho požiadaviek na balenie a vo všeobecnosti sa nedajú ľahko zmeniť. Preto za predpokladu, že substrát nemožno meniť, by sa mali zvoliť rôzne formulácie atramentu s rôznymi pomermi rozpúšťadiel podľa rôznych substrátov, aby sa znížila adsorpcia rozpúšťadiel tlačovým substrátom.
Štruktúra produktu
Rôzne obalové produkty majú rôzne štruktúry a kontrola zvyškov rozpúšťadiel v jednovrstvových štruktúrach je relatívne jednoduchšia ako vo viacvrstvových štruktúrach. Pri produktoch s horšími bariérovými vlastnosťami, ako je BOPP//PE, môže byť značná časť zvyškových rozpúšťadiel uvoľnená procesmi, ako je vytvrdzovanie a rezanie, najmä prchavé estery. Avšak pre produkty so štruktúrou, kde má vonkajšia vrstva dobré bariérové vlastnosti, ako je VMPET//PE, je pre zvyškové rozpúšťadlá náročnejšie uniknúť touto metódou.
Pre produkty s dvojvrstvovou bariérovou štruktúrou je kontrola zvyškov rozpúšťadiel najnáročnejšia a sanácia je tiež náročná. Štruktúry ako PET//VMPET//PE, sklenený papier//AL//PE a PET//VMCPP sú uzavreté v kompozitnej vrstve, čo sťažuje únik zvyškových rozpúšťadiel. Preto by sa pri výrobe produktov mal brať do úvahy vplyv štruktúry produktu. V prípade produktov s dvojvrstvovou bariérovou štruktúrou by sa mala rovnováha rozpúšťadiel navrhnúť na začiatku tlače a zvyšok rozpúšťadla by sa mal kontrolovať, čo umožní produktu dôkladne uvoľniť rozpúšťadlá počas počiatočného výrobného procesu. To zabraňuje vysokým zvyškom rozpúšťadla v neskorších fázach spracovania, čo sťažuje zlepšenie.
Čistota rozpúšťadiel
Veľké množstvá organických rozpúšťadiel sa používajú v procese výroby atramentu a v procese tlače obalov. Nízka čistota rozpúšťadla môže mať dva hlavné účinky: po prvé, obsahuje vyšší podiel zložiek s vysokou teplotou varu, čím sa spomaľuje celková rýchlosť odparovania rozpúšťadla, najmä v neskorších štádiách odparovania rozpúšťadla, čo vedie k zvýšeným zvyškom rozpúšťadla. Po druhé, môžu vznikať nečistoty zo zvyškových koksovacích zložiek v rozpúšťadle