蘇毅
隨著消費者安全意識的提升,溶劑殘留量的概念逐漸被人們所重視,尤其對于食品、藥品等與人們?nèi)粘I钕⑾⑾嚓P的領域來說,溶劑殘留量的控制更是刻不容緩。近年來,國家有關部門也相繼出臺相關法律法規(guī)加強對包裝中溶劑殘留量的監(jiān)管,同時包裝印刷企業(yè)對溶劑殘留量指標的控制也愈加謹慎。影響復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、排風量、固化時間等工藝參數(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),復合膜基材類型和取樣位置的不同,檢測所得的溶劑殘留量也會有所不同,下面筆者將從這兩個方面進行詳細闡述。
復合膜基材類型的影響
通常情況下,復合膜一般由塑料與紙、金屬或其他基材通過干式復合、無溶劑復合、擠出復合等工藝制成。不同類型的基材對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
以擠出復合工藝為例,復合膜在整個生產(chǎn)過程中除了印刷工序外,幾乎不使用溶劑,如PET/AL/PE復合膜的溶劑殘留量就極少,而對于較為常見的紙鋁塑復合膜來說,采用同樣的擠出復合工藝,卻與PET/AL/PE復合膜的溶劑殘留量結(jié)果大不一樣,具體檢測結(jié)果見表1(注:本文所有檢測中每個試樣均取3個樣品)。
筆者通過對溶劑的種類和半成品進行分析,發(fā)現(xiàn)溶劑主要來自于印刷工序。而檢測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薄膜強得多。因此,在生產(chǎn)紙鋁塑復合膜時,不能簡單按照常規(guī)工藝進行控制。
那么,如何才能降低紙鋁塑復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,要適當降低印刷速度,加大排風量,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結(jié)果如表2所示。然后在擠出復合過程中,高溫又可使紙張內(nèi)的溶劑大量揮發(fā),從而進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,對溶劑的吸附能力較強。這是因為為達到易撕效果,通常會在PET薄膜上再鍍一層膜,但這反而會增強其對溶劑的吸附能力。
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,并加大排風量,以促進溶劑的揮發(fā),同時盡量減小涂布量,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)也同樣對溶劑具有強吸附性,在使用此類基材時,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溶劑殘留量的影響時,采用對溶劑吸附性較強的紙鋁塑復合膜作為實驗樣品進行檢測。
1.印刷位置
筆者在之前已經(jīng)論證過,印刷工序?qū)堜X塑復合膜的溶劑殘留量影響較大,因此在取樣時尤其要關注這一方面。如圖1所示,分別對標記為1、2、3的位置進行取樣,檢測這3個不同位置的溶劑殘留量,檢測結(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。而隨著固化時間的延長,這種差異會逐漸縮小。
2.距離卷芯的位置
仍然以紙鋁塑復合膜為例,一般情況下,復合膜都是卷材形式,包括固化之后也是以卷材形式放置。圖2中標記的1、2、3位置是距離卷芯由遠及近的順序,對這3個位置進行取樣,溶劑殘留量的檢測結(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,這是因為越靠近卷芯的位置,越不利于溶劑的揮發(fā)。在檢測中,也可在對復合膜卷材進行分切后再取樣,此時靠外層的樣品剛好是之前靠近卷芯的位置,對該位置進行檢測更具備代表性。
3.幅面位置
對于幅寬較大的復合膜卷材來說,在印刷工藝完全相同的情況下,在幅面不同位置,溶劑殘留量也會有一些差別。如圖3所示,2號為幅面中間位置,1號和3號分別為兩端邊緣位置,對靠近卷芯處的復合膜進行取樣,溶劑殘留量的檢測結(jié)果如表5所示。
由此可見,復合膜卷材幅面中間位置的溶劑殘留量較兩端要高,因為復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。
從復合膜不同取樣位置的溶劑殘留量檢測實驗中,筆者總結(jié)出以下取樣規(guī)則。
(1)盡量裁取復合膜中印刷圖案較多、色塊面積較大的部位。
(2)不要在復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。
雖然取樣位置對溶劑殘留量檢測結(jié)果的影響只是一個微乎其微的細節(jié),但也必須引起重視,以防數(shù)據(jù)偏差較大,盡量將產(chǎn)品的風險降到最低。endprint