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浅谈UV烟包油墨的检测

 随着人们对产品包装品质的提高,烟草包装的工艺越来越复杂,印刷品质要求越来越高,这也促使印刷油墨的性能不断提高。同时,随着人们安全意识的增强,烟草作为特殊商品对其包装用的纸张以及印刷油墨在安全性方面也提出了更高的要求。

本文针对UV烟包油墨的性质以及印刷要求提出了些检测方法和检测标准。
UV油墨的常规检测一般分为5项,即细度、色帽、勒性、流动性和固化速度。油墨供应商在每批油墨出厂前都要进行常规检测,作为油墨的使用单位只做抽验即可。
1.细度
细度指标采用细度仪进行检测,UV胶印油墨标准为≤15µ,m,也有供应商将这标准提高到小于10µ,m主要是提高UV油墨的着色力。由于细度指标与颜料分散有关,细度指标控制得越低,颜料分散就越好,油墨颜色越鲜艳,着色力也越高。因此油
墨供应商对这一指标控制比较严格。
2.色相
色相的检测过去一直采取人工检测的方法,分别取油墨标样和试样在刮样纸上平行排列,用刮片刮墨,观察油墨留在刮样纸上的印迹,对比色捆。这种方法完全取决于检测人员的经验,人为误差的风险较大。目前有些大型油墨厂尝试使用数字化
技术描述色相及色差值,采用油墨展色仪将油墨标
样和试样分别展色,制成色片。在标准光源065的环境下,使用分光光度仪测量色片的Lab值,将标
样与试样进行比较,利用色差公式计算色差AE。
目前各油墨供应商对于控制色差执行的标准不,根据《G87705-87》标准印刷过程中色差控制在0.5-1.5NBS,因此色差控制在lNBS以内比较称心。
3.黏性和流动性
黏性和流动性两个指标都是描述油墨流体特性的指标,一般受温度的影响较大。流体特性的检测仪器很多,油墨供应商一般使用较专业的雪白性仪、平行板黠度计,对于油墨研究和分析则使用落棒黠度计(拉雷黠度计)、锥板黠度计以及流变仪来检测。印刷企业控制好车间温度,一般油墨都会体现很好的印刷适性。UV油墨对温度更为敏感,骤冷骤热会加剧油墨流体性质的变化。保持恒定的温湿度条件是UV油墨发挥良好印刷适性的前提。
4.固化速度
固化速度是UV油墨很重要的指标,一般使用UV固化仪进行检测,以指干法表征固化程度。UV油墨固化速度除油墨本身性能外也与UV灯的功率有关,安装上大功率UV灯的胶印印刷机印速能达到1.6-1.8万印/小时。
卷烟包装目前比较流行金、银卡纸,其种类很多,大部分为纯纸质基材,常规UV油墨在纯纸质基一材上印刷一般附着力较强;也有一部分材料在原纸质基材上覆一层镀铝塑料薄膜,塑料薄膜与纸张之间夹着镀铝层和胶黠剂,这样UV油墨实际上印刷在塑料薄膜上,这种薄膜塑料多为PET膜,常规UV油墨在这种承印物上印刷附着力性能差别很大。因此在印刷前应先对UV油墨附精力性能进行检测。
检测方法:一般先对印刷用的承印物进行检测,检测其表面张力,印刷标准为38达因以上。可以使用达因笔在承印物表面涂写,线条如能连续、均匀、不收缩,说明承印物表面张力高于该达因笔标号的达因值,再用更低标号的达因笔测试涂写,直到笔划线条刚好出现收缩不均匀时,则该承印物表面张力为该达因笔的标号值。小于38达因值的纸张油墨不易铺展,附着力低。在合格的承印物上试印刷,用股带对图文部分进行粘拉,一般采用到20xlOOmm胶带测试,评判标准不能拉起油墨层为合格。
卷烟包装盒印刷完成后要经过模切工序,印质基材上覆刷品经过模切后会压出折痕印,根据折痕印折叠制成卷烟包装盒。烟盒在折叠过程中如果墨膜耐折性不好,容易造成墨膜破裂露出承印物底色,影响美观。因此,烟包印刷企业很重视耐折性指标。目前印刷企业多果用手测法,即将印品180度对折10次,无明显裂痕为合格。这种方法人为因素影响较大,同样一张印品,不同人折,结论很可能不同。建议采用MIT耐折度仪或肖伯尔式测定仪,使用GBT457-2008《纸和纸板耐折度的测定》的方法对卷烟包装纸进行检测,观察卷烟包装纸上附着的UV墨膜破坏情况,来判定UV油墨的成膜后的耐折性。这种方法的重复性和再现性较高,结论可以较为客观的说明墨膜耐折性的优劣。
耐磨耐划伤性与上面提到的耐折性实际是互相矛盾的两种性质,耐折性要求UV油墨固化后的墨膜要柔软,而耐磨耐划伤性要得到较坚硬的墨膜。耐磨耐划伤性检测可以将测试样张在耐摩擦仪上摩擦30次,无明显瘾迹,并在摩擦系数仪测试表面动摩擦系数在0.2-0.25之间为合格。
随着人们生活水平的提高,以及对食品、药品安全问题的关注,烟草行业作为特殊商品,对它完全参与反应,没有任何残留和挥发,因此相对于传统油墨在环境保护方面前进了大步。但是并不能说UV油墨就是安全的,UV油墨的原材料在生产过程中会残留些有害物质。比如UV树脂和单体生产过程中会有溶剂残留,颜料生产过程中会有重金属残留。如果后处理不有效,这些物质将残留在油墨中。
目前UV油墨中有害物质的检测也主要针对有机溶剂和重金属在油墨中的残留量展开。国家印刷装潢制品质量监督检验中,心研究并起草了油墨溶剂残留限量及其测定方法和油墨重金属限量及其测定方法。
现在烟包印刷企业多要求UV油墨供应商提供欧盟的RoHS检测报告,以证明油墨重金属限量合格。其实RoHS是针对电子电气设备行业的,2003年1月27日,欧盟议会和欧盟理事会通过了在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令,该指令并没有涵盖油墨及印刷行业。针对颜料中混有重金属杂质,欧洲可信部门染料制造工业生态和研究协会,对颜料申重金属杂质的限量做出了规定,其中涉及16种重金属,见表l。欧盟委员会生态标签方案已为许多不同产品类别建立了生态标准,其规定了颜料中重金属离子杂质的限量,涉及十种重金属离子,见表2。UV油墨供应商使用达到上述两个标准的颜料,UV油墨在重金属方面应该是安全的。
UV油墨溶刑残留的检测般通过印刷成品间接一检测。此外发达国家对印刷油墨产业禁用物质也做了详细规定。比如:欧盟印刷油墨协会(EuPIA)制定的印刷油墨及相关产品禁用物质名单,其中包含了欧盟CLP法规中涉及致癌、致基因突变、剧毒的物质,还包括基于锦、钢、六价格、京等重金属合成的颜料,以及能分解出芳香脏类物质的颜料,对于增塑剂和米量圈也在名单之内;同样日本印刷油墨制造协会也规定了多达501种禁用物质,2013年5月版本中更追加到548种,随着人们对于化合物毒性的进步了解,该名单也会逐步增加。
挥发性有机化合物的检测方法根据标准规定,在印刷后24小时内,采用顶空气相色谱法进行测试。表3为挥发性有机化合物的限量,列出16种挥发性有机化合物,其中苯为不可检出物,检出苯则该批测试样品为不合格;其他15种有机物按照各物质的超标比值(超标比值=检测值/指标值一1)累加不超过15为合格。
国家烟草专卖局组织制定的两个标准都是针对烟包包装成晶的,并不单独针对印刷油墨或纸张,对于纸张来说,比如银卡纸中用于粘结纸基与镀铝薄膜的胶黠剂中,也含有挥发性有机化合物。本文只考虑UV油墨中的挥发性有机化合物。
除UV油墨原材料中残圄的有害物质外,光引发荆(UV油墨中的组成部分)在光固化过程中也会产生挥发性有机化合物,根据研究证明光引发剂184在光解过程申会产生环己回副产物;光引发荆l173光解过程中会产生微量丙酣副产物,当UV油墨光引发剂加入过量时,产生副产物的量随之增加。UV油墨设计人员为了追求油墨固化速度一般会加大光引发剂的含量,这样会造成烟包成晶的不合格。
针对UV烟包油墨检测,虽然各大卷烟印刷企业标准不,但总体趋势是逐步提高UV油墨的印刷性能和安全性能。对于UV油墨原材料残留的有害物质和印刷后油墨部分物质迁移到包装物本身的问题,将是今后检测的重点。UV油墨检测有赖于更科学可靠的检测方法和更专业的检测设备。提高u,v烟包油墨的检测水平,也是提高UV油墨的制造水平,提高整个UV包装印刷的水平。.