软包装行业如何有效治理VOCs
总结出软包装厂对凹版水性油墨的选择和要求:水性油墨性价比要好、色浓度要高、色相稳定、高光泽、黏度要低、附着牢度要高、干燥要快、能够适应低、中、高速印刷的需要。未来。性价比高、能够低、中、高速印刷、印品性能优异的塑料薄膜水性凹版油墨将是替代溶剂型油墨,减少醇溶型油墨的凹版印刷发展的必然趋势。
2.采用光固化油墨。
光固化油墨以紫外线固化为特征。其特点是:瞬间固化,可以节省空间,缩短生产周期。低温固化,适用于各种基材,尤其是薄膜。高固含量,基本无溶剂,防止环境污染。耐摩擦、耐溶剂、耐热性等均满足普遍要求。 光固化油墨的缺点是成本高,油墨储存期短。
3.采用水性黏合剂。
食品软包装用的水性黏合剂主要是以聚氨酯聚合物和聚丙烯酸为主要成分、以水为分散介质的黏合剂。此类水性黏合剂具有良好的耐热性、耐介质性,与多数复合基材有良好的亲和性。生产工艺复杂,技术含量高,不同厂家的产品其性能差异性比较大。因此选用这类黏合剂时,一定要根据复合产品的具体要求,通过与黏合剂供应厂商充分沟通,对相关资料进行认真地分析研究,筛选出适合自己的品种。在聚氨酯水性黏合剂和聚丙烯酸水性黏合剂中,以聚氨酯水性黏合剂性能更佳,不足之处是成本较高。
设备方面
采用与水性油墨配套的印刷设备。原有凹印机不是为水性油墨准备的。原有凹印机烘箱烘道长度为1米-1.5米,原印版均为深版,原有墨槽无法清洗。原温控设施不配套,导致彩印厂不愿意也不容易进行改进。现在已有多家公司正研究生产专用于水性油墨的凹印机。
环保的水性油墨与柔性版印刷,在应用在软包装印刷上尚有一些不如人意之处。目前多数企业和软包装用户仍然青睐传统的凹印技术。此处推荐治标的方法是,严格按照标准要求执行。在包装设计、材料、设备、工艺等方面进行如下改进:
设计方面
改进设计理念,在软包装图案的装潢设计上,理想的方法是尽量减少印刷色数,直接的效果就是减少了油墨的用量。
工艺方面
首先可以配套溶剂回收系统。当然这面临着回收方式众多,效果不一的问题,企业应选择最适合自己的一种。现在有专业的投资运营公司负责投资配套吸附回收治理设备,并负责承担设备投资、运营管理、部分设备运营费用等。企业只承担公用工程和部分设备运行费用。
其次建议采用无溶剂复合工艺,解决了干法复合造成的溶剂排放问题。无溶剂复合工艺较之干法复合工艺具有如下主要优势:
1.节约资源显著。不使用溶剂;没有烘道干燥过程,可节约大量能源;上胶量少,无溶剂复合单位面积黏合剂涂布量约为干法复合单位面积黏合剂干基涂布量的2/5。
2.环保适应性好。无溶剂复合使用的黏合剂不含任何溶剂,因而在生产过程中,除停机时需要用少量溶剂对涂胶部分进行清洗之外,没有溶剂排放,生产中没有三废物质产生,不会由于大量溶剂的排放影响生产工人的身体健康,也不会对周边环境产生污染,有利于清洁化生产。
3.有助于产品质量的提高。复合薄膜不会因残存溶剂而污染所包装的内容物,产品的卫生可靠性好;复合时,基材不会因溶剂及烘道加热而引起薄膜变形,对确保复合薄膜平整性有利;复合薄膜采用里印时,采用无溶剂复合,印刷面的油墨不会因黏合剂中的溶剂影响而导致质量下降。
4.安全、卫生性好。无溶剂复合生产中几乎不使用可燃、易爆性有机溶剂,故安全性好;复合薄膜中不会因残余溶剂的存在导致卫生性能下降,产品卫生性能可靠性佳。
5.可明显地降低生产成本。无溶剂复合的加工成本较之干法复合工艺明显要低,复合工序的成本可望降低到干法复合的60%左右或者更低,经济效益显著。无溶剂复合成本低是推动无溶剂复合快速发展的强大动力。
(1)无溶剂复合单位面积上胶量少,无溶剂复合单位面积黏合剂用量约为干法复合单位面积黏合剂干基涂布量的2/5。尽管无溶剂黏合剂较干法复合黏合剂的价格高70%左右,但无溶剂复合薄膜成本反而较干法复合薄膜成本低。
(2)无溶剂复合一次性投资少,设备回收折旧成本也比较低。复合设备没有预干燥烘道,设备造价较低(可降低30%或者更多)。同样因复合设备没有预干燥烘道,设备占地面积小,可明显减少车间面积。无溶剂复合黏合剂的体积小且不用储藏溶剂,可以减小仓储面积。
(3)无溶剂复合,节能显著。复合过程中,不需要经过烘道加热排除黏合剂中的溶剂。每条无溶剂复合生产线较之干法复合生产线,耗用能量要少得多,较之干法复合节约能耗2/3以上。
(4)无溶剂复合生产线速度明显提高,因而可以使生产成本降低。无溶剂复合的最高线速度高达500 m/min~600m/min,一般也在300m/min左右。
(5)无溶剂复合无三废物质产生,不需治理三废 ,不需配置昂贵的环保装置以及相应的运行费用。
当然无溶剂复合也存在不少工艺本身所固有的问题。由于无溶剂复合黏合剂不含溶剂,不可能通过溶剂来调节黏合剂的黏度。要使黏合剂的黏度保持在一个较低的、适合于涂布施工的水平,所能够考虑的办法有两个,即升高涂胶温度或者降低黏合剂的分子量。通过加热提高黏合剂的温度,可以降低黏合剂的黏度,但在高温下,会缩短黏合剂的适用期,因此复合加工时黏合剂温度的提高受到极大地限制,双组分黏合剂一般最高涂布温度仅为70℃~80℃;为了使黏合剂黏度满足涂布加工的需要,只能降低无溶剂黏合剂的分子量,而黏合剂的分子量低,会对应用带来负面影响,表现为初黏力的下降(一般无溶剂复合的初黏力仅为0.23N/15mm~0.3N/15mm或者更低),远低于干法复合的初黏力(一般在1.0N/15mm以上)。初黏力低,复合薄膜不易收卷。对设备的张力控制系统要求高,对操作工的技术要求也较高。产品的初黏力低,还使薄膜在熟化以前比较难以通过薄膜的初始黏合情况对复合薄膜的最终复合牢度进行预判。因此,无溶剂复合要求对生产过程进行严格的控制。
尽管如此,无溶剂复合无论从降低生产成本、提高经济效益的角度,还是从改善环境质量、适应环保需要以及安全生产的角度看,或者从保证产品质量、满足使用要求的角度看,它较之干式复合均具有明显的优势,是一种值得倡导的、极有实用价值的复合方法。
第三是采用多层共挤复合薄膜,部分取代多层复合薄膜,减少使用黏合剂复合的层数,相对少用了干法复合黏合剂。
阻隔性软包装材料虽然可以直接由共挤出工艺制得,然而共挤出产品的一大局限是,只能进行表面印刷而不能进行里印(因为它一次完成复合加工,没有可供进行里印的中间产品)。在实际生产中,在许多应用领域,不仅要求复合软包装材料具有良好的物理力学性能,而且需要它具有良好的外观和印刷效果以及卫生性。为了在充分发挥共挤出工艺的优势的同时,最大限度地克服它固有的缺点,于是利用共挤出工艺设计,开发了阻隔性复合薄膜基材,结合干法复合等其他工艺,生产阻隔性复合薄膜基材。
以五层共挤高阻隔复合薄膜基材为例。其结构为:复合层/黏合树脂层/EVOH/黏合树脂层/热封层。最终产品结构为:印刷面料层(PET或NY)/黏合剂/复合层/黏合树脂层/EVOH/黏合树脂层/热封层。
产品工艺路线有两种:一种是生产EVOH五层共挤膜,五层进料—共挤模头—制膜—电晕处理—切边—卷取。“五层进料”是指复合层树脂、黏合层树脂、EVOH、黏合层树脂、热封层树脂按照五层配方组合的要求,分别进入相应层喂料口,以便制成五层共挤出薄膜。
另一种是五层共挤高阻隔膜的复合,即凹版印刷—干法复合—熟化—分切或制袋。“干法复合”使EVOH五层共挤膜与经凹版印刷的表层基膜(PET或PA)进行复合。由于采用了共挤出复合工艺生产五层共挤高阻隔复合薄膜。通过一次加工,得到了利用干法复合需要五次加工(三次吹塑或流延成膜、两次干法复合)才能得到的五层复合薄膜,大大缩短了生产周期,降低了生产成本。同时,利用五层共挤高阻隔复合薄膜作为中间产品,替代单层基材生产七层[印刷面料层(PET或NY)/黏合剂/复合层/黏合树脂层/EVOH/黏合树脂层/热封层]的复合薄膜,仅用一次干法复合,就完成了全部采用单层基材时,需要三次干法复合才能完成的产品的加工,大大减少了干法复合的应用,减轻了生产过程中对环境的压力。有利于环境保护以及降低生产成本。
总之,我们包装印刷企业所处的大环境是一样的,不同的是我们的企业规模与技术、资金的实力。只要我们根据自己企业的实际情况,决策正确,总能够找到一条最适合自己发展的道路。
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