干式复合溶剂残留超标的影响因素及解决方法
摘要:本文主要分析了影响干式复合溶剂残留超标的四个影响因素,并介绍了相应的工艺控制要点。
在软包生产中经常遇到溶剂残留超标问题,特别是在干式复合生产中,溶剂残留超标控制不当,轻者影响交货,重者有可能因此丢失客户,甚至还要支付大量赔偿金。因此在日常生产中,企业应注意以下影响因素,并做出相应的工艺调整,以确保干式复合溶剂残留的数值能达标。
一、原材料
BOPP 相对PET结构,在生产中更不容易控制溶剂残留,不管在印刷工序,还是在复合工序。首先我们从材料分子结构分析,BOPP密度为0.96g/㎤,PET密度为1.38g/㎤,BOPP同PET相比较:BOPP材质密度小,分子间空隙大,在印刷复合工序易吸附油墨和胶水中的溶剂,而且吸附后不易释放,造成印刷、复合工序不同程度的溶剂残留超标。
不同的薄膜基材在凹印和干式复合时所用的油墨和胶黏剂相同,生产工艺也相同,但制品的溶剂残留量却会不一样,这是因为不同的薄膜基材对溶剂的吸附和释放速率不一样。
常用的薄膜基材对乙酸乙酯的释放速率为:PET>PA>BOPP(吸附速率相反)。通常印刷和复合的烘干箱温度接近BOPP薄膜的溶点,其分子无规则活动更加剧烈,对乙酸乙酯和甲苯等溶剂的吸附速率加快。因此对BOPP薄膜来说,进一步降低溶剂残留量的难度更大一些。
二、印刷工艺
BOPP结构在印刷工序生产时干燥箱温度低,车速过快易造成印刷工序溶残超标。
改善办法是:降低车速印刷,让印刷膜在干燥箱里的停留时间延长,印刷膜干燥充分从而降低溶剂残留,通常要保证印刷膜下机检测溶剂残留在2mg/m2以下,以便于复合工序生产。
三、复合工序控制要点
干燥箱温度第一段不要太高:有两段干燥箱的(如博斯特高速复合机),第一段温度控制在70~75℃,第二段保证印刷膜在不拉伸的情况下,尽量提高温度。国内普遍是有三段、四段干燥箱的干式复合机,干燥箱温度遵循梯度设置,第一段干燥箱一定要控制好风量和温度。如果一开始进入烘道的温度太高,干燥太快,使胶液层表层的溶剂迅速蒸发,造成表面层胶液浓度局部提高,内部溶剂就闷在里面,经过后面烘箱溶剂挥发速度就慢,不能使内部溶剂充分蒸发。
BOPP这种材料对溶剂的吸附能力很强,上胶量越大复合后溶剂残留超标越严重。这一点可以减少上胶量来降低溶剂残留,用140或150线的涂胶辊做36%~38%高浓度涂布减轻BOPP对溶剂的吸附,同时适当减小上胶量到2.5~2.6g/m2,可以有效地降低复合工序的溶剂残留。
四、现场工艺调整
若客户不采用高线数网线辊高浓度涂布来降低残留量,可降低涂胶压辊压力,加大刮刀压力、调大刮刀角度,降低复合车速。通过此方法可适当减少上胶量,延长涂胶膜在干燥箱里的停留时间,也能够降低溶剂残留。
五、结语
总之,印刷膜溶剂残留控制在2mg/m2以下,复合下机溶剂残留总量控制在5~8mg/m2以下,那么制品放入熟化房熟化后,溶剂残留即可控制在5mg/m2以下,既满足客户需求又达到国家标准的要求。