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        北京印刷公司食品藥品標簽安全性

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        當下,北京印刷公司了解到食品和藥品包裝安全等同食品和藥品安全的概念已經深入人心,符合食品安全與低碳環保標準要求的包裝將成為食品和藥品包裝材料發展的新趨勢。本文將從柔印水墨的角度闡述如何利用柔印水墨印刷將食品和藥品標簽打造得更安全些。
        北京印刷公司食品藥品標簽安全性
        UV油墨印刷包裝制品遭歐美食品企業排斥
        1.利樂包事件引發行業關注
        2005年,發生在歐洲的“利樂包雀巢嬰兒牛奶被包裝盒油墨中的光引發劑異丙基噻噸酮(ITX)污染”事件曾轟動一時,在嬰兒牛奶中發現了UV油墨的光引發劑ITX。這主要是因為原本印刷在卡紙表面UV油墨中的光引發劑透過卡紙、鋁箔、作為膠黏劑層的EAA或EMAA、經過PE,直接進入了嬰兒牛奶,而對外稱阻水、阻氧、高阻隔的多層復合利樂包卻對ITX毫無任何抵御能力,結果使得全歐洲范圍內的問題產品全部被召回并銷毀,且利樂包裝承擔全部責任。
        利樂包事件讓我們明白,采用UV油墨印刷食品包裝存在一定的風險性。膠印UV油墨在使用過程中為了能夠達到瞬間干燥的效果,離不開光引發劑的加入。UV油墨干燥的基本原理是UV燈對印刷品表面的墨膜進行輻射,使得含有光引發劑的感光樹脂油墨固化成膜,而合理的光引發劑含量會隨著墨膜的固化而逐漸消耗殆盡,但是現有的固化技術還不能保證每一次UV油墨固化都能夠達到理想值,所以不論是油墨中的光引發劑含量,還是輻射固化時的準確消耗量,光引發劑的殘留都是一個大概率事件。這是因為感光樹脂中的光引發劑想要均勻分布,必然要選擇光引發劑的分子量,而分子量越低,光引發劑的分散性越好,最終光引發劑的殘留導致低分子物遷移現象。
        由此可知,在使用UV油墨印刷時,由于UV油墨中各色顏料對光波的吸收存在差異性,在相同輻射條件下,暖色調油墨紅、黃容易干燥,冷色調油墨黑、藍不容易干燥,在給UV油墨添加光引發劑時含量應該有所區別。值得注意的是,印刷設備配置的各組燈具的輻射能量和輻射距離會因燈具表面清潔程度、印刷速度等變量的不同而發生變化,在生產過程中不容易被掌控。
        2.低遷移UV油墨
        光引發劑的分子量大小直接涉及到感光樹脂中光引發劑分布的均勻性,分子量太大的光引發劑分散起來有一定的難度,而表面遷移是低分子量物質的固有屬性。在這種情況下,各大油墨廠商都推出了一款低遷移UV油墨。所謂低遷移,是指通過改善光引發劑的分散技術,摒棄采用降低分子量來達到光引發劑分散均勻的工藝路線。
        低遷移提高的是光引發劑的分子量,使殘留的低分子物遷移更加困難。采用低遷移UV油墨印刷時,可以保證在無法確保輻射固化將光引發劑消耗殆盡的前提下,使干燥的墨膜與殘留的光引發劑共存,最終確保印刷品墨膜殘留的光引發劑在包裝盒或包裝袋上可以不跑出來或者少跑出來,達到與被包裝物和平共處的效果。
        3.UV油墨干燥
        我們很清楚,北京印刷公司光引發劑發生遷移主要是因為光引發劑在干燥過程中沒有反應完全,且分子量低還容易導致遷移,因此利樂包雀巢牛奶事件的再發生是完全有可能的。即使不再有ITX,但是否有逐漸被列入負面清單的其他光引發劑,問題的不確定性確實令人擔憂。那么,能否根據UV油墨是否徹底干燥來推斷光引發劑是否反應完全,從而排除低分子物遷移的風險呢?答案是否定的。
        我們知道,在實際生產過程中,常用來判斷UV油墨干燥的方法有:指觸法、平磨法、膠帶測試法、墨膜硬度測試法和丙酮擦拭法。指觸法全憑個人感覺,沒有數值概念;平磨法在平磨過程中油墨中的微晶蠟析出,遷移到墨膜表面,被磨的很可能是蠟而不是干燥墨膜;膠帶測試法,墨膜中的表面活性劑使測試膠帶難于粘住,“騙膠帶”一說可以表明其實質;墨膜硬度測試法,用一句話來形容,即“道高一尺,魔高一丈”,防不勝防;丙酮擦拭法,一般情況下終端用戶不敢信任。因此,UV油墨印刷和食品藥品包裝產業始終處于一個很微妙的階段。
        傳統UV油墨干燥常用的燈具有水銀汞燈與金屬鹵素燈兩種。水銀汞燈的頻譜較寬,UVC、UVB、UVA各段均有,波峰較為復雜。金屬鹵素燈的頻譜可以按照燈管中添加的金屬離子鐵離子、鈉離子、鎵離子等來修正,不同的金屬離子可以有效增強燈管在UVB、UVA頻段的輻射性能。傳統UV燈可以用選擇燈管的頻譜來適應光引發劑的頻譜,適合光油的UVC頻譜,水銀汞燈略強。
        LED-UV俗稱冷光源,屬于窄頻器件,尖峰頻譜常用在365nm、395nm、405nm等頻段。使用LED-UV干燥可以避免傳統UV干燥中50%紅外熱能的浪費,大幅度降低能耗;去除了傳統UV干燥過程中的臭氧排放,可以明顯改善操作環境;同時具有光源壽命長、無需預熱、工作溫度低、輸出穩定、功率可調等優勢,是近年來值得推廣的一項新技術。
        然而,LED-UV依然存在一定的局限性,傳統UV干燥需要的功率匹配、燈具清潔、輻射距離、輻射時間(印刷速度)等干燥要素,LED-UV同樣也需要,且LED燈的窄頻特性使得傳統UV的頻譜對應問題更加凸現,UV干燥的核心技術是燈具的發射頻譜要與UV油墨中光引發劑的接受頻譜相對應,對應的越好,干燥效能越高,當發射頻譜為窄頻,接受頻譜為寬頻時,頻譜對應越困難,這時一旦遇到寬頻的光引發劑,LED燈就無法實現干燥效果。
        要想改善LED-UV的干燥效果就需要按照窄頻要求選擇油墨中的光引發劑,這是對油墨廠商的一大考驗。而按照光引發劑選擇復合頻譜的LED-UV燈,雖然成本會上升,但是效能會提高。需要注意的是,只要LED-UV干燥方法的測定與判斷與傳統UV的測定與判斷基本相同,LED-UV也必然存在光引發劑殘留的風險。
        水墨柔印工藝破除魔咒
        利樂包事件后,利樂包裝除了承擔全部責任外,利樂(中國)還同時發布了聲明,中國工廠已經采用了水墨柔印工藝,不存在任何光引發劑殘留的風險。利樂包裝果斷同UV油墨切割,從而杜絕ITX,BP,907等所有光引發劑引起的污染問題。據悉,利樂包裝的水墨柔印生產線采用了機組式柔印機型,可以進行連線印刷模切,生產速度可達600m/min,安全可靠。此外,近20年的實踐也證明了水墨柔印的高度安全性。
        1.水墨柔印干燥原理
        對于紙張類印刷品,采用水墨印刷的干燥原理是水墨的溶液樹脂通過滲透鉆進紙張纖維內扎根,乳液樹脂留在紙面成膜;對于薄膜類印刷品,采用水墨印刷的干燥原理是水墨成膜分四階段進行,溶液與乳液共存,水分揮發使乳液顆??繑n集中,乳液樹脂交聯,交聯樹脂形成墨膜。水墨印刷采用熱風干燥,直觀、簡單、可靠,同時油墨中不需要光引發劑,不存在低分子物遷移的問題,利樂包裝的水墨柔印工藝已經作了強有力的佐證。
        2.水墨柔印應用于食品、藥品標簽需關注的要點
        目前,采用UV油墨柔印工藝印刷標簽時可以實現175lpi印刷,且可以實現的最小網點為1%~2%,漸變網衰減到零,裸視無明顯硬口;UV油墨柔印的質量可以達到與膠印相同的色域空間和顏色密度,裸視無差別;UV油墨柔印的色差控制優于膠印的色差控制。因此,在使用水墨柔印工藝印刷標簽時也必須要達到UV油墨柔印相同的標準,才能保證采用不同油墨印刷時標簽的印刷質量可以一致。在此過程中,應該特別注意以下幾個要點。
        (1)水墨在薄膜不干膠材料上的附著力
        在實際印刷過程中,北京印刷公司能夠證明水墨在薄膜不干膠材料上具有可靠的附著力的案例已經很多,在這里不再贅述。從宏觀角度來看,不論PE、PP或PET類薄膜不干膠材料,水墨已經能夠可靠附著,不再具備偶然性;從微觀角度來看,水墨能夠與薄膜結合,重點在水墨乳液樹脂的選擇,與薄膜的溶解性、潤濕性是否匹配。用一句話來講,UV油墨與薄膜有多大的附著力,水墨也同樣具有多大的附著力。
        (2)顏料比例是油墨色濃度的保證
        柔印同膠印一樣,采用平面網點,網點面積越大,顏色越深。相同面積下的顏色深淺,首先考慮的是油墨中的顏料比例,UV油墨的顏料比例一般在25%,而水墨的顏料比例能否達到25%嗎?答案是肯定的。溶劑型油墨的顏料比例受到顏基比的限制,而水墨成膜由乳液樹脂決定,顏料比例由溶液樹脂決定的二元特點,使得水墨可以突破顏基比,因此,國產薄膜水墨的顏料比例已經突破了25%。
        (3)水墨黏度
        機組式柔印機是第一種可以應用較高黏度油墨的印刷機型,既然它的著墨輥結構可以用較高黏度油墨,為什么還要降低油墨黏度呢?這是因為黏度與墨膜固含量有關。
        (4)油墨表面張力與堵版概率
        提高水墨黏度會不會增加堵版的概率,使油墨容易黏在印版相鄰網點間的凹陷區呢?其實,UV油墨在堵版概率上的良好表現不在于黏度高低與干燥快慢,而在于油墨的表面張力與印版的表面能是否匹配。所以,在實際使用水墨印刷的生產過程中如果要降低堵板概率,水墨必須具備和UV油墨相同的表面張力。
        (5)水墨干燥能力與產能
        UV油墨是輻射固化后的瞬間干燥,而水墨干燥有兩個關鍵性參數:成膜溫度與成膜時間。按照成膜溫度可以決定烘干溫度的設定,按照成膜時間可以決定墨膜徹干時所需要的時間。因此,水墨印刷+UV上光的可行性主要是因為UV光油中的引發劑偏向于UVC,與水銀汞燈的頻譜有較大重合。從實踐效果來看,印刷廠鮮有光油不干的案例,高錳酸鉀滴定方法可以有效監控不飽和雙鍵的殘余,有效判定水墨的干燥程度??梢钥闯?,水墨干燥完全適應標簽柔印現有的最高印刷速度。
        目前,對薄膜水墨印刷還抱有疑慮的標簽印刷企業大多擔心的是印刷質量,長期以來水墨與溶劑墨的印刷質量不如UV油墨的感覺成了工藝改換的陰影。但是可以看出,北京印刷公司從環保的角度看標簽的水性化,現實意義將更大;從成本角度看標簽的水性化,企業利潤空間將上升;從印刷質量角度看標簽的水性化,我們將在國際柔印界趕上同行,彎道超車。

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