印刷品溶剂残留量控制方法

减少油墨溶剂残留量的三大理论

众所周知，“安全、环保、绿色”一直是软包装行业和油墨制造业发展的方向和前沿话题，而溶剂残留量则是这个方向的关键性指标。如果说多年以来，软包装行业和油墨制造业一直朝这个方向前进，那么2005年7月26日央视《每周质量报告》中曝光的某塑料彩印公司印制的薯片包装残留溶剂严重超标问题，则成了软包装行业和油墨制造业朝这个方向推进的强心剂。这次质量事故曝光之后，软包装溶剂残留量成为软包装产品和油墨产品的关键性指标。

本文重点从溶剂型软包装印刷油墨配方角度，结合实践经验，谈谈如何降低油墨的溶剂残留量问题。

溶剂挥发通道理论

在压力的作用下，油墨从印版滚筒转移到印刷薄膜上，随即在空气流动和热力的作用下，开始迅速挥发。在溶剂分子从油墨层的表面挥发到空气的过程中，需要有足够的面积和外界接触，面积越大，溶剂分子直接接触外界空气的机会就越多，溶剂挥发得越快、越彻底。从宏观角度看，溶剂挥发到空气中是要经过油墨中一定的“通道”而挥发掉的，“通道”越多，挥发越快、越彻底，这就是“通道”理论。

那么从油墨角度来说，哪些因素可以影响油墨层与空气的接触面积或者说通道呢？我们还是通过一个简单的实验来说明一下。见图1。

图1 油墨溶剂挥发速率图

（1#白墨为纯的氯化聚丙烯树脂液，2#白墨加入8%填料的氯化聚丙烯树脂液）

中溶剂的挥发速度明显加快，且很快

接近平衡点，而纯的树脂液溶剂的挥发速度相对较慢，越到后期相对挥发速度越慢。显然，加入填料等固体成分后增加了树脂液中溶剂的挥发通道。

再来看一个对油墨中固体成分调整的实验。见表1。表1中1#白墨为普通白墨，2#白墨需要加入0.4%的硅粉和2.0%的填料。

表1 油墨中固体成分调整实验表

填料，油墨总体的溶剂残留量可以降

低25%以上。

小结：从以上实验和分析可以看出，油墨溶剂残留量的降低遵循“溶剂挥发通道理论”，通过加大油墨中固体成分的含量，从而增加油墨表面的通道，可以明显降低油墨的总体溶剂残留量。但也应该看到，如果一味地提高油墨中固体成分的含量，虽然可以降低油墨的溶剂残留量，同时也会引起油墨黏度的升高，油墨的触变性加大，影响油墨的使用性能和印刷效果。

树脂溶解理论

树脂的溶解过程是高分子链的溶剂化过程，就是众多低分子量的溶剂分子将高分子量的树脂分子先亲和、溶胀，然后再将树脂分子溶剂化的过程。而溶剂挥发则是一个相反的过程，是低分子量的溶剂分子从高分子量的树脂分子中逐步脱离的过程。假如某种溶剂能够很容易地将树脂溶解，也就说明该溶剂分子和树脂分子有着较强的亲和力，那么在溶剂的挥发中也必然受到这种亲和力的影响，从而造成较多的溶剂残留。反之，如果相应地降低溶剂对树脂的溶解力，同时保持对树脂必要的溶解力，那么就可以使溶剂在挥发过程中受到的束缚减少，从而降低油墨的溶剂残留量。

综上所述评奖，在保证对树脂必要溶解力和油墨流动性能的基础上，适当降低溶剂对树脂的溶解力，可以降低油墨的溶剂残留量。这就是降低油墨溶剂残留量的“树脂溶解理论”。见图2。平版印刷

图2 不同溶解方式对溶剂残留量的影响出版动态

图2是选用白墨进行实验获得的实验结果。横坐标表示溶解树脂过程中加入丁酮的比例：“15”表示甲苯∶丁酮=85∶15，“30”表示甲苯∶丁酮=70∶30，“45”表示甲苯∶丁酮=55∶45。纵坐标表示测得的油墨溶剂残留量。

从实验数据可以看出按需印刷，在白墨中甲苯是优良溶剂，丁酮的溶解力次于甲苯，在溶解树脂过程中随着丁酮的加入，油墨的总体溶剂残留量也随着降低，而油墨中丁酮的溶剂残留量并没有明显地升高。

小结：从以上实验和分析可以看出失业，“树脂溶解理论”在很大程度上影响着油墨的溶剂残留量，利用“树脂溶解理论”对油墨配方中树脂的溶解方式进行改进和调整，可以大大降低油墨的溶剂残留量。但同时也要注意到，随着溶解力相对较差溶剂的引入，树脂的溶剂化程度降低上海电气，油墨的流动性、转移性和存储稳定性都会有所降低，因此，我们只有通过“树脂溶解理论”找到最佳的平衡点，才能既取得较低的溶剂残留量，又不至于明显影响油墨的性能。

慢干溶剂理论

油墨中溶剂的挥发是一个不断变化的平衡包装印刷，在油墨溶剂挥发的过程中，油墨中快干溶剂、慢干溶剂的比例，以及真溶剂、假溶剂的比例不断发生着变化，如果在这个不断变化的过程中油墨体系失去平衡，将会导致油墨的残留溶剂增多、油墨的光泽度降低等问题。在油墨溶剂的挥发过程中耗材，处于内层的溶剂需要逐步运动，才能到达表面，并脱离油墨层挥发到空气中。在这个运动过程中，如果处于表面的油墨快速地干燥结膜，必然将阻碍内层溶剂的挥发网屏，从而导致溶剂残留的升高。因此，溶剂在挥发过程中要逐步缓慢地达到最终的平衡，那么这个平衡就向溶剂残留较低的方向偏移；如果溶剂在挥发的过程中快速地达到最终的平衡，那么残留的溶剂就比较多。见图3。包装设计

图3 油墨种的溶剂平衡

（1#白墨没有慢干溶剂，2#白墨加入0.5%的慢干溶剂）

溶剂的挥发比较快速地接近平衡，但是

溶剂残留量却比较高；而2#配方中溶剂的挥发相对比较平稳，接近平衡的时间相对比较长，但是溶剂残留量却可以达到比较低的水平。所以，为了降低油墨的溶剂残留量，我们需要的是2#过程。这个过程通常是通过调整油墨中慢干溶剂比例的方法实现的标签，在油墨配方中加入适量的慢干溶剂，延长了整个挥发的过程，使得油墨体系缓慢地达到了溶剂残留较低的这种平衡。

我们再从一个实例来看一下油墨中慢干溶剂对降低溶剂残留量的贡献。见表2。可变数据印刷

表2 慢干溶剂对降低溶剂残留量的贡献

#白墨配方中有0.5%的慢干溶剂。从测得

的数据可以得知，2#白墨的总体溶剂残留量比较低。

小结：从以上分析和实验可以得知，在油墨配方中加入适量的慢干溶剂上光，可以延缓油墨的干燥速度并调节油墨的干燥平衡，从总体上降低油墨的溶剂残留量。但也要注意油墨中的慢干溶剂不能过量，否则油墨的干燥速度缓慢，导致干燥不彻底，引起印刷品粘连和溶剂残留量偏高故障。

结论

从对以上三种理论的分析和实验数据的总结我们知道设备，从油墨配方角度出发降低油墨的溶剂残留量有“通道理论”、“溶解理论”、“慢干溶剂理论”三种理论和方法。

这三种方法从不同的角度出发，对降低油墨的溶剂残留量都有比较明显的效果，同时又都各有优缺点。因此在实际的生产实践中，我们需要对各方面影响油墨品质变化的因素进行综合考虑，得到科学、合理的油墨配方数码印刷印后加工，才能在得到具有稳定应用性能油墨的同时，将油墨的溶剂残留量降低到理想的水平。乐凯二胶