食品包裝印刷在印刷生產中是一種面臨多方面法規挑戰的印刷工藝。在這里豐富的生產技術經驗和生產過程的優化是前提。同時,還必須關注越來越多的法規約束。在這個背景下,如何用現有的印刷機來進行交替印刷作業呢?
如何將用于食品包裝印刷的低遷移印刷油墨系統納入現有的印刷廠生產體系,這越來越成為一個關注的焦點。印刷油墨制造廠不得不越來越多地面對類似的問題?偨Y起來,可以歸納如下:
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低遷移印刷油墨系統是否可以在一般意義上納入現有的生產體系? |
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在交替印刷作業時應該采取何種措施? |
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是否需要新的墨輥? |
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是否需要更換潤版液? |
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交替印刷作業是否有意義? |
鑒于當前市場上對于上述問題的認識的不確定性,位于德國 Eislingen 的 Zeller + Gmeilin 油墨廠開始著手此課題的研究。這家油墨制造企業在原則上是不建議印刷交替作業的,因為在同一臺機器上既使用傳統的 UV 油墨又使用低遷移的 UV 油墨,交叉污染的危險太大。由于這個原因,建議用于低遷移印刷活件的印刷機要專機專用,但是,在許多印刷廠的生產實踐中,這是很難兌現的。
如何正確清洗機器? 正確清洗印刷機是交替印刷作業一個極其重要的前提條件。在膠印中,徹底清洗膠輥尤為重要。然而,何為正確的清洗方法呢?怎樣的清洗作業方法能夠把交替作業可能產生的污染危險降到最低限度呢?
試驗中的清洗方法
基于上述問題,Zeller + Gmeilin 油墨廠與 Müller Martini 機器制造廠、Ineos Films 承印材料供應商和 Böttcher 膠輥供應商合作,對不同的清洗方法做了一系列測試。這種測試的目的是利用現有的 UV 印刷系統來進行低遷移的印刷作業,其目的是尋求一種合適的操作工藝和清洗方法,以將普通的印刷系統從非低遷移 UV 油墨印刷狀態“無殘留”地清洗干凈。該測試的具體參數如下:
● 印刷機 Müller Martini Concepta 5 個色組
● 印刷工藝:UV 膠印印刷
● UV固化:220W/cm(生產商 Print Concept)
● 燈管數量:1根(1820 工作小時)
● 燈管效率:100%
● 速度:100 m/min
● 潤版液添加劑 Schwego Soft 8125C, 3%IPA
● 潤版液導電值:1100µS; pH值:5.4
● 溫度: 11.5 攝氏度 該測試使用材料如下:
● 膠輥:混合膠輥(Mischwalzen),材質:Euroset-M-248030
● 橡皮布:Graffity 1520
● 印刷油墨:Zeller + Gmeilin Uvalux U40-S1300; Uvalux U41-S1300
● 承印材料:Ineos,SF T11 G,PET膜,50??m, K020, 透明
所用的清洗材料如下:
● Sauer:Eurowash UV 清潔劑
● Röbel & Fiedler: 專用油墨溶劑 RF 5251
● Böttcher: 1, AR-強力清洗劑,2, Pro Calciumfix,3, 膠印 UV 清洗劑
該測試印刷采用藍版滿版印刷,隨后用五種不同的清洗方法來清洗 5 個印刷機組。緊接著用這 5 個印刷機組進行低遷移油墨的印刷,抽取的印樣借助于 Zeller + Gmeilin 公司檢驗中心的萃取檢測法進行分析,以檢測非低遷移引發劑的含量。
Zeller + Gmeilin 公司檢驗中心
Zeller + Gmeilin 油墨廠在這方面具有強大的檢測機構和檢測能力。該檢測中心專門用來研發低遷移油墨原材料的質量控制和篩選,以及用于各種試樣的內部檢測。目前,包裝物和原材料借助于具有質譜測定法的氣相色譜技術和具有質譜測定法的液體色譜技術來進行檢測。在下面所描述的測試中,也采用了這種分析技術。
為了獲取實際的狀態數據,所有的印刷機組均使用傳統的 UV 油墨 U40-S1300,所抽取的印樣被用來分析這款油墨中所含的光引發劑的殘留量。所有的印刷機組均檢出數量相似的非低遷移光引發劑,而這個數量遠高于法定的遷移極限。緊接著對這 5 個機組用不同的方法進行清洗,并再次進行檢測。
而此后的檢測結果不盡相同,這 5 種不同的清洗方法在 Zeller + Gmeilin 油墨廠已存檔。(查詢地址:a.rascher@ZellerGmeilin.de)
從這 5 種不同的清洗方法的檢測結果來看(見下表),不難發現,只有清洗方法3 達到了預期的結果,而其余的 4 種檢測結果都不同程度地反映出非低遷移光引發劑的殘留量,而這些殘留量明顯高于法規的上限,因此,也不適宜用于交替印刷作業的清洗。
合適的清洗方法
只有在采用下表第 3 種清洗方法時,所檢測到的光引發劑殘留量小于極限值,因此,符合法規的要求。清洗方法如下:
● 清洗膠輥:Eurowash UV 清洗劑(Sauer公司)
● 用低遷移的透明白墨涂抹在膠輥上
● 清洗膠輥:Eurowash UV 清洗劑(Sauer公司)
● 用低遷移的油墨 Uvalux U41-S1300(Zeller + Gmeilin油墨廠)涂抹膠輥
● 清洗膠輥:Eurowash UV 清洗劑(Sauer公司)
● 用低遷移油墨 Uvalux U41-S1300(Zeller + Gmeilin油墨廠)打樣
● 取樣供檢測 根據下表檢測結果,以上描述的清洗方法是交替印刷作業唯一可行的清洗方法,這樣,本文開始時所列出的問題便不難回答了:
● 低遷移印刷油墨系統是否可以在一般意義上納入現有的生產體系?
— 可以。
● 在交替印刷作業時應該采取何種措施?
— 參照方法3。
● 是否需要新的墨輥?
— 不需要。
● 是否需要更換潤版液?
— 不需要。
● 交替印刷作業是否有意義?
— 沒有意義。
但凡有可能,Zeller + Gmeilin 油墨廠仍不建議低遷移油墨印刷和標準油墨印刷交替進行,因為這中間實際存在的污染風險太高。在一家印刷廠的日常生產中,低遷移印刷與交替作業是很難兩全的。
前提條件 印刷機的正確清洗雖然是一個要點,但不是低遷移印刷的唯一的前提條件,以下各點還必須引起注意:
● 員工的培訓和教育
— 接收和理解及意識是必不可少的前提。
● 使用合適的消耗材料(低遷移產品)
— 清洗劑、印刷油墨、印版、承印材料、膠料、潤版液及其印刷輔料。
● 使用合適的承印材料
— 具有阻隔功能的承印材料(例如:PET 膜)。
● 機器/生產保持清潔
— 膠輥和橡皮布,樹脂版,UV 燈和 UV 反光罩,抽風裝置,工作環境的清潔衛生。
● 印刷機的隔離
— 低遷移印刷活件采取專機專用。
● UV 干燥裝置的控制
— 對 UV 燈管和 UV 反光罩的功能有效性定期檢查并記錄。
● 建立文檔
— 所有的生產工藝建立文檔,以保證追溯。
● 與檢測機構保持緊密聯系,定期送檢印刷活件。
表:5種不同的清洗方法的檢測結果,只有清洗方法3達到了預期的結果
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印刷油墨 |
UVALUX U40
光引發劑 4 µg/l |
UVALUX U40
光引發劑5 µg/l |
UVALUX U40
光引發劑6 µg/l |
UVALUX U40
光引發劑7 µg/l |
方法1 |
U41-S1300 |
325 |
620 |
450 |
895 |
方法2 |
U41-S1300 |
- |
50 |
115 |
180 |
方法3 |
U41-S1300 |
- |
- |
<100 |
<100 |
方法4 |
U41-S1300 |
- |
50 |
<100 |
<100 |
方法5 |
U41-S1300 |
225 |
365 |
285 |
375 |
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