Fatores que afetam os resíduos de solventes
Os solventes residuais em embalagens impressas não são um único solvente, mas uma mistura de vários solventes de vários estágios do processo de produção. O valor residual final depende dos resultados abrangentes de vários fatores de influência, incluindo os seguintes:
Principais fontes de solventes residuais
As principais fontes de solventes residuais incluem solventes em tintas de impressão, solventes em adesivos usados para laminação e solventes diluentes adicionados durante o processo de impressão.
Influência dos Processos de Produção
O desempenho dos equipamentos de impressão, a velocidade de impressão, o volume de tinta, os sistemas de secagem e a escolha dos adesivos para laminação afetam diretamente o nível de resíduos de solvente.
Influência dos substratos de impressão
Diferentes substratos de impressão têm diferentes capacidades e tendências de adsorção para os solventes utilizados na impressão, afetando a evaporação do solvente.
Influência da Estrutura do Produto
Os produtos de embalagem vêm em estruturas de camada única e multicamadas. Devido às diferentes propriedades de barreira dos materiais em diferentes estruturas, o grau de liberação de solvente durante o processamento subsequente varia, afetando o resíduo final do solvente.
Fatores de controle que afetam os resíduos de solventes
Tinta
A tinta é uma mistura orgânica composta de pigmentos, resinas, solventes e outras substâncias. A estrutura e a qualidade da resina têm um impacto significativo nos resíduos de solvente nas embalagens plásticas. Isto é particularmente evidente no desempenho de liberação da resina e na proporção de vários solventes na tinta. O equilíbrio adequado de solventes de secagem rápida e de secagem lenta na tinta pode reduzir significativamente os resíduos de solvente nas embalagens plásticas.
Garantir que os solventes evaporem rapidamente durante o processo de transferência do filme na impressão é uma consideração crucial na formulação da tinta.
Nas formulações de tintas, a seleção de solventes com forte poder de dissolução da resina resulta em boa afinidade entre a resina e o solvente, melhorando a fluidez do sistema de tinta. Contudo, se a resina se ligar fortemente ao solvente, a libertação da resina do solvente pode não ser óptima durante o processo de secagem da tinta. É essencial equilibrar esses fatores durante a formulação da tinta.
Processo de produção
Uma vez determinado o tipo de tinta, o impacto do processo de produção de impressão de embalagens nos resíduos de solventes torna-se mais crítico. Portanto, é fundamental entender o desempenho do equipamento de impressão, a velocidade de impressão, a profundidade da chapa, o volume de tinta, o desempenho do sistema de secagem e a escolha dos adesivos para laminação. Os controles de processo correspondentes devem ser implementados para minimizar resíduos de solventes.
Seleção de solventes diluentes na impressão:O solvente de impressão é geralmente uma mistura de vários solventes com diferentes volatilidades. Equilibrar os solventes é essencial. Os solventes diluentes devem ser formulados com base na velocidade da máquina de impressão, prestando especial atenção à quantidade de solventes de secagem lenta. Por exemplo, em tintas de polipropileno clorado, a quantidade de acetato de n-propila deve ser controlada, enquanto em tintas de poliuretano, as quantidades de acetato de n-propila e éter metílico de propilenoglicol devem ser controladas. Um excesso de solventes de secagem lenta pode levar à evaporação incompleta do solvente e a um elevado resíduo de solvente. Por outro lado, a falta de solventes de secagem lenta pode causar descamação da tinta e má transferência, necessitando de um ajuste cuidadoso da proporção de solventes, uma vez determinada.
Temperatura de secagem e ventilação:O sistema de secagem e ventilação é fundamental para que os solventes possam ser liberados de forma eficaz durante o processo de impressão. A manutenção e limpeza regulares do sistema de secagem e ventilação são essenciais para manter um volume de ar adequado e o equilíbrio entre admissão e exaustão. Durante a secagem final da última cor, a temperatura deve ser aumentada em 5-10 grau. Se o equipamento e as cores do produto permitirem, o filme impresso pode ser passado através de unidades bicolores após a impressão para ventilar e secar ainda mais, garantindo a evaporação completa do solvente e, em última análise, reduzindo os resíduos de solvente.
Processo de laminação a seco:A laminação a seco utiliza adesivos e solventes à base de acetato de etila, que apresentam alta volatilidade. Portanto, o problema dos resíduos de solvente da laminação é menos grave do que na impressão. No entanto, se não for controlado adequadamente, ainda pode resultar em elevados resíduos de solvente. O segredo é controlar o volume de ar porque o túnel de secagem da laminação é longo e a temperatura é alta. Com pré-exaustão e exaustão normais e sob velocidades normais de processamento, a liberação de acetato de etila pode ser garantida. Simultaneamente, a laminação pode remover ainda mais solventes residuais da impressão.
Ambiente de impressão:A temperatura e a umidade na oficina de impressão também afetam a liberação de solvente. A umidade excessiva pode retardar a velocidade e o equilíbrio da volatilização do solvente, causando uma desaceleração na evaporação do solvente durante o processo de impressão e aumentando os resíduos. No entanto, a umidade excessivamente baixa pode facilmente gerar eletricidade estática durante a impressão em alta velocidade, por isso é essencial monitorar regularmente a temperatura e a umidade da oficina. Manter um certo nível de umidade pode eliminar efetivamente a eletricidade estática durante a impressão com tinta, evitando o aumento de resíduos de solvente.
Substrato de impressão
Diferentes substratos de impressão adsorvem solventes seletivamente. Vários substratos têm diferentes capacidades e tendências de adsorção para os solventes utilizados na impressão. Os materiais de polipropileno (PP) e cloreto de polivinilideno (PVDC) são propensos a absorver solventes orgânicos do tipo éster, enquanto os materiais de poliamida (PA) e tereftalato de polietileno (PET) absorvem facilmente solventes à base de álcool. Em geral, o PA e o PET têm menor adsorção de solventes que o PP, mas ainda contribuem para o aumento de resíduos de solventes nas embalagens dos produtos. Para um produto de embalagem específico, o substrato de impressão e o substrato de laminação são selecionados com base nos requisitos de embalagem e geralmente não são facilmente alterados. Portanto, sob a premissa de que o substrato não pode ser alterado, diferentes formulações de tinta com proporções variadas de solventes devem ser selecionadas de acordo com os diferentes substratos para reduzir a adsorção de solventes pelo substrato de impressão.
Estrutura do produto
Diferentes produtos de embalagem têm estruturas diferentes e o controle de resíduos de solventes em estruturas de camada única é relativamente mais fácil do que em estruturas multicamadas. Para produtos com propriedades de barreira mais pobres, como BOPP//PE, uma porção significativa dos solventes residuais pode ser liberada através de processos como cura e corte, especialmente ésteres voláteis. No entanto, para produtos com uma estrutura onde a camada externa tem boas propriedades de barreira, como VMPET//PE, é mais difícil que os solventes residuais escapem através deste método.
Para produtos com estrutura de barreira de camada dupla, o controle de resíduos de solventes é o mais desafiador, e a remediação também é difícil. Estruturas como PET//VMPET//PE, papel de vidro//AL//PE e PET//VMCPP são incluídas na camada composta, dificultando o escape de solventes residuais. Portanto, durante a produção dos produtos, deve-se considerar a influência da estrutura do produto. Para produtos com estrutura de barreira de dupla camada, o equilíbrio dos solventes deve ser projetado no início da impressão, e o resíduo do solvente deve ser controlado, permitindo que o produto libere completamente os solventes durante o início do processo de produção. Isto evita resíduos elevados de solventes nas fases posteriores do processamento, dificultando a melhoria.
Pureza dos Solventes
Grandes quantidades de solventes orgânicos são usadas no processo de fabricação de tinta e no processo de impressão de embalagens. A baixa pureza do solvente pode ter dois efeitos principais: em primeiro lugar, contém uma maior proporção de componentes com alto ponto de ebulição, diminuindo a velocidade geral de volatilização do solvente, especialmente nas fases posteriores da evaporação do solvente, levando ao aumento dos resíduos do solvente. Em segundo lugar, as impurezas dos componentes residuais de coque no solvente podem produzir