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目前凹版和柔版印刷中的气味和残留溶剂的问题啊

发布时间:2021-07-31 17:12:17 阅读: 来源:捆钞机厂家

凹版和柔版印刷中的气味和残留溶剂的问题

本文将重点介绍:气味的辨别和阈值;包装材料产生气味的原因;残留溶剂的优化和测量方法以及对残留溶剂的估算。

现在的食品包装大都是使用柔软的包装材料,而这些材料一般都与食物十分接近甚至直接接触,这样就有可能对食物的质量产生影响。因此要求食品包装制造商必须对食品的质量能够提供保证。

具有以下特点的材料和商品是不能用于食品包装的:

1.危害人类的健康;

2.导致食物的内部成分或者色、香、可检测混凝土、水泥沙浆、混泥土等原材料的抗压强度味等感官特性发生不良的变化。

众所周知,气味与食品包装是一个非常复杂的领域,本文将重点介绍:气味的辨别和阈值;包装材料产生气味的原因;残留溶剂的优化和测量方法以及对残留溶剂的估算。

首先,包装材料上的某种特殊的化合物转移到包装食品上会不会对食品造成感官特性上的损害?这不仅取决于该化合物的性质,而且还取决于包装材料与食品的表面积之比,甚至取决于食品的种类。这就是说,实心的、粗糙的固体食物肯定没有轻巧的粉末状或液体食物更能让人有感觉。其次,要考虑转移物质对特种食物的溶解性。如果一种食物里含有脂肪的话,那它一定会与溶脂性的转移物质发生反应。最后,还要考虑食物与转移物质的“适应性”。在水果的包装过程中,会有很多不同的酯,比如说乙醛乙酯,因此残留的乙醛乙酯的转移不会造成水果感官特性上的损害。但是如果同样的材料被用于巧克力的包装,那么乙醛乙酯的转移将产生严重的后果。

一. 气味的辨别和阈值

气味是一种主观上的器官感觉,不能被分析方法所直接测量。一种普遍的包装材料的测试方法是:先将定量的样品放入封闭的宽颈瓶中,在40°C的环境下放置两个小时。然后将温度降回到室温,这时样品的气味就被判断出来了。因为气味是非常主观的感觉,所以需要制订一套标准的测量方法和培训一批专门的人员(气味师)来进行气味的判断。这些人员必须使用相同的词汇来描述气味,而且需要有规律的试验来检验和调节自己的能力。虽然气象色谱法有助于识别能产生气味的挥发性化合物,但是我们必那末如何判断拉力实验机夹具的好坏呢?通常以以下3点来做分辨须清楚一点:任何分析方法都不能完全的辨别气味,包括气象色谱法。

阈值是一种能准确描述化学物质的气味的参数。它能描述人们能感觉到的气态化合物的最低浓度。以下的几个实际的例子可以让大家对阈值的概念有一个大概的印象:

(1) 50节火车厢里即使只有2公斤的辣椒粉,也可以让人感觉得到;

(2) 在游泳池里即使只有1克的柚子硫醇物质,我们也会闻到柚子的味道;

(3) 酒木塞有三氯化苯甲醚的气味,所以即使只在日内瓦湖里放33克的酒木塞,整个湖都会有三氯化苯甲醚的气味。

这些例子表明,到目前为止,人的感觉器官比任何的分析方法都灵敏。因此,我们需要受过专门训练的气味师的鼻子来对气味进行辨别。

二. 包装材料的气味

一种确定的包装材料的气味是由各组成分共同决定的,这些成分包括:

* 印刷材料和复合材料

* 油墨、底漆和喷漆

* 分层粘合剂或者冷封装粘合剂

最后我们还要知道,由于包装材料和(或者) 包装食品的内部的不同化合物之间的化学反应,气味会发生变化。

下面是一些挑选出的有关包装材料的气味问题的例子:

1.印刷材料和复合材料

(1)Maggi味道

为了使油墨或粘和剂具有较好的粘和性,不同的塑料胶片必须被电晕或火焰处理。在聚烯烃胶片(PE或PP)的处理过程中,由于氧化反应使得胶片的表面张力变得更强。在随后使用的涂布中将用到处理过程中产生的一组物质(羟基、醛、酮和羧基)。如果处理的强度增大了,不但会使表面张力增大,而且会使聚合物降解的程度增大,从而产生易挥发的小分子(醛和酮)。这些易挥发的醛和酮会产生典型Maggi味道。

(2)胶膜的硫磺味

胶膜胶片的制作是基于一个“黄原酸盐过程”。在这个过程中,纤维素被二硫化碳在碱性环境里转换成一种水溶性物质。在酸性环境里,水溶性物质又被转换成纤维素,同时产生一种有气味的硫磺化合物。在不适当的条件下,最后的纤维胶片中会有这种硫磺气味。

(3)聚烯烃的老化

聚烯烃胶片(PE、PP、OPP)在储藏的过程中,会发生老化,同时释放出有气味的化合物。一个有名的老化过程就是发生在基本聚合体和普通粘和剂(例如不饱和脂肪酸的复合物)中的二次结合的氧化过程。氧化降解同样会产生易挥发的醛、酮或者碳酸小分子。通常,抗氧化剂的使用会阻止这种化学反应的发生,从而使胶片变得稳定。但是如果使用了错误的抗氧化剂,那么这些抗氧化剂自己也会产生出气味,情况就会变得非常复杂了。

(4)纸张的乙醛气味

由于化合物的作用,纸张或纸板会变脏,产生腐臭的气味。在这些有气味的化合物的混合物中,可以用分析方法轻松的将乙醛(一种挥发性的醛)辨别出来。这些有气味的化合物是不饱和脂肪酸与微生物氧化反应的产物。

(5)涂布胶片的粘和剂与添加剂

许多用于要实行高效与绿色塑料造粒机的发展战略包装印刷的胶片都通过涂布来改善其性能,使其获得可印刷性、封闭性和阻挡层特性。这些粘和剂与添加剂也是导致包装材料的气味的原因之一。

2.印刷油墨与漆

漆的成分包括粘和剂、添加剂和溶剂,而油墨的成分里还多了一个颜料。在选择食品包装的油墨和漆的时候,应该注意使用气味小的原材料以确保化合物之间不会发生化学反应而产生有害的气味。通常,油墨溶剂的大部分都是挥发性的有机溶剂。在凹版和柔版包装印刷的油墨中最常用的溶剂是乙醇和乙烷基醋酸盐。同时为了特殊需要和调节油墨的特殊性质,比如干燥速度,会加入少量的乙氧基丙醇,n-丙醇,类丙醇,甲基酮MEK), 脂族烃,类戊炔或n-戊炔等物质。

不管是油墨制造商,还是印刷工人都要定期的对所有的溶剂进行检查,因为即使是微量的杂质都会产生无法接受的气味。印刷工人经常在油墨中添加定量的溶剂,以改变油墨的成分,从而达到调节印刷粘性和干燥速度的目的。使用的溶剂必须符合油墨制造商的纯度要求。

由于包装材料的残留溶剂也是产生气味的原因之一,因此应该尽量的减少。

3.粘和剂

(1)分层粘和剂。分层粘和剂可以是含溶剂的,也可以是不含溶剂的。含溶剂的粘和剂也存在残留溶剂的问题。这决定了粘和剂是用于包装材料的印刷面的油墨表面还是用于包装材料的非印刷面。如果是发泡成品硬度范围可为5C⑹0C前者,那么印刷的油墨层会与湿的粘和剂发生化学反应。而且,前者会比后者存在更多的残留溶剂。

(2)冷封装粘和剂。最常见的冷封装粘和剂是有氧化特性的天然橡胶,合成聚合物分散体和添加剂的液体混合物。但是铜或者微生物,都会影响其氧化特性。因此,需要使用适当的设备,以及在印刷时很好的管理来避免这种情况的发生。

三. 残留溶剂

正如前面所说,包装材料上的残留溶剂会产生令人不快的气味。接下来,我们将对影响残留溶剂的基本要素做一个简单的概述。

1. 基本要素

假定二乙基醚的蒸发率是1,以溶剂在相同时间里相对于二乙基醚的蒸发率作为参考值。该值越大,说明蒸发的越慢。乙醇的蒸发率是8.3,而乙烷基醋酸盐的蒸发率是2.9。看到这组数据,也许会有人认为在给定油墨成分的条件下,乙醇产生的残留溶剂会比乙烷基醋酸盐的少。实践证明这是不正确的。残留溶剂不仅与油墨的成分有关,而且与底漆、油墨和喷漆之间的相互作用有关,甚至还与溶剂和材料之间的关系有关。请参看下表:

油墨的残留溶剂(毫克/平方米)

材料

EtOH

EtOH/EAC

Eac

纸张 35 35 20

PP 68 6

NC-A于2016年12月12日与4川南充市人民政府签署了意向战略投资协议luminim28 35 45

聚酰胺 85 78 22

玻璃纸(PVDC)154752

(所有数据均在实验室条件下测得)

不考虑溶剂的成分的话,未来新材料产品创新步伐将加快PP上的残留溶剂是最少的。在NC-Aluminim (硝基- 纤维素-漆铝箔)上,乙醇的残留溶剂要比乙烷基醋酸盐的少,这是因为乙烷基醋酸盐对NC漆的分解能力大于乙醇;而在纸张 和聚酰胺上,乙醇的残留溶剂要比乙烷基醋酸盐的多。同样的,在上,由于乙烷基醋酸盐更易溶解于玻璃纸涂布中,所以玻璃纸层有大量的乙烷基醋酸盐。因为聚酰胺对乙醇有显著的吸收效果,所以聚酰胺上会有大量的乙醇。

大量的经验表明,残留溶剂与以下几个过程和要素密切相关:

* 溶剂的干燥速度;

* 油墨和漆的成分;

* 底漆、油墨和喷漆之间的相互作用;

* 印刷材料;

* 印刷粘性;

* 印刷速度;

* 油墨的干重;

* 干燥设备(干燥温度、干燥空气的体积和扰动)

2. 残留溶剂的控制

印刷工人在包装材料的制作过程中必须用分析方法(气象色谱法)来控制残留溶剂。为了满足客户对质量的要求,经常需要对每一个卷轴的材料都进行控制。但是实际上传统的气相色谱法(CG UNIT)不可能实现对每一个卷轴都进行控制,因为通常都没有足够的时间在印刷的同时控制每一个卷轴。现在市场上出现了新的气相色谱法(GC) (例如QFID100),它可以实现每小时8次测量,大大的提高了工作效率。

四. 残留的溶剂会对人类的健康造成危害吗?

在本文的开头就已经提到,从包装材料转移到食品上的物质不应该对人类的健康造成危害。下面,我们将通过的几个例子详细的说明这一点。

1m2的包装纸大约能包装50g的糖果棒50根。如果这种包装纸每平方米含有残留的乙醇和乙烷基醋酸盐各5毫克,而且假设50%已经转移到包装纸内的食品上,那么每一个糖果棒都会含有0.05 毫克的乙醇或者乙烷基醋酸盐。

一个苹果就含有毫克的有机酯,而要吃掉超过60根糖果棒才能摄入同样数量的乙烷基醋酸盐。如果“一天一个苹果,身体健健康康!”的老谚语是对的话,那么即使一个人每天吃很多的糖果棒,从包装纸上摄入的残留溶剂也不会对健康造成影响。

一片白面包(50g)中含有100mg 的乙醇。如果按照前面的算法,至少要吃掉2000根糖果棒,才能摄入相同数量的乙醇。


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