溶剤残留物に影響を与える要因
印刷された包装製品に残留する溶剤は単一の溶剤ではなく、製造プロセスのさまざまな段階で発生した複数の溶剤の混合物です。 最終的な残存量は、次のようなさまざまな影響要因の総合的な結果によって決まります。
残留溶媒の主な発生源
残留溶剤の主な原因には、印刷インキの溶剤、ラミネートに使用される接着剤の溶剤、印刷プロセス中に追加される希釈溶剤が含まれます。
生産プロセスの影響
印刷機器の性能、印刷速度、インク量、乾燥システム、ラミネート用接着剤の選択は、残留溶剤のレベルに直接影響します。
印刷基材の影響
印刷基材が異なれば、印刷に使用される溶剤の吸着能力や傾向も異なり、溶剤の蒸発に影響します。
製品構造の影響
包装製品には単層構造と多層構造があります。 構造が異なると材料のバリア特性が異なるため、後続の処理中の溶媒放出の程度が変化し、最終的な溶媒残留物に影響を与えます。
溶剤残留物に影響を与える制御因子
インク
インクは、顔料、樹脂、溶剤、その他の物質から構成される有機混合物です。 樹脂の構造と品質は、プラスチック包装内の溶剤残留物に大きな影響を与えます。 これは、樹脂の剥離性能とインク中のさまざまな溶剤の割合に特に顕著です。 インク中の速乾性溶剤と遅乾性溶剤の適切なバランスにより、プラスチック包装内の溶剤残留物を大幅に減らすことができます。
印刷におけるフィルム転写プロセス中に溶剤が迅速に蒸発するようにすることは、インク配合において重要な考慮事項です。
インク配合において、樹脂に対する溶解力の強い溶剤を選択すると、樹脂と溶剤との親和性が良くなり、インクシステムの流動性が向上します。 ただし、樹脂と溶媒の結合が強すぎると、インクの乾燥プロセス中に溶媒からの樹脂の放出が最適に行われない可能性があります。 インク配合中にこれらの要素のバランスをとることが不可欠です。
生産工程
インクの種類が決まると、パッケージ印刷の製造プロセスが溶剤残留物に与える影響がより重要になります。 したがって、印刷機器の性能、印刷速度、版の深さ、インク量、乾燥システムの性能、ラミネート用の接着剤の選択を理解することが重要です。 溶媒残留物を最小限に抑えるために、対応するプロセス制御を実施する必要があります。
印刷における希釈溶剤の選択:印刷溶剤は通常、揮発性の異なるさまざまな溶剤の混合物です。 溶媒のバランスをとることが重要です。 希釈溶剤は、遅乾性溶剤の量に特に注意を払い、印刷機の速度に基づいて配合する必要があります。 例えば、塩素化ポリプロピレンインクでは酢酸n-プロピルの量を制御する必要があり、ポリウレタンインクでは酢酸n-プロピルとプロピレングリコールメチルエーテルの量を制御する必要があります。 乾燥が遅い溶媒が過剰に存在すると、溶媒の蒸発が不完全になり、溶媒が大量に残留する可能性があります。 逆に、遅乾性の溶剤が不足すると、インクのスキニングや転写不良が発生する可能性があるため、溶剤比率を決定したら慎重に調整する必要があります。
乾燥温度と換気:乾燥および換気システムは、印刷プロセス中に溶剤を効果的に放出できるかどうかにとって重要です。 適切な風量と吸気と排気のバランスを維持するには、乾燥および換気システムの定期的なメンテナンスと清掃が不可欠です。 最後の色の最終乾燥中は、温度を 5-10 度上げる必要があります。 機器と製品の色が許せば、印刷後に印刷フィルムを 2 色ユニットに通し、さらに換気して乾燥させ、溶媒を完全に蒸発させ、最終的に溶媒残留物を減らすことができます。
ドライラミネートプロセス:ドライラミネートでは、揮発性の高い酢酸エチル系の接着剤や溶剤を使用します。 したがって、ラミネート加工による溶剤残留の問題は、印刷の場合よりも深刻ではありません。 ただし、適切に管理しないと、依然として溶媒が大量に残留する可能性があります。 ラミネート乾燥トンネルは長く、温度も高いため、風量のコントロールがポイントです。 通常の予排気と排気を使用し、通常の処理速度下で、酢酸エチルを確実に放出できます。 同時に、ラミネート加工により、印刷から残留溶剤をさらに除去することができます。
印刷環境：印刷工場内の温度と湿度も溶剤の放出に影響します。 湿度が高すぎると、溶剤の揮発速度とバランスが低下し、印刷プロセス中の溶剤の蒸発が遅くなり、残留物が増加する可能性があります。 ただし、湿度が低すぎると高速印刷時に静電気が発生しやすくなるため、作業場の温度と湿度を定期的に監視することが重要です。 一定の湿度を保つことでインク印刷時の静電気を効果的に除去し、溶剤残留物の増加を防ぎます。
印刷基材
異なる印刷基材が選択的に溶剤を吸着します。 印刷に使用される溶剤に対する吸着能力や傾向は、さまざまな基材によって異なります。 ポリプロピレン（PP）やポリ塩化ビニリデン（PVDC）素材はエステル系有機溶剤を吸収しやすく、ポリアミド（PA）やポリエチレンテレフタレート（PET）素材はアルコール系有機溶剤を吸収しやすいです。 一般に、PA および PET は PP よりも溶剤の吸着性が低いですが、それでも包装製品内の溶剤残留量の増加に寄与します。 特定のパッケージ製品の場合、印刷基材とラミネート基材はそのパッケージング要件に基づいて選択され、通常は簡単に変更できません。 したがって、基材を変更できないという前提の下で、印刷基材による溶媒の吸着を減らすために、さまざまな基材に応じて溶媒比率が異なる異なるインク配合を選択する必要があります。
製品構造
包装製品が異なれば構造も異なり、単層構造の方が多層構造よりも残留溶剤の制御が比較的容易です。 BOPP//PE などのバリア特性が劣る製品の場合、残留溶媒のかなりの部分、特に揮発性エステルが硬化やスリットなどのプロセスを通じて放出される可能性があります。 ただし、VMPET//PE など、外層が優れたバリア性を備えた構造の製品の場合、この方法で残留溶媒を逃がすのはさらに困難です。
二重バリア構造の製品は残留溶剤の管理が最も難しく、修復も困難です。 PET//VMPET//PE、ガラス紙//AL//PE、PET//VMCPP などの構造は複合層で囲まれているため、残留溶媒が逃げることが困難になります。 したがって、製品を製造する際には、製品構造の影響を考慮する必要があります。 2層バリア構造の製品では、印刷開始時に溶剤のバランスを設計し、残留溶剤を管理し、製造初期段階で溶剤をしっかり放出する必要があります。 これにより、処理の後の段階で溶剤が大量に残留することが防止され、改善が困難になります。
溶媒の純度
インキの製造工程やパッケージの印刷工程では大量の有機溶剤が使用されています。 溶媒純度が低いと、主に 2 つの影響が生じる可能性があります。1 つは、高沸点成分の割合が高く、特に溶媒蒸発の後期段階で溶媒全体の揮発速度が遅くなり、溶媒残留物の増加につながります。 第二に、溶媒中の残留コーキング成分からの不純物により、