軟包裝無苯化測試與控制分析

2009年8月1日正式實施的GB/T 10004-2008《包裝用塑料復合膜、袋干法復合、擠出復合》對軟包裝產品中的苯類溶劑提出了更高的限量要求，規定苯類溶劑殘留量小于0.01mg/m2，即不檢出。另外，2011年國家質量監督檢驗檢疫總局在關于塑料彩印企業進行QS換證審批工作中要求，食品用塑料包裝袋中苯類溶劑不得檢出。可見，“苯類溶劑不檢出”的技術指標對軟包裝行業來說實際上已不再只是推薦性標準了。在這種形勢下，無苯化已然成為軟包裝企業必須面對的重要技術課題，無苯油墨也成為了軟包裝印刷生產中的首要之選。采用無苯油墨印刷的軟包裝材料就一定能達到苯類溶劑殘留量小于0.01mg/m2的要求嗎？答案是否

定的。

筆者曾經做過這樣一個檢測試驗：某材料為OPP/CPP復合膜，其中OPP為印刷膜，所用油墨為20%改性氯化聚丙烯無苯色墨+80%醇水無苯白墨，采用干式復合方式，所用膠黏劑為酯溶性雙組分聚氨酯膠黏劑。檢測試驗分別對印刷膜（復合前）、

OPP/CPP復合膜中的溶劑殘留量進行了檢測。檢測結果表明，復合膜中的二甲苯溶劑殘留量遠高于印刷膜中的二甲苯溶劑殘留量，且印刷膜中乙酯丁酯溶劑的殘留量經復合熟化后出現了大幅降低。

對此，筆者認為，要使軟包裝材料中的苯類溶劑殘留量嚴格滿足相關規定，除了控制無苯油墨中的苯類溶劑含量外，還須從稀釋溶劑、干式復合膠黏劑等方面對苯類溶劑含量加以控制。

無苯油墨的苯類溶劑限量

QB/T 2929-2008《溶劑型油墨溶劑殘留量限量及其測定方法》中規定，溶劑型油墨的溶劑殘留總量不大于10mg/m2，其中苯類溶劑的殘留總量不大于3mg/m2。顯然，QB/T 2929-2008關于苯類溶劑的限量要求并不適用無苯油墨。

目前，我國大多數無苯油墨生產商都在執行HJ/T 371-2007《環境標志產品技術要求凹印油墨和柔印油墨》中關于苯類溶劑的限量要求，即溶劑中苯類溶劑的含量不大于5‰。

此外，油墨生產商在其產品說明書中也會對苯類溶劑的含量做出相關說明。例如，葉氏油墨GLP-NT系列聚氨酯型無苯油墨產品的說明書中注明“該產品由于生產過程中受環境因素的影響，油墨中苯類溶劑不可能完全消除，我司設定該系列產品中苯類溶劑含量小于0.2%為正常合

格品”。

不同油墨生產商的產品質量控制水平不同，因此軟包裝印刷企業應選擇質量穩定、苯類溶劑含量較低的無苯油墨。

稀釋溶劑中的苯類溶劑含量

無苯油墨的稀釋溶劑主要包括乙酸乙酯、乙醇、異丙醇、醋酸丙酯、醋酸丁酯、丁酮、甲基異丁基酮等。其中，乙酸乙酯也是干式復合膠黏劑的主要稀釋溶劑。

在一次檢測中發現，某干式復合軟包裝產品的苯類溶劑殘留量超標。對此，筆者對原裝溶劑桶中的乙酯乙酯進行了取樣檢測（色譜如圖1所示），采用面積校正歸一法得出：甲苯溶劑含量為0.090‰，二甲苯溶劑含量依出峰時間依次為3.852‰、0.917‰、0.714‰，則苯類溶劑總含量為5.573‰（注：溶劑成分的含量檢測未采用溶劑中的含水量進行校正），超出了HJ/T 371-2007標準中的相關要求。

可見，稀釋溶劑中的苯類溶劑含量將直接影響用其稀釋后的無苯油墨、干式復合膠黏劑中的苯類溶劑含量，如果使用苯類溶劑含量超標的稀釋溶劑，就會增大無苯油墨、干式膠黏劑中的苯類溶劑含量。

干式復合膠黏劑的

苯類溶劑殘留量

在某次干式復合生產中，筆者對膠盤中的干式復合膠黏劑進行了取樣檢測（色譜如圖2所示），測得甲苯溶劑、二甲苯溶劑的含量分別為0.048‰和1.278‰。同時，筆者還對干式復合膠黏劑的主劑進行了取樣檢測，結果并未檢測到甲苯溶劑和二甲苯溶劑的存在。據此判斷，干式復合膠黏劑中的苯類溶劑主要來自其稀釋溶劑。

被檢測軟包裝產品的干式復合膠黏劑配比為：主劑∶固化劑∶乙酸乙酯=20∶6∶28，主劑固含量為75%，固化劑固含量為60%，則配膠用稀釋劑占膠盤中乙酸乙酯的比例經計算為79%。

假設膠盤中的苯類溶劑全部來自于配膠用的乙酸乙酯，則膠盤乙酸乙酯中甲苯溶劑含量為：0.0048%÷79%=0.060‰，二甲苯溶劑含量為：0.1278%÷79%=1.6177‰，均符合

HJ/T 371-2007中苯類溶劑含量不大于5‰的限量要求。

筆者又對印刷膜、剛復合下機（未經熟化）的復合膜及熟化后的復合膜進行了取樣檢測，檢測結果如表1

所示。依照表1，做印刷膜、剛復合下機的復合膜及熟化后的復合膜的甲苯、二甲苯、乙酸丁酯三種溶劑殘留量的變化圖，如圖3所示。

我們從圖2所示的色譜圖中可以看出，膠盤中干式復合膠黏劑中基本不含乙酸丁酯溶劑，而觀察圖3可知，乙酸丁酯溶劑主要來自印刷膜，待復合熟化后，其殘留量減少了近50%，這說明復合工序能夠進一步降低印刷膜中的溶劑殘留量。而二甲苯溶劑經上機復合和熟化后卻出現了大幅增加，這主要是受乙酸乙酯中二甲苯溶劑的影響，且印刷膜中殘留的二甲苯溶劑也與乙酸乙酯有關。

另外，干式復合工序的檢測控制也是不可或缺的一個重要環節。假設干式復合膠黏劑的工作濃度為35%，干膠量為2.3g/m2，則濕膠涂布量為2.3÷35%=6.57g/m2，所需乙酸乙酯的量為6.57-2.3=4.27g/m2，濕膠中甲苯溶劑含量為4.27×0.0048%=0.21792mg/m2，

二甲苯溶劑含量為4.27×0.1278%=

5.457mg/m2。通過對濕膠中的苯類溶劑含量與軟包裝產品剛復合下機時的苯類溶劑殘留量比較可知，經干燥后濕膠中的甲苯溶劑基本上都揮發了，二甲苯溶劑和乙酸乙酯溶劑也揮發了絕大部分。

結語

通過以上分析，筆者總結如下。

(1)油墨生產商承諾的最高苯類溶劑含量及實際檢出量是選擇無苯油墨的重要技術依據，軟包裝印刷企業應選擇苯類溶劑含量盡可能低的無苯油墨，因為油墨中苯類溶劑含量偏高無疑會加大生產過程中苯類溶劑殘留量的控制難度。

(2)印刷、復合用稀釋溶劑，特別是大量用作無苯油墨、干式復合膠黏劑稀釋溶劑的乙酸乙酯溶劑，應加強其苯類溶劑含量的檢測。目前，我國尚未出臺符合軟包裝無苯化要求的稀釋溶劑中苯類溶劑含量標準，因此暫且建議軟包裝企業做好溶劑含苯量檢測工作，選擇合格的溶劑供應商。

(3)干式復合膠黏劑中的苯類溶劑主要來源于其稀釋溶劑，盡管使用符合HJ/T 371-2007限量要求的稀釋溶劑進行復合加工，也未必能生產出苯類溶劑殘留量合格的軟包裝材料，軟包裝企業還需制定相應的溶劑驗收標準。此外，干式復合設備良好的干燥能力能使印刷膜中的苯類殘留量得到進一步降低，否則，如果濕膠中微量的苯類溶劑不能充分干燥，就會增加復合膜中的苯類溶劑殘留量。

（本文榮獲2011第十屆《印刷技術》

全國有獎征文大賽二等獎）