Factores que afectan los residuos de disolventes
Los disolventes residuales en los productos de embalaje impresos no son un único disolvente sino una mezcla de varios disolventes procedentes de distintas etapas del proceso de producción. El importe residual final depende del resultado global de varios factores que influyen, incluidos los siguientes:
Principales fuentes de disolventes residuales
Las principales fuentes de disolventes residuales incluyen disolventes en tintas de impresión, disolventes en adhesivos utilizados para laminación y disolventes diluyentes añadidos durante el proceso de impresión.
Influencia de los procesos de producción
El rendimiento de los equipos de impresión, la velocidad de impresión, el volumen de tinta, los sistemas de secado y la elección de los adhesivos para la laminación afectan directamente el nivel de residuos de disolventes.
Influencia de los sustratos de impresión
Los diferentes sustratos de impresión tienen diferentes capacidades y tendencias de adsorción de los solventes utilizados en la impresión, lo que afecta la evaporación del solvente.
Influencia de la estructura del producto
Los productos de embalaje vienen en estructuras de una o varias capas. Debido a las diferentes propiedades de barrera de los materiales en diferentes estructuras, el grado de liberación de solvente durante el procesamiento posterior varía, lo que afecta el residuo de solvente final.
Factores de control que afectan los residuos de disolventes
Tinta
La tinta es una mezcla orgánica compuesta de pigmentos, resinas, disolventes y otras sustancias. La estructura y la calidad de la resina tienen un impacto significativo en los residuos de disolventes en los envases de plástico. Esto es particularmente evidente en el rendimiento de liberación de la resina y la proporción de diversos disolventes en la tinta. El equilibrio adecuado de disolventes de secado rápido y de secado lento en la tinta puede reducir significativamente los residuos de disolventes en los envases de plástico.
Garantizar que los disolventes se evaporen rápidamente durante el proceso de transferencia de la película en la impresión es una consideración crucial en la formulación de la tinta.
En las formulaciones de tinta, la selección de solventes con fuerte poder de disolución para la resina da como resultado una buena afinidad entre la resina y el solvente, lo que mejora la fluidez del sistema de tinta. Sin embargo, si la resina se une demasiado fuerte al disolvente, es posible que la liberación de la resina del disolvente no sea óptima durante el proceso de secado de la tinta. Es esencial equilibrar estos factores durante la formulación de la tinta.
Proceso de producción
Una vez que se determina el tipo de tinta, el impacto del proceso de producción de impresión de envases sobre los residuos de disolventes se vuelve más crítico. Por lo tanto, es fundamental comprender el rendimiento del equipo de impresión, la velocidad de impresión, la profundidad de la plancha, el volumen de tinta, el rendimiento del sistema de secado y la elección de los adhesivos para la laminación. Se deben implementar controles de proceso correspondientes para minimizar los residuos de disolventes.
Selección de disolventes diluyentes en impresión:El disolvente de impresión es generalmente una mezcla de varios disolventes con diferentes volatilidades. Equilibrar los disolventes es esencial. Los disolventes diluyentes se deben formular en función de la velocidad de la máquina de impresión, prestando especial atención a la cantidad de disolventes de secado lento. Por ejemplo, en tintas de polipropileno clorado se debe controlar la cantidad de acetato de n-propilo, mientras que en tintas de poliuretano se deben controlar las cantidades de acetato de n-propilo y éter metílico de propilenglicol. Un exceso de disolventes de secado lento puede provocar una evaporación incompleta del disolvente y un alto nivel de residuos de disolvente. Por el contrario, la escasez de solventes de secado lento puede causar formación de piel en la tinta y una mala transferencia, lo que requiere un ajuste cuidadoso de la proporción de solvente una vez determinada.
Temperatura de secado y ventilación:El sistema de secado y ventilación es fundamental para que los disolventes puedan liberarse eficazmente durante el proceso de impresión. El mantenimiento y la limpieza regulares del sistema de secado y ventilación son esenciales para mantener un volumen de aire adecuado y el equilibrio entre la entrada y la salida. Durante el secado final del último color, se debe aumentar la temperatura en 5-10 grados. Si el equipo y los colores del producto lo permiten, la película impresa se puede pasar a través de unidades de dos colores después de la impresión para ventilarla y secarla aún más, asegurando una evaporación completa del solvente y, en última instancia, reduciendo los residuos de solvente.
Proceso de laminación en seco:La laminación en seco utiliza adhesivos y disolventes a base de acetato de etilo, que tienen una alta volatilidad. Por lo tanto, el problema de los residuos de disolvente de la laminación es menos grave que en la impresión. Sin embargo, si no se controla adecuadamente, aún puede generar altos residuos de solvente. La clave es controlar el volumen de aire porque el túnel de secado de laminación es largo y la temperatura es alta. Con pre-escape y escape normales, y bajo velocidades de procesamiento normales, se puede asegurar la liberación de acetato de etilo. Al mismo tiempo, la laminación puede eliminar aún más los disolventes residuales de la impresión.
Entorno de impresión:La temperatura y la humedad en el taller de impresión también afectan la liberación de disolventes. La humedad excesiva puede ralentizar la velocidad y el equilibrio de la volatilización del disolvente, lo que provoca una ralentización de la evaporación del disolvente durante el proceso de impresión y un aumento de los residuos. Sin embargo, una humedad excesivamente baja puede generar fácilmente electricidad estática durante la impresión a alta velocidad, por lo que es fundamental controlar periódicamente la temperatura y la humedad del taller. Mantener un cierto nivel de humedad puede eliminar eficazmente la electricidad estática durante la impresión con tinta, evitando un aumento de residuos de disolvente.
Sustrato de impresión
Diferentes sustratos de impresión adsorben disolventes de forma selectiva. Varios sustratos tienen diferentes capacidades y tendencias de adsorción para los disolventes utilizados en la impresión. Los materiales de polipropileno (PP) y cloruro de polivinilideno (PVDC) son propensos a absorber solventes orgánicos de tipo éster, mientras que los materiales de poliamida (PA) y tereftalato de polietileno (PET) absorben fácilmente solventes a base de alcohol. En general, la PA y el PET tienen una menor adsorción de disolventes que el PP, pero aún así contribuyen al aumento de los residuos de disolventes en los productos de embalaje. Para un producto de embalaje específico, el sustrato de impresión y el sustrato de laminación se seleccionan en función de sus requisitos de embalaje y, por lo general, no se cambian fácilmente. Por lo tanto, bajo la premisa de que el sustrato no se puede cambiar, se deben seleccionar diferentes formulaciones de tinta con diferentes proporciones de solvente de acuerdo con los diferentes sustratos para reducir la adsorción de solventes por parte del sustrato de impresión.
Estructura del producto
Los distintos productos de envasado tienen estructuras diferentes y controlar los residuos de disolventes en estructuras de una sola capa es relativamente más fácil que en estructuras de varias capas. Para productos con propiedades de barrera más pobres, como BOPP//PE, una porción significativa de los disolventes residuales se puede liberar mediante procesos como el curado y el corte, especialmente los ésteres volátiles. Sin embargo, para productos con una estructura donde la capa exterior tiene buenas propiedades de barrera, como VMPET//PE, es más difícil que los disolventes residuales escapen a través de este método.
Para productos con una estructura de barrera de doble capa, controlar los residuos de disolventes es el mayor desafío y la remediación también es difícil. Estructuras como PET//VMPET//PE, papel de vidrio//AL//PE y PET//VMCPP están encerradas en la capa compuesta, lo que dificulta el escape de los disolventes residuales. Por lo tanto, durante la producción de productos, se debe considerar la influencia de la estructura del producto. Para productos con una estructura de barrera de doble capa, el equilibrio de solventes debe diseñarse al comienzo de la impresión y se debe controlar el residuo de solvente, permitiendo que el producto libere completamente los solventes durante el proceso de producción inicial. Esto evita una gran cantidad de residuos de disolvente en las últimas etapas del procesamiento, lo que dificulta su mejora.
Pureza de los disolventes
Se utilizan grandes cantidades de disolventes orgánicos en el proceso de fabricación de tinta y en el proceso de impresión de envases. La baja pureza del disolvente puede tener dos efectos principales: en primer lugar, contiene una mayor proporción de componentes de alto punto de ebullición, lo que ralentiza la velocidad general de volatilización del disolvente, especialmente en las últimas etapas de la evaporación del disolvente, lo que conduce a un aumento de los residuos de disolvente. En segundo lugar, las impurezas de los componentes residuales de coque en el disolvente pueden producir