UV固化和低遷移
UV固化是一種自由基在紫外燈下激發,然后開始固化的過程。根據富林特集團的Olsson所說,傳統的低分子量光引發劑是非常有效的,因此與傳統產品相比,第一代低遷移UV油墨通常具有較慢的固化反應。但是,傳統的光引發劑也可以生成對包裝產品產生不良影響的副產品,因此,油墨和涂料配方設計師被迫以現在的方式組合這些較大的分子,使得固化反應不受影響。
光引發劑在UV印刷油墨或涂料方面并不是遷移的唯一來源。 這些系統的“溶劑”與普通溶劑不同,因為它們是具有反應性的,并與低聚物結合形成固化膜。有效降低粘度和控制印刷油墨的流變性能的許多單體本身也具有低分子量,或含有部分低分子量材料,并且還可能含有其它可能遷移的添加劑和穩定劑。遷移問題雖然不僅僅局限于UV油墨,就像使用不適合的顏料也可能會給食品帶來潛在的安全風險。
當今的低遷移UV油墨被開發出來,以便在正確使用和固化時,在正確的底物選擇上,滿足合法的遷移限制。Olsson說:“沒有油墨或光油供應商可以保證在實踐中始終實現配方的遷移水平,因為許多實際因素都將產生一定的影響。”
Siegwerk公司技術副總裁強調,低遷移UV / LED系統由通常具有高反應性的低氣味,高純度原料組成。以外行人士的說法解釋這個過程,描述低遷移單體增加的分子量與光引發劑之間的關系,最大程度地提高油墨的轉化率,同時降低遷移能力。這個概念可以與漁夫的漁網進行比較:使用非低遷移紫外線系統就像使用較大的網孔的網,允許較小的魚進入。使用低遷移UV系統相當于使用非常緊密網孔的網,所有的魚都將無法通過。”
遷移類型和測試
據富林特集團的Olsson介紹,遷移來源分為四類:油墨/涂料,環境,基材/阻隔材料,印刷/轉換過程。
遷移有四種:
滲透遷移 - 通過基板到印刷的反面。
排列遷移 - 從堆疊的基板的印刷側到基板的反面,同時堆疊或存儲在卷筒上。
氣相遷移 - 加熱時揮發性化合物蒸發。
冷凝提取 - 當煮熟或滅菌時關鍵化合物的冷凝。
“低遷移沒有標準的定義,”Olsson強調,“但要記住,低氣味產品不一定會顯示出低遷移率,而低遷移并不意味著”不“遷移。通過包裝基材和結構的遷移是一個復雜的過程,涉及多個因素,包括儲存時間,儲存期間的溫度和材料組合。
數字噴墨墨水遷移
隨著數字印刷在標簽行業應用越來越突出,我們不得不提到數字技術與低遷移油墨之間的關系。 因為這是一個關于墨水的文章,我們將把重點放在噴墨油墨上,同時介紹某些基于碳粉的技術,如Xeikon的調色劑就是非常安全的,適合應用于食品包裝上。
愛普生美國SurePress產品經理Mike Pruitt表示,愛普生擁有UV和水性墨水,它們都是低遷移油墨,且水性墨水的毒性低于UV油墨。
Pruitt說:“在數字噴墨領域,低遷移墨水與其他類型的墨水不同,只是因為其中的分子較大,很難穿過印刷介質或是穿過時間較長,”為了使油墨準確而快速地流動和干燥,最簡單的就是在油墨中使用溶劑。像柔版印刷一樣,噴墨打印機必須使用先進的化學試劑來消除其他有毒液體溶劑。所有愛普生墨水都是低遷移率的,這些都是為SurePress數字標簽印刷機和ColorWorks桌面標簽打印機提供服務的。
Durst的標簽和包裝業務總監Emily Kroll注意到越來越多的應用需要沒有或低遷移量的墨水。 “從我們的角度來看,我們看到噴墨低遷移油墨的可持續發展性。有越來越多的企業安裝Durst的Tau印刷機,使用低遷移油墨專門進行食品,制藥和化妝品包裝印刷。對于Durst印刷機用戶,不同的客戶和應用程序有不同的墨水要求,因此墨水是規格,資格和決策過程的一部分。目前,低遷移油墨份額約為Durst Tau 330印刷機安裝量的15%。”
Kroll說:“低遷移油墨的復雜性也考慮了各種不同的遷移形式,如滲透,接觸,蒸發和冷凝,以及使用的不同包裝材料等。 Tau 330是首個經過批準的低遷移油墨UV噴墨打印系統。 對于印刷初級包裝,Tau 330具有集成的冷卻輥,用于處理薄的熱敏材料。 另外,集成的惰性氣體系統降低了UV噴墨印刷的氣味,從而滿足了食品和制藥行業對低氣味印刷工藝的要求。