探討白色聚乙烯薄膜泛黃或變紅(變色)的文章有許多。然而,這些文章中并未對(duì)印刷油墨在這類變色現(xiàn)象中的作用提出足夠的參考意見或解釋。在此,筆者對(duì)油墨成分與薄膜成分之間的化學(xué)作用進(jìn)行了研究,這種化學(xué)作用是最終導(dǎo)致薄膜變色的原因。
對(duì)不同油墨成分在薄膜變色中所起作用進(jìn)行準(zhǔn)確的描述,將對(duì)印刷或涂層聚烯烴薄膜具有很高的價(jià)值。
背景
材料變色不僅令人討厭,而且還要花費(fèi)不必要的錢財(cái)去打點(diǎn)產(chǎn)品。引起變色的原因各不相同,因此,要想通過單一的解釋來解決薄膜變色幾乎是不可能的。
變色最好通過一個(gè)一個(gè)案例來進(jìn)行解釋。根據(jù)我們的觀察,下列因素的一項(xiàng)或幾項(xiàng)可能引起這類現(xiàn)象 :油墨、基體(薄膜)、環(huán)境或甚至工藝條件。本文僅將討論的范圍局限于印刷聚乙烯薄膜泛黃/變紅。
Ciba-Geigy和DuPont等供應(yīng)商曾對(duì)包裝材料中聚乙烯薄膜的變色進(jìn)行過較為深入的闡述,雖然他們的題目有些類似于薄膜泛黃,但并未論及印刷油墨和印刷油墨在變色現(xiàn)象中的作用。我們?cè)谲洶b業(yè)觀察到一些印刷聚乙烯薄膜變色的特例,這使我們決心承擔(dān)起一項(xiàng)完整的調(diào)查,以探究油墨、基體、環(huán)境和工藝條件相互之間的物理和/或化學(xué)作用。
項(xiàng)目個(gè)例
我們?cè)谝患壹庸ど棠抢镞M(jìn)行了變色現(xiàn)象的系統(tǒng)化研究。該研究在實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)現(xiàn)場分別進(jìn)行。我們盡量朝縮小研究范圍的方向收集數(shù)據(jù),從而達(dá)到單一的“起因-結(jié)果”,故而研究結(jié)果的展示和討論也遵循同樣的步驟模式。
階段1:初步數(shù)據(jù)收集
加工商與供應(yīng)商之間的初步討論重點(diǎn)如下:
◆ 供應(yīng)商薄膜樹脂原理;
◆ 薄膜加工使用的添加劑;
◆ (變色)發(fā)生頻率及時(shí)間;
◆ 印刷材料的露置條件;
◆ 使用的油墨類型。
與不同的供應(yīng)商和加工商進(jìn)行交談十分重要,這樣可以準(zhǔn)確了解所有的基礎(chǔ)情況。初步信息表明,許多情況下薄膜的添加劑中不是含有BHT(2,6-二叔丁基-對(duì)-甲酚),就是含有類似的酚類抗氧劑,以及增滑劑和抗靜電劑。不透明聚乙烯薄膜(含鈦白粉顏料)的變色甚于透明薄膜。據(jù)加工商介紹,在夏季或溫度較高的儲(chǔ)藏條件下,薄膜較容易泛黃。這種類似鐵銹的顏色在薄膜卷材的邊緣非印刷區(qū)域自外緣到內(nèi)芯均可見。此外,當(dāng)薄膜卷被收縮包裝以避免受到塵埃粒子和煙霧侵襲時(shí),也會(huì)發(fā)生變色。然而,當(dāng)相同的印刷材料被加工成包裝袋或以類似空氣條件儲(chǔ)藏于瓦楞箱中時(shí),不會(huì)發(fā)生變色現(xiàn)象。類似地,沒有印刷內(nèi)容的成卷薄膜被收縮包裝時(shí)也不顯示變色。加工商還指出,不同油墨生產(chǎn)商的油墨產(chǎn)品會(huì)導(dǎo)致不同程度的變色。這里,所有的油墨均為表面印刷油墨,以硝酸纖維素和聚酰胺樹脂為原料基礎(chǔ)。
結(jié)論
初步信息使我們確定了下一步要調(diào)查的可能的變色起因:
◆ 薄膜添加劑;
◆ 升高的溫度的關(guān)系;
◆ 印刷薄膜盒裝和收縮包裝兩種儲(chǔ)藏方式的比較;
◆ 油墨成分。
階段2:實(shí)驗(yàn)1的設(shè)計(jì)
基于上述信息,我們要求加工商為我們提供分別含兩種級(jí)別抗氧劑的白色聚乙烯薄膜和兩種類型抗氧劑與其標(biāo)準(zhǔn)薄膜搭配,供我們進(jìn)行評(píng)估。
實(shí)驗(yàn)中使用咔唑紫色顏料著色的油墨,因?yàn)檫@種油墨本身不會(huì)遷移,因而杜絕了因?yàn)轭伭线w的樣品分別以如下方式放置:
◆ 室溫下敞開放置;
◆ 室溫下置于密閉的玻璃罐中;
◆ 120 oF下敞開放置;
◆ 120 oF下置于密閉的玻璃罐中。
樣品在上述條件下放置48小時(shí),然后觀察其變色情況。(未完待續(xù))
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