高温高湿环境对软包装生产的影响

高温高湿环境对软包装生产的影响

引言：时至7、8月份是一年中的高温高湿季节，同时也是软包装质量问题多发季节，据国内知名胶水厂家统计：80%的质量投诉都集中在夏季，可见高温高温环境对软包装生产的影响非常明显，如何提前做好防范措施，减少不必要的质量损失就成为我们最为关心的问题。

一、高温高温环境的影响机理

1、温度/℃：表征物体冷热程度的度量。

2、相对湿度/RH%有三种表示方法：①相对湿度，指空气中水汽压与饱和水汽压的百分比。②湿空气的绝对湿度与相同温度下可能达到的最大绝对湿度之比。③也可表示为湿空气中水蒸气分压力与相同温度下水的饱和压力之比。

因此，温度升高则相对湿度降低，温度降低则相对湿度增加，直至达到100%相对湿度或露点，多余的水则发生凝结。

3、绝对湿度与温度/相对湿度的关联性

下图为空气中的绝对湿度随相对湿度及温度的变化图示，从图中可看出：绝对温度随相对湿度的增加而增加，但环境温度越高，这种趋势更加明显，说明高温高湿环境下空气中的水分含量很高。

相对湿度%

4、影响来源

高温和高湿对软包装生产的影响并不是孤立存在的，最多的表现为两者的综合作用。目前，软包装凹印、干法复合多采用有机溶剂作为稀释溶剂，环境温度升高必然加快有机溶剂的挥发，同时有机溶剂挥发会吸收空气中的热量，空气中的水分就会凝结渗入油墨胶水中，引发一系列的质量问题。

5、露点现象

当环境湿度过高时，随着乙酯的挥发，使涂布辊、胶盘等温度下降，一旦达到露点，大量的水汽凝结成水珠，进入胶水中，消耗大量的固化剂，造成胶层发粘。当导辊、刮刀背面出现大量水珠时，是环境湿度过大的表征。不同温湿度下的露点如下表所示：

可见环境相对湿度越高，随着乙酸乙酯的挥发使胶盘上方空气温度降低，也就越容易出现露点现象，当然可以通过温度差的检测进行监测。如下图是干法复合时，刮也背上凝结的水珠现象。

再如下图，是干法复合刮刀架下胶水挡板上凝结的大量水珠现象。

二、高温高湿环境对凹版印刷的影响

1、对浅网转移的影响

温度升高，溶剂的挥发速度也加快，这样如不及时调整稀释溶剂折配方，使用慢干溶剂来减少油墨的初干性，就会出现浅网反白点及细小文字堵版现象。但是另一方面，慢干性溶剂的过量使用，也会影响油墨的彻干性，继而引发溶剂残留超标及油墨反粘故障。

2、环境温湿度对凹印溶剂残留的影响

实践表明，环境湿度高，印品墨层就干得慢。一般来说，若气温在20℃，相对湿度从65%升至75%，油墨干燥速度相差可达1～2倍。

同时，夏季使用的是慢干溶剂，如无苯无酮油墨中慢干性的丁酯比例较大，特别对于一些低速印刷机，要保证浅网印刷效果，必然的要大量添加丁酯这样的慢干溶剂，低速印刷机的干燥效率较低，更容易出现溶剂残留现象。

对于高速印刷机则相对容易控制一些，困为机速快，不需要过多的慢干性溶剂成分来调节油墨的初干性，机速快印刷粘度也低，转移后的墨层薄，配合较大的风量和适当的干燥温度就能达到良好的干燥效果。

针对高温高湿环境可能出现的溶剂残留增大现象，我们应用气相色谱仪做好相应的监测工作，防患于未然。

3、高温高湿环境对油墨假干现象的影响

假干，即油墨层表干里层不干的现象，极易出现溶剂残留超标、附着力不良，引发收卷后油墨反粘现象。

多层实地色块叠加的部位，更容易出现反粘现象，原因：①墨层厚实，溶剂残留量高，

干燥不彻底。②收卷后张力集中在周向长细线条处。

夏季易出现油墨假干的原因：①高温，墨层表面的溶剂挥发很快；②高湿度环境使空气中的水分大量进入油墨中，抑制了油墨中溶剂的挥发速率；③而且夏季大量使用慢干性溶剂，如丁酯，容易残留。

对策：①低粘度印刷；②控制机速；③调节风量与风温相匹配；④选用干燥能力好的设备，干燥效果不太好的中低速机更难控制；⑤湿度过高时，有条件的厂家进行车间除湿。4、夏季高温对凹印收卷后油墨反粘的影响

在储存和搬运过程中，温度过高或通风不畅也有可能引起粘连。温度是引起油墨收卷后反粘的一个诱因（墨膜软化），特别是一些收卷后在个别部位存在较大张力的印刷膜（如印刷图案比较集中的位置，印刷后贴有防伪盐标的产品）。另外，高温高湿环境导致的溶剂残留量高、假干现象、附着力不良等间接因素，也会加重油墨反粘现象。

5、高温高湿环境对墨盘油墨稳定性的影响

我们凹版印刷的墨盘中的油墨通常是直接暴露在环境空气中的（不是封闭式刮墨系统），如下图3所示，这样墨盘中的溶剂会挥发，空气中的水份会进入到油墨中，从而带来墨盘油墨的稳定性问题。这种现象在高温高湿环境下表现得尤为突出。

①高温：由于各种混合溶剂的挥发速度不一致，墨盘中快挥发性溶剂的比例不断减少，慢干性的逐渐增加，造成干燥性能在时间上的差异，即通常所说的“溶剂失衡”，有的会引起油墨溶解性的变化，产生一系列印刷故障。

②高湿：空气中的水分大量进入墨盘中，引起油墨劣化，出现版雾、咬色等现象。大量混入了水分的油墨在储存中容易出现絮凝变质，再次利用时表面为粘度增大，累积性堵版。

③上墨量少，油墨暴露面积大的颜色，在夏季高温高湿的条件下，易出现印刷质量问题。

针对，印刷溶剂的失衡现象，我们用气相色谱仪也能进行一些检测来指导生产。理认上讲，我们加入到油墨中的稀释剂配方比例，应与挥发掉的溶剂比例是一致的，才不会出现溶剂比例失衡现象，但实际上由于各种溶剂的挥发速度不一致，总是挥发快的先挥发掉了，最终挥发慢的滞留在墨中，而对于无苯无酮体系油墨，慢干溶剂的分子量增大对树脂的溶解性能也略有下降，时常出现版雾现象。我们可以用气相色谱仪，来分析墨盘油墨中溶剂成分的实际比例，避免溶剂挥发梯度设计不当，造成过量慢干性溶剂富集。

6、对尼龙膜印刷的影响

尼龙膜是一种极易吸潮的产品，吸潮后将对使用造成不利影响。如尺寸变化导致印刷时

套印不准，表面的水膜导致复合强度不足，起泡等，因而要注意尼龙膜的防潮管理。

尼龙薄膜在20℃×65%RH环境下的尺寸变化图，而且环境相对湿度越大则尼龙薄膜的尺寸变化率及吸水率也会越大。有实验表明，长度为100mm的BOPA薄膜在高湿环境下放置10分钟，会增长至110mm，变化幅度达10%。

环境湿度高的情况下，尼龙膜吸潮变形，造成套印不准（机速越慢，越是套印不准）；另外还会造成，制袋时正背图案错位、对不齐。

一般注意事项：①使用前不要过早打开包装。（来料检测后应密封好！）②尽量一次用完，剩下的余膜用阻隔性好的材料包好。③印刷后的尼龙膜用防潮膜包好，放于干燥环境。

④印刷时第一色组不上版辊印刷，进行预干燥。⑤使用前放入熟化室干燥2－3小时。⑥保证生产车间合理的温度和湿度。⑦对于一出多列的豆腐干小袋或需要水煮、蒸煮的包装袋最好能避开高温高湿的生产环境。另外，白墨中加固化剂可提高其产品质量的可靠性。

三、对干法复合的影响

1、对胶水粘度变化的影响

下表为不同温度下，乙酸乙酯的饱和蒸气压。

可以理解为在其他条件不变的情况下，（25℃为基准）当温度升高5℃和10℃时，乙酸乙酯的挥发速度会分别提高28%和67%。夏季生产时胶盘中的乙酸乙酯的挥发速度较快，从而引起胶水粘度的较快升高，因而夏季生产时一定要强调干法复合胶水粘度的有效控制，否则将引发外观不良、溶剂残留增加等一系列质量问题。

2、对干复堵版的影响

高温季节，溶剂蒸发速率很快，油墨可以采用慢干溶剂，而聚氨酯胶只能使用乙酸乙酯，夏季容易出现复合“堵版”现象。与印刷因初干性太快引起的堵版原理是一致的。左图为夏季生产过程中，停机换规格后生产时出现的复合堵版现象。右图放大图示，可见清晰的网纹格现象。