当再论烟标印刷中油墨的卫生指标及检测

再论烟标印刷中油墨的卫生指标及检测

摘要：卫生指标对烟标印刷而言，是个极其重要的环节。如何检测和控制，是摆在任何一个油墨生产商和印刷者面前的难题。本文着重讲述了烟草的卫生要求、卫生指标的检测，并以油墨生产商和印刷者的不同角度叙述了诸如排除气味的方法。

关键词：烟标印刷、油墨、卫生指标、检测

绿色环保是烟草行业的永恒主题之一，它涉及到环保技术、装潢和结构设计、材料选用、印刷工艺与技术、防伪手段等方面。纵观国内外烟草包装的发展变化和调查统计显示，目前世界烟草包装的发展趋势主要集中表现在以下三个方面：一是环保性，要求是降低和消除对人体健康和环境污染的影响；二是防伪性，既要保护名优企业的合法权益和知识产权，维护企业信誉，树立企业良好形象，又要便于识别，降低防伪标识成本；三是包装成本，可以采取多种方式降低包装成本，抵消外烟进口零关税所带来的价格冲击。

2002年通过的《清洁生产促进法》及新修订并已正式实施的《固体废物污染环境防治法》，都规定了企业通过设定不同的实验速度、实验进程中的参数产品和包装物必须符合环保要求。并首次将防止过度包装造成环境污染写进了法律，增加了污染者付费原则和相关付费规定。烟草行业目前正在讨论修订中的《卷烟企业清洁生产通则》，对烟标环保方面的要求将做出明确的规定。

为了适应全球经济一体化的进程，增强烟标印刷企业的应对能力，国家和行业主管部门已经出台和即将生效一系列政策，这些法规和政策的出台必将推动我国“绿色包装”的进程。油墨虽然不是直接的包装材料，但它是包装材料中的重要组成部分之一，所以也对它提出卫生要求。

烟标的环保性体现在多个方面。但其中有一个很重要的指标就是“溶剂残留”。它对卷烟的环保性有直接影响，是卷烟企业今后遭遇西方发达国家“绿色贸易壁垒”的主要因素。

一、构成纸张气味的因素

作为卫生指标而言，气味是首先直观的感受。烟标气味的产生，主要是烟包中残存有挥发性的化学成分，在烟包印刷加工后会继续挥发，进而产生气味。烟包印刷加工中所使用的纸张、油墨、印刷工艺、成品烟标的包装存放形式等因素，都是导致印品产生气味的诱因。

印刷纸张是由植物纤维、辅料、色料和其他化学助剂组成。对纸张自身气味影响较大的是表面涂层中的乳胶(如国产纸中的苯类乳胶)，其他辅助添加剂如耐水化剂、润滑剂、分散剂和消泡刑等也稍有影响。这些成分在紫外照射和高温干燥时易有部分有机单体逸出产生轻微气味，

作为油墨生产厂家的我们，可以客观地讲，构成烟标非环保气味的主要因素是油墨及溶剂。凹版印刷使用的油墨均为挥发干燥型油墨，油墨中的连接料是有树脂和溶剂构成的。油墨挥发干燥过程中，如溶剂挥发不彻底，则会造成部分溶剂残留在墨层中产生气味。

首先，溶剂的选择是一个重要的环节，所以第一步一定是选择适宜于环保的溶剂。世界著名的烟草集团对“烟标溶剂残留限定”有明确的要求。详细规定厂凹印产品中严禁存在的挥发物质。对允许存在的挥发性物质，也作了限定量和可变量的规定，并对每平方米的总量做出明确规定。这些先进的技术标准，无疑为我们在烟标印刷中的选择起首指明了道路。第二，要选择挥发速度适宜的溶剂。同类的溶剂，沸点越低，挥发速度越快。但不同类的溶剂，沸点同样时，挥发速度不一定接近。冈此，设定工艺时，对溶剂的选择需要非常慎重。

其次，不得不重视的一点是影响溶剂挥发的主要因素。溶剂的挥发速度除了与自身的挥发速率有关以外，还受到树脂及颜料的影响。二般来讲，树脂在溶剂中越容易溶解，则溶剂的逸出越慢；熔点高的树脂，溶解度较小，溶剂比较容易挥发。因此，高速凹印油墨所用的树脂，其熔点不应低于150℃。但熔点过高的树脂，溶于溶剂的能力过低，则易产生其他问题。颜料的表面特性和浓度也会对溶剂的挥发产生影响。颜料的颗粒细、密度小，溶剂在单位面积、单位时间内的挥发就少。

再次，溶剂的挥发速度还与外界的蒸气压力、温度和风量等方面有关。一般情况下，外界的蒸气压越大，温度越高，风量越大，则溶剂的挥发速度越快。

二、烟草对包装的卫生指标和要求

目前和油墨相关的包装卫生要求大致上可以分为以下三大类。第一类是重金属含量，即有害的重金属或者有毒有害元素及化合物含量的检测和控制；第二类是有机挥发物（VOC）含量，即油墨和印刷品有关的VOC含量和重点有机溶剂在包装材料中残留含量的检测和控制；第三类是异味，即干燥后的印刷品必须不含有使人厌恶的刺激性甚至有害的异味。

第一类重金属含量是能够直接测定的，控制的要点在于合理选择受控的元素化合物。第二类VOC含量在测定条件和测试方法上需要明确界定。第三类异味目前尚无法定量测定，它只能采用科学统计法来表示人们的平均感受，该方法虽然没有明确的数据，但也能在一定程度上反映出人们的主观感受情况。

1、重金属含量的检测

目前对重金属含量进行检测的标准主要有食品包装用原纸卫生标准 GBll680－89规定的砷、铅含量，欧共体玩具安全标准EN71－3规定的8个元素含量。

重金属含量的样品制备 首先让受检油墨在室温下自然干燥，再粉碎后用孔径为0.5mm的金属筛过滤，得到至少 100mg的固体粉末；然后用50倍质量的盐酸溶液（C＝0.07mol/L，37±2℃）将粉末混合在容器中，振荡1min后，检测其酸度值，控制pH值在1.0～1.5；将混合溶液在避光和37±2的条件下，持续振荡1h，再静置1h后，尽快把固体从溶液中分离和过滤出来，必要的时候，可以使用离心机，但离心分离时间不能超过10min。最后把得到的溶液样品用电感耦合等离子体质谱仪进行检测，把检测数据经过换算处理后，得到各个重金属含量的数据，结果用mg/kg来表示。

纸张和纸板（如烟标）的检测过程与上述过程基本上相同。首先把受检纸张取样至少100mg，在37±2℃的温度下，用25倍质量的去离子水浸泡，使其变软均匀化；然后定量转移到容器中，加入25倍质量的盐酸溶液(0.14mol/1，37土2℃)，振荡1分钟后，检测其酸度值，控制PH值在1.0—1.5。以下的处理过程同上述的油墨处理过程。

2、VOC含量的检测标准

目前对VOC含量进行检测的标准可以参照我国行业标准凹版复合塑料薄膜油墨（QB/T）的第5.8条，即顶空气相色谱法。测定装置采用 FID型的气相色谱仪，把烟盒印刷品裁成200cm2放人500mL的烧瓶中，用硅酮橡胶栓密封后，于50±1℃恒温箱内保温30min，用1mL注射器抽取烧瓶中的气体注入气相色谱仪中测试，得到试样中各相应溶剂的峰面积。采用事先得到的各种标准溶剂曲线计算出印刷品中的残留溶剂量，结果用mg/m2来表示，该标准规定了溶剂残留的最高限量为 30mg/m2。

3、异味并与拉伸实验进行比较的测定和控制方法

由于目前香烟包装的异味还无法定量测定，只能采用科学统计法来表示人们的平均主观感受情况，所以大致上可以分为5个级别，参见表2的分类级别描述。香烟包装的异味应该是在2级标准或以上。尽管一般烟标的溶剂残留量的检测结果都符合相关的标准，但烟标的异味是客观存在的，有时达到了3级。这说明或者异味没有被检测出来；或者现有的标准太宽，在合格范围内也会有气味产生；或者印刷品的干燥情况等因素的变化影响了异味的大小。

烟标异味产生的原因主要有以下两种情况，一是印刷纸张本身存在的气味。二是油墨（包括光油）残留的气味，可以分为溶剂残留的气味和油墨固化后残留的树脂单体或聚合物气味。针对这种复杂多变的情况，可以考虑必须从以下三个方面对油墨质量和印刷品质量进行改进和控制。

（1）针对烟标溶剂残留量的检测结果以及各常用溶剂对感官刺发卖额和销量均完成了大幅爬升激的敏感程度，比如说甲苯和醋酸丁酯自身有较强的气味，并且较易残留，容易导致烟标异味的产生。因此在进行油墨改进时不使用或者少使用上述溶剂，改用低气味的溶剂进行替代。

（2）对油墨使用的原材料如树脂等进行更换，对各类树脂固化后的气味进行比较，使用溶剂释放性好、低气味的新树脂，但这必须是在保证油墨墨性优良的前提下的选择，油墨的印刷适性不会改变。

（3）由于凹印印刷必须要使用到溶剂，故干燥工序是必不可少的：如干燥工序不能保证烟标的充分干燥，则很容易引起残留溶剂和臭味的问题，故对印刷品油墨的干燥确认是印刷中控制异味的重要手段之一。一般而言，就特定的纸张凹印油墨来说，印刷环境的温度越高。湿度越小，印刷速度越慢，烘箱温度越高，印刷面积越小，则印刷品上的油墨就越容易干燥。目前所使用的纸张凹印油墨一般在温度（25±5）℃，湿度（65±10）％的印刷环境下，印刷速度在 80－120m/min，烘箱温度℃下，就可以达到大部分的干燥。印刷品的后存放时间如果越长，则残留的气味就越少，一般情况下。达到7天以上，气味将基本上消除，具体的数据和印刷品种、印刷条件有着较大的关系。 $分页符$

三、提高卫生指标的措施

由于当前印刷普遍采用的原材料的限制，卷烟包装印刷存在着异味。除了改进原辅材料的气味外，结合许多烟草商标印刷商的实际生产经验，针对上述对卫生指标不利的因素，从印刷厂的角度而言，可采用以下措施进行改进：

1、选择环保性原材料。在同类产品中，选用品质高、相对环保、低气味的纸张(如纯原生木浆或丙乙稀乳胶作涂层的纸张)和低毒、低气味、不易残存气味的油墨及溶剂进行生产(如环保的醇脂油墨或水性墨)。

2、产品的设计应规避影响。在新烟标图文的设计上，应尽量少使用大面积油墨叠压的工艺；尽量避免使用易加大印品气味的材料。

3、制定合理的凹印工艺。根据不同图文、不同材料、不同时期的温湿度等因素，随时调整和改进印刷工艺，使易产生气味的挥发性有机组分尽量少地的残存在印品之中。如：油墨体系的搭配