Atłoczenie atramentu UVjest rodzajem specjalnego tuszu, który tworzy utwardzony film poprzez ekspozycję na promieniowanie ultrafioletowe.W porównaniu z atramentem na bazie rozpuszczalnika, atrament UV nie zależy od parowania rozpuszczalnika do suszenia, dlatego oferuje szczególne zalety i wymagania przemysłu pod względem wydajności środowiskowej i kontroli zapachu.W tym artykule analizuje się czy atrament UV jest przyjazny dla środowiska, źródeł zapachu, metod oceny i powiązanych norm.
I. Charakterystyka środowiskowa atramentu UV
Związki organiczne o niskiej zmienności lotności (Low VOC)
Farby UV uzdrawiają głównie poprzez polimeryzację fotoaktywną, a nie parowanie rozpuszczalnika.
W porównaniu z tradycyjnymi atramentami na bazie rozpuszczalników emisje LZO są znacznie niższe, co pomaga poprawić środowisko pracy.
Wysoka zawartość materiałów stałych
Farby UV zazwyczaj zawierają więcej niż 90% zawartości stałych materiałów, co powoduje wysoką wydajność utwardzania.
Zmniejsza to zanieczyszczenie środowiska spowodowane parowaniem rozpuszczalników.
Brak ozonu i dymów
Systemy utwardzania UV wykorzystują lampy LED lub rtęciowe.
W trakcie druku nie powstaje dym, pył ani wtórne zanieczyszczenia.
Kompatybilne z certyfikatami środowiskowymi
Niektóre atramenty UV mogą spełniać następujące certyfikaty środowiskowe:
ROHS (ograniczanie stosowania substancji niebezpiecznych)
REACH (zgodność chemiczna)
Badania SGS
EN71 (norma bezpieczeństwa zabawek bez toksyczności)
Zgodność opiera się głównie na bezpiecznym doborze monomerów i fotoinicjatorów w formule atramentu.
II. Źródła zapachu i czynniki wpływające na atrament UV
Chociaż atrament UV ma niskie emisje VOC, zapach może nadal być obecny.
Monomery aktywne
Niektóre monomery akrylowe mają drażniące zapachy.
Lotniwość monomeru bezpośrednio wpływa na intensywność zapachu.
Fotokrytory
W przypadku niewykorzystania całkowitego środka, fotonicjatory mogą powodować resztkowy zapach.
Tradycyjne systemy takie jak TPO i BDTK często wykazują zauważalny zapach.
Niepełne wyleczenie
Niewystarczająca energia UV, gęste warstwy tuszu lub nakładające się kolory mogą powodować tylko utwardzanie powierzchni, podczas gdy pozostałe monomery uwięzły się poniżej.
W takich warunkach z czasem zapach może nadal się wydzielać.
Wchłanianie i uwalnianie do podłoża
Niektóre materiały (np. PVC) mają silną zdolność absorpcyjną, wydłużając okres uwalniania zapachu.
III. Metody oceny zapachu i badania atramentu UV
Do powszechnie stosowanych w przemyśle metod oceny zapachu należą:
Ocena sensoryczna
Intensywność zapachu jest subiektywnie oceniana jako bezwonna, lekkia, umiarkowana lub silna.
Badanie lotnych związków organicznych (VOC)
Pomiary ilościowe wykonywane są za pomocą chromatografii gazowej spektrometrii masowej (GC-MS).
Ocena TDI (całkowita intensywność zapachu)
Niektóre kraje ilościowo określają zapach za pomocą systemów wskaźnika intensywności zapachu.
Całkowita weryfikacja wytrzymałości
Metody te obejmują badania wycierania, badania penetracji igły lub oceny energii utwardzania UV.
IV. Normy dotyczące wymagań środowiskowych i zapachowych
Międzynarodowe normy dotyczące atramentu UV koncentrują się głównie na bezpieczeństwie materiałów i kontroli emisji, w tym:
Rozporządzenie UE REACH
Ogranicza substancje chemiczne wysokiego ryzyka
Wymaganie rejestracji i ujawniania informacji o komponentach
Dyrektywa ROHS
Ogranicza ilość metali ciężkich, takich jak ołów, kadm i sześciowartościowy chrom
Niebieski Anioł (Niemcy)
Określa rygorystyczne wymagania dotyczące emisji LZO i właściwości zapachowych
Norma EN71 dotycząca zabawek
Wymagania dotyczące nie-toksyczności dla zastosowań związanych z zabawkami
Standardy ISO 16000 dla powietrza w pomieszczeniach
Obejmuje badania dotyczące emisji LZO i bezpieczeństwa środowiska wewnętrznego
Ze względu na różnice w regulacjach między krajami, obecnie nie ma jednolitego światowego standardu dotyczącego zapachu atramentu UV.w branży trend zmierza w kierunku zmniejszenia ilości drażniących monomerów i nisko zapachowych preparatów fotoinicjatorowych.
V. Trend technologiczny w zakresie barwników UV o niskim zapachu i przyjaznych dla środowiska
Aby sprostać wymaganiom dotyczącym komfortu środowiska i miejsca pracy, formuły atramentu UV ewoluują w kierunku:
Substytucja monomeru o niskim poziomie podrażnienia
Zmniejsza zapach i uczulenie skóry
Systemy fotoinicjatorów o niskim zapachu
Używa TPO-L, 819, lub podobnych systemów do zastąpienia tradycyjnych inicjatorów
Technologia utwardzania LED-UV
Poprawia wydajność utwardzania, zmniejsza wpływ cieplny i zmniejsza pozostałości nieutwardzone
Wysoka zawartość substancji stałych i formuły szybko utwardzające
Dalsze zmniejszenie ekspozycji na LZO i wytwarzania zapachu
Farby UV z atramentu atramentowego zapewniają znaczne korzyści dla środowiska w porównaniu z atramentami na bazie rozpuszczalników, w tym niską emisję VOC, wysoką zawartość stałych substancji i kompatybilność z wieloma certyfikatami ekologicznymi.Jednakże, problemy z zapachami pozostają ściśle związane z selekcją monomerów, chemią fotoinicjatora i warunkami utwardzania.Obecnie przemysł koncentruje się na optymalizacji formuły i ulepszeniach technologii utwardzania w celu zmniejszenia zapachu i zwiększenia zgodności ze standardami ochrony środowiskaOczekuje się, że dzięki zastosowaniu utwardzania LED i surowców o niskim zapachu, środowiskowa wydajność atramentu UV będzie się nadal poprawiać.