為什么書刊內(nèi)頁丙酮項目易超標?4大防控措施!
近年來在出版物環(huán)保質(zhì)量風(fēng)險監(jiān)測中,所發(fā)現(xiàn)的問題主要集中于揮發(fā)性有機化合物(VOCs)項目,且多為內(nèi)頁丙酮項目超標,此外存在產(chǎn)品環(huán)保質(zhì)量檢測合格但仍有異味,或印刷原材料檢測合格但印刷成品仍時有超標項目的問題?;诖耍瑸闈M足人民群眾對優(yōu)質(zhì)、綠色、安全出版物的需求,進一步推動出版物環(huán)保質(zhì)量提升,本文圍繞內(nèi)頁丙酮項目易超標及現(xiàn)行印刷品環(huán)保質(zhì)量檢測標準展開探討分析。
油墨的用量和品牌對出版物環(huán)保質(zhì)量有明顯影響
設(shè)計制作青(C)、品紅(M)、黃(Y)、黑(K)實地及25%、50%、75%和100%四色網(wǎng)點疊印印版,并收集江蘇印刷企業(yè)常用的4種品牌油墨(分別標記為A、B、C、D),在同一臺機器、同一位操作人員、同等其他原輔材料的條件下,印刷單面、雙面(反面印同種圖案)樣張,見圖1。
圖1 四色測試樣張
通過實驗檢測,確認空白紙張、洗車水中不含丙酮;而4種品牌油墨印刷樣張中均有丙酮檢出,其他揮發(fā)性有機化合物未檢出或檢出值較小。
通過檢測對比分析,四色疊印時單位面積內(nèi)隨墨量增加,丙酮檢出值接近線性增加,單面印刷網(wǎng)點面積率75%以上、雙面印刷網(wǎng)點面積率50%以上時,4種油墨印刷樣張均丙酮超標(見圖2、圖3);
圖2 單面四色疊印丙酮項目測試結(jié)果對比
圖3 雙面四色疊印丙酮項目測試結(jié)果對比
雙面印刷的單色實地部分丙酮檢出值均為單面印刷的2倍左右(見圖4、圖5);
圖4 單面印刷單色實地丙酮含量測試結(jié)果對比
圖5 雙面印刷單色實地丙酮含量測試結(jié)果對比
4種油墨中C品牌油墨的VOCs檢出值相對較低,CMYK四色油墨VOCs檢測值均衡,而且單、雙面四色分別實地印刷時均未出現(xiàn)丙酮超標(見圖4、圖5)。
由此說明丙酮殘留與油墨密切相關(guān),且單位面積的總墨量對丙酮含量影響較大,這也是正反面均為色彩濃、墨層厚的頁面更易出現(xiàn)丙酮超標的原因。
油墨產(chǎn)品標準與印刷成品標準不匹配
油墨產(chǎn)品標準一般為專門的國標或輕工、化工行業(yè)標準,與現(xiàn)行書刊成品環(huán)保質(zhì)量標準缺乏銜接。以VOCs項目為例,膠印油墨檢測依據(jù)《油墨中可揮發(fā)性有機化合物(VOCs)含量的限值》(GB 38507-2020),檢測方法為《油墨中可揮發(fā)性有機化合物(VOCs)含量的測定方法》(GB/T 38608-2020),用差值法或氣相色譜法檢測,測定的是揮發(fā)性有機化合物總量的百分比含量(%),且規(guī)定了禁用苯、甲苯、乙苯等17項溶劑和鹵代烴,但未明確相應(yīng)檢測方法;印刷成品檢測依據(jù)多為《環(huán)境標志產(chǎn)品技術(shù)要求 印刷 第一部分:平版印刷》(HJ 2503-2011),檢測方法為《煙用紙張中溶劑殘留的測定 頂空-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用法》(YC/T 207-2014),分別測定苯、甲苯、乙苯等16項揮發(fā)性有機化合物在一定面積中的殘留量(mg/m2)。從檢測項目、檢測方法到標準限值制定,油墨與印刷成品的標準基本無直接關(guān)聯(lián)(如表1),因此即使采用合格油墨,依然存在因油墨導(dǎo)致成品環(huán)保質(zhì)量不合格的風(fēng)險。
表1 油墨與平版印刷產(chǎn)品揮發(fā)性有機化合物檢測項目要求比較
現(xiàn)行印刷成品環(huán)保質(zhì)量標準的檢測方法和檢測項目可進一步改進
HJ 2503-2011中測定的是苯、甲苯、乙苯、二甲苯等16項VOCs在一定面積(22.0cm×5.5cm)中的殘留量(mg/m2),其主要有兩項局限。
一是取樣方法:以印刷品表面整飾、油墨疊加最多的上膠部位為優(yōu)先檢測點,其次為表面整飾、油墨疊加較多的部位,再次為油墨較多的部位。
以膠訂圖書為例,對應(yīng)的是書背、封面、內(nèi)頁三個取樣檢測點,檢測出的是這三個部位所含有的16種VOCs,并不能模擬讀者在相對固定場所閱讀時圖書持續(xù)揮發(fā)出來的有機化合物總量,且取樣時可能受檢測人員對畫面主觀判斷的影響。
二是檢測項目:VOCs種類很多,此標準檢測的16項主要為煙草用紙必檢項目,若產(chǎn)品中含有這16項以外的,如甲醇、苯乙烯等有氣味的揮發(fā)性有機化合物,通過此標準則無法檢測,因此存在檢測合格但成品仍有異味的問題。
對策建議
1.優(yōu)化工藝,降低環(huán)保質(zhì)量風(fēng)險
(1)美編設(shè)計
在能夠滿足閱讀需求、呈現(xiàn)設(shè)計意圖的情況下,兒童圖書應(yīng)盡量少設(shè)計顏色很深、很滿的畫面,尤其盡可能避免頁面正反兩面均設(shè)計顏色深、墨層厚、畫面滿的版面。
(2)制版處理
對網(wǎng)點疊印率較大的版面或正反相鄰兩頁網(wǎng)點疊印率較大的版面,排版時可采用底色去除(UCR)工藝,降低四色疊印率和總墨量,避免丙酮等指標超標或產(chǎn)生異味。
經(jīng)實驗驗證,未進行底色去除前,圖6左側(cè)畫面最深處總墨量為291%,當反面為中間調(diào)畫面時,檢測丙酮超標(1.05mg/m2);圖6右側(cè)在制版時進行了底色去除,反面為相同畫面,畫面最深處總墨量為158%,油墨用量明顯下降,印刷色彩還原、階調(diào)層次再現(xiàn)效果仍較好,丙酮含量(0.75mg/m2)明顯小于限量值,也無異味。
圖6 使用底色去除工藝前后對比
(3)印刷油墨品牌選用
在印刷畫面滿、墨層厚的圖書時,可選擇VOCs含量較少的油墨。如實驗使用的4種油墨樣品中,C品牌四色油墨VOCs含量均較低,環(huán)保質(zhì)量風(fēng)險相應(yīng)降低。
(4)印刷油墨類別選擇
印制大墨量印刷品時,可選擇低氣味膠印油墨、LED-UV油墨、熱固性輪轉(zhuǎn)油墨,出現(xiàn)異味的概率相對較低。
2.修訂行業(yè)標準
(1)修訂相關(guān)行業(yè)標準,解決印刷業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈標準不匹配的問題
筆者所在單位正積極參與修訂行業(yè)標準《綠色印刷 產(chǎn)品合格判定準則 第1部分:閱讀類印刷品》(CY/T 132.1-2015)。采用氣候艙檢測方法,模擬閱讀場景氣體揮發(fā),將整本書放入氣候艙內(nèi),使書頁印刷部分與流動氣體充分接觸,持續(xù)釋放殘留VOCs,同時收集一定時間內(nèi)此氣候艙的氣體,檢測揮發(fā)性有機化合物總量TVOC及苯、甲苯、二甲苯等苯系物含量(mg/m3),且其限量值將參照現(xiàn)行空氣質(zhì)量的環(huán)保標準要求,從項目檢測上解決上下游產(chǎn)業(yè)鏈標準匹配的問題。
(2)研究超項目異味問題,精準修訂綠色印刷產(chǎn)品認證標準
在氣候艙檢測方法的基礎(chǔ)上,收集有特殊異味的圖書所揮發(fā)出有機化合物的混合氣體樣品,采用氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用法,通過質(zhì)譜對混合氣體進行定性分析,找出現(xiàn)有檢測項目不涵蓋但又有明顯異味的VOCs。
在此基礎(chǔ)上建議重新修訂HJ 2503-2011標準,覆蓋產(chǎn)生明顯異味的VOCs檢測項目,同時反饋至油墨生產(chǎn)企業(yè),推動油墨行業(yè)標準與印刷成品標準有效對接,在生產(chǎn)源頭加強控制,降低產(chǎn)品異味和環(huán)保質(zhì)量不合格風(fēng)險。
限于篇幅,本文僅從內(nèi)頁丙酮超標和印刷成品異味角度進行些許探討,提出對策建議,以期對實際生產(chǎn)和相關(guān)標準修訂有所啟示。
作者:江蘇省印刷科學(xué)技術(shù)研究所(江蘇省出版物質(zhì)量監(jiān)督檢測中心) 夏 穎 朱 潔 裴 亭