近年來在出版物環保質量風險監測中,所發現的問題主要集中于揮發性有機化合物(VOCs)項目,且多為內頁丙酮項目超標,此外存在產品環保質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。基于此,為滿足人民群眾對優質、綠色、安全出版物的需求,進一步推動出版物環保質量提升,本文圍繞內頁丙酮項目易超標及現行印刷品環保質量檢測標準展開探討分析。
油墨的用量和品牌對出版物環保質量有明顯影響
設計制作青(C)、品紅(M)、黃(Y)、黑(K)實地及25%、50%、75%和100%四色網點疊印印版,并收集江蘇印刷企業常用的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隨墨量增加,丙酮檢出值接近線性增加,單面印刷網點面積率75%以上、雙面印刷網點面積率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果對比
圖3 雙面四色疊印丙酮項目測試結果對比
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果對比
圖5 雙面印刷單色實地丙酮含量測試結果對比
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丙酮超標(見圖4、圖5)。
由此說明丙酮殘留與油墨密切相關,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丙酮超標的原因。
油墨產品標準與印刷成品標準不匹配
油墨產品標準一般為專門的國標或輕工、化工行業標準,與現行書刊成品環保質量標準缺乏銜接。以VOCs項目為例,膠印油墨檢測依據《油墨中可揮發性有機化合物(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,測定的是揮發性有機化合物總量的百分比含量(%),且規定了禁用苯、甲苯、乙苯等17項溶劑和鹵代烴,但未明確相應檢測方法;印刷成品檢測依據多為《環境標志產品技術要求 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/質譜聯用法》(YC/T 207-2014),分別測定苯、甲苯、乙苯等16項揮發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聯(如表1),因此即使采用合格油墨,依然存在因油墨導致成品環保質量不合格的風險。
表1 油墨與平版印刷產品揮發性有機化合物檢測項目要求比較
現行印刷成品環保質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,對應的是書背、封面、內頁三個取樣檢測點,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揮發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,若產品中含有這16項以外的,如甲醇、苯乙烯等有氣味的揮發性有機化合物,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.優化工藝,降低環保質量風險
(1)美編設計
在能夠滿足閱讀需求、呈現設計意圖的情況下,兒童圖書應盡量少設計顏色很深、很滿的畫面,尤其盡可能避免頁面正反兩面均設計顏色深、墨層厚、畫面滿的版面。
(2)制版處理
對網點疊印率較大的版面或正反相鄰兩頁網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生異味。
經實驗驗證,未進行底色去除前,圖6左側畫面最深處總墨量為291%,當反面為中間調畫面時,檢測丙酮超標(1.05mg/m2);圖6右側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、階調層次再現效果仍較好,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、墨層厚的書籍時,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,環保質量風險相應降低。
(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、熱固性輪轉油墨,出現異味的概率相對較低。
2.修訂行業標準
(1)修訂相關行業標準,解決印刷業上下游產業鏈標準不匹配的問題
筆者所在單位正積極參與修訂行業標準《綠色印刷 產品合格判定準則 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,將整本書放入氣候艙內,使書頁印刷部分與流動氣體充分接觸,持續釋放殘留VOCs,同時收集一定時間內此氣候艙的氣體,檢測揮發性有機化合物總量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行空氣質量的環保標準要求,從項目檢測上解決上下游產業鏈標準匹配的問題。
(2)研究超項目異味問題,精準修訂綠色印刷產品認證標準
在氣候艙檢測方法的基礎上,收集有特殊異味的圖書所揮發出有機化合物的混合氣體樣品,采用氣相色譜/質譜聯用法,通過質譜對混合氣體進行定性分析,找出現有檢測項目不涵蓋但又有明顯異味的VOCs。
在此基礎上建議重新修訂HJ 2503-2011標準,覆蓋產生明顯異味的VOCs檢測項目,同時反饋至油墨生產企業,推動油墨行業標準與印刷成品標準有效對接,在生產源頭加強控制,降低產品異味和環保質量不合格風險。
限于篇幅,本文僅從內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,以期對實際生產和相關標準修訂有所啟示。
來源丨 印刷技術雜志