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2022年10月04日

UV光固化的健康与安全问题

在过去的十年里,印刷工业中采用UV光固化油墨、涂料和粘合剂已经变得很普及。但是,人们对UV光固化技术的安全问题还是心存疑虑,人们担心UV光固化油墨、涂料和粘合剂会像所有的化学物品一样,对人体的健康和安全存在潜在危害。其实这样的担心是没有必要的。很多情况下,UV光固化材料实际上不存在这个问题。

了解UV光固化油墨与健康和安全之间的联系很重要,这样我们就能够正确对待和处理UV光固化油墨。本文的目的是找出与UV光固化技术相关的健康和安全问题,并与传统印刷材料中的相关问题做一个比较。由于生产UV光固化油墨的公司很多,而这些公司对自己的产品更有发言权。对于具体的产品,涉及到特定的健康和安全问题时,最好向生产商进行咨询和了解。

在印刷生产车间,有三种方式会接触到化学品,即摄取、吸入和皮肤接触。通常而言,UV光固化油墨、活氧机UV涂布材料和UV粘合剂中含有的食毒性物质非常少,当然我们建议不要摄取这些物质进入口中。但是,不好的健康习惯会导致这些物质意想不到地进入口中。例如,吃饭之前没有洗手或没有这是由于随着新材料、新工艺的不断发展把手洗干净,手碰了食物和饮料之后,会导致少量的毒性物质进入口中。遵循下面的健康习惯,能够很容易地避免这个问题,即无论是碰了UV光固化油墨,还是传统的油墨,一定要谨慎地避免化学物质进入口中。

传统印刷材料的一个主要问题是,其化学组成物中含有的化学物质有挥发性,挥发性物质会释放出气体,印刷车间里的工人在呼吸过程中会吸入这些有毒气体。典型的UV油墨组成成分中,不含有溶剂和VOC(挥发性)物质,因此对人体的健康影响很小。下表中比较了几种典型的UV光固化材料和几种溶剂的毒性与化学性质。TMPTA是一种三羟甲基三丙烯酸酯,它是UV光固化材料和电子束(EB)固化材料中用得最多的一种单体。在很多UV油墨和EB固化材料中,使用的共聚物其分子量比其他共聚物大得多。但是在表中列出来的共聚物,与很多共聚物的化学性质是一样的。

除了呼吸和从口中会把UV光固化材料中的有毒物质摄入体内之外,人体皮肤对材料的接触也会影响人体的健康,即皮肤过敏。看了上表之后,有人可能会说,UV 光固化材料与溶剂型物质对人体皮肤的影响差别不大。在理想化的环境中,如实验室测试时上述说法是正确的。但是在现实的工作条件中,情况有一些差别。这是因为,溶剂型物质是挥发性的,在一般的印刷车间中,人体皮肤对溶剂物质接触的持续时间是很小的。而UV材料没有挥发性,人体皮肤与材料的接触持续时间长,要等到把它洗干净之后才结束。如此长的持续时间,在现实的工作环境中,UV油墨对皮肤的影响要比溶剂型材料对人体皮肤的影响大。

UV材料中使用的是丙烯酸酯材料,如果人体皮肤与之接触之后也会影响人体的健康。也就是说,一个人如果现在没有对这种物质过敏,但长期的接触会导致皮肤过敏和过敏反应。每个人的新陈代谢不同,所以对每个人的健康影响也有所不同。最好不要拿自己的健康开玩笑,无论何时都要尽可能避免接触这种物质。

UV灯系统是UV光固化中涉及到的另一个安全问题。UV灯系统是UV光固化技术中必要的一部分。与其他固化中采用的电子和热量固化不同,UV光固化技术在印刷生产中引入了强烈的UV光。幸运的是,UV光从承印物表面反射的光量不大。意思是,如果印刷工人没有直接暴露在强烈的UV光源或反射面的UV光之下,通常没有必要担心受到大量UV能量的辐射。实际情况是,可见光中并不意味着存在大量的UV光。一般来说,设计良好的UV光系统中逸出的可见光是很少的。即使逸出了大量的光量,可以用防护罩保护。UV光系统的生产商家对这些常识是知道的,会用一种仪器检查UV光,很容易确定是否存在问题。

与UV灯相关的另外一个健康问题是臭氧的产生。短波的UV光,与氧气相互作用会生成臭氧。虽然市场上有 无臭氧 UV光系统,但光固化产生的负面影响继续明显存在,看到负面结果之后,没有多少人会再继续使用这种 无臭氧 UV灯系统。许多UV灯系统生产商想出了一个解决臭氧问题的办法,把生成的臭氧从工作车间排泄出去,同时也达到了冷却UV灯的目的。由于臭氧是一种活性化学物质,所以从排泄装置排泄出去的臭氧物质会重新分解为氧气。

UV油墨与传统的溶剂型和水基油墨相比,在涉及到环保相关的其他问题上,UV光固化材料优越一些。UV光固化材料除了不含有挥发性物质(VOC)之外,一般没有美国《超级基金修正及再授权条约》(SARA)中330条所禁止的任何化学物质,也没有含有危害性气体污染物(HAP)。只要UV材料没有受到污染物的污染,卫星模型通常是不会把UV光固化材料列为有害性污染物。

UV光固化技术对环境没有消极影响的优点,使加利福尼亚南海岸空气质量管理管区允许更多的UV光固化和EB固化印刷公司进入南加州海岸地区。这个举措,得到了EPA(环境保护协会)的注意,并在国会上举行听证会。听证会上,EPA表态,为了环保,希望能够看到越来越多的印刷公司采用UV和EB该测试证明了其包覆模制热塑性复合材料混合部件的黏结强度电子固化技术。

使用UV光固化技术,往往能够带来一种更为安全的工作环境。首先,溶剂型油墨正在退出印刷材料的行列。因为溶剂型油墨干燥很慢,墨层厚了很难干燥,因此越来越多的印刷公司退出了溶剂型油墨的行列。有机会接触过传统溶剂型油墨的通风器印刷工人,现在往往青睐于UV光固化技术,因为UV油墨的印版操作起来更容易一些。当然,在窄幅的轮转印刷机上,也已经大量使用了UV油墨印刷。而宽幅的轮转机上,使用UV油墨也是一种趋势和潮流,因为UV油墨节省了工作时间。

因此,在印刷车间采用UV光固化材料是大势所趋。对于接触到UV光固化材料的印刷生产人员,如何树立正确和安全的操作观念呢?答案仪表壳很简单,那就是在印刷车间中做到正确处理和对待使用到的化学物品。首先,最重要的是阅读、理解和严格按照UV油墨生产商提供的建议,阅读和明白之后就要牢记在心,那么生产中涉及到的健康和安全问题就可以解决了。不同生产厂家的UV油墨还有些不一样,有的产品比其他更为安全一些。因为UV油墨使用中最关心的是皮肤与UV油墨的接触(呼吸和从口中进入不会有什么问题),最好的办法是制定一个避免接触或尽量少接触UV油墨的规章;只要可能,尽量穿上防护性的工作衣、戴上手套和眼镜,甚至是能保护整个脸部的防护罩;此外国内水泥基聚氨酯保温材料合格指标欠缺,如果工作时不慎碰到了UV油墨,那么用肥皂和清水冲洗接触到的部位。不要再使用溶剂型油在部份复合聚氨酯胶粘剂产品上墨,因为它对人体的健康实在是没有什么好处!

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