Poligrafia należy do szybko rozwijających się gałęzi przemysłu. Dzięki niej powstają kompletne druki na różnych podłożach przy użyciu farb, lakierów i innych niezbędnych materiałów. Szczególnym sektorem wykorzystującym możliwości współczesnej poligrafii jest przemysł opakowaniowy.
Podstawowym zadaniem opakowania, posiadającego odpowiednią formę i określoną konstrukcję, jest zabezpieczenie towaru w trakcie jego transportu, magazynowania i ekspozycji. W przypadku opakowań do kontaktu z żywnością chroni ono zawarty w nim towar przed zewnętrznymi czynnikami (ciepło, światło, wilgoć, tlen, ciśnienie, enzymy, zapachy, mikroorganizmy, owady, cząsteczki brudu i pyłu), które mogą przyczyniać się do pogorszenia jego jakości. Z kolei zastosowana grafika pełni funkcję informacyjną oraz marketingową, zachęcając poprzez swój estetyczny wygląd do nabycia towaru przez klienta.
Ważną funkcję w wyrobach opakowaniowych pełnią lakiery. Jako ostatnia powłoka opakowania nie tylko chronią produkt przed czynnikami zewnętrznymi, ale również nadają opakowaniom większą wyrazistość i głębię kolorów. Powłoki lakierowe, jako składowe opakowania, mogą przyczyniać się do migracji do zapakowanej żywności (rys. 1). Samo zjawisko migracji polega na rozdziale i dyfuzji substancji. Do przenoszenia niechcianych substancji może też prowadzić niewidoczne odbijanie w stosie bądź w zwoju zadrukowanego podłoża. Dochodzi do niego w momencie, kiedy zadrukowana zewnętrzna strona styka się bezpośrednio z niezadrukowaną powierzchnią, która będzie miała kontakt z pakowanym produktem żywnościowym.
Prowadzenie odpowiednich znormalizowanych badań pozwala na dokładną kontrolę zjawiska migracji substancji do pakowanych produktów żywnościowych. W przypadku materiałów papierowych i kartonowych do badania migracji zanieczyszczeń pochodzących z nadruków wykonanych na tego typu podłożach stosuje się modyfikowany tlenek polifenylenu (TENAX) jako symulant (rys. 2).
Zakres opisanych w dalszej części prac obejmuje m.in. wykonanie nadruków z lakierem na kartonie powlekanym Alaska plus (IP) o gramaturze 220 g/m2, badanie migracji globalnej przy zastosowaniu TENAXU zgodnie z normą PN-EN 14338:2005. Do eksperymentu wykorzystano dwa rodzaje lakierów dyspersyjnych: standardowy oraz lakier PC WB 9500 RR z serii LOM o niskiej migracji, przeznaczony do opakowań produktów żywnościowych (produkty suche).
Wyniki pracy
Zgodnie z zaleceniami Komisji Unii Europejskiej i obecnie obowiązującym prawodawstwem poziom migracji globalnej z materiałów opakowaniowych do symulantów żywności nie może przekroczyć wartości 10 mg/dm2 lub 60 mg/kg. Standardowo proces migracji zgodnie z normą PN-EN 14338:2005 przeprowadza się z zastosowaniem TENAXU przez 240 h (10 dni) w temperaturze 60°C. Na potrzeby eksperymentu wydłużono czas migracji do 12 dni, aby potwierdzić, że zakładany w normie czas prowadzenia procesu migracji jest wystarczający do zaadsorbowania wszystkich zanieczyszczeń z zadrukowanego podłoża na powierzchni płynu modelowego.
Niniejsze badania pozwoliły określić, jak poziom migracji zmienia się wraz z grubością i rodzajem warstwy lakieru na badanym podłożu w czasie. Rysunki 3 i 4 ilustrują zależność wpływu czasu prowadzenia migracji na poziom migracji dwóch lakierów poligraficznych, standardowego i wersji LOM, przy nałożeniu odpowiednio warstw 4 g/m2 (rys. 3) oraz 6 g/m2 (rys. 4).
W przypadku zastosowania lakieru PC WB 9500 RR z serii LOM dla obu grubości nałożonej warstwy poziom migracji substancji jest zauważalnie niższy. Wpływ grubości warstwy lakieru naniesionego na powierzchnię kartonika jest oczywisty, ponieważ większa ilość niskocząsteczkowych substancji może przenikać przez poszczególne warstwy opakowania i zostać zaadsorbowana na powierzchni polimeru imitującego żywność. Uwagę zwraca natomiast niższy o 25 proc. (w przypadku warstwy 4 g/m2) i 35 proc. (w przypadku warstwy 6 g/m2) poziom migracji lakieru z serii LOM w odniesieniu do standardowego lakieru poligraficznego. Seria lakierów LOM została stworzona na bazie kopolimerów i innych komponentów o wyższej czystości. Dodatkowo została ograniczona do minimum zawartość związków o niższych masach cząsteczkowych. Parametry, zarówno jakościowe, jak i ilościowe, w lakierach LOM są na bieżąco sprawdzane przy użyciu najnowocześniejszej aparatury analitycznej, a także sprawdzane przez niezależne laboratoria badające migrację.
Podsumowanie
Na podstawie wyników badań stwierdzono, że rodzaj i ilość lakieru nakładanego na podłoże drukowe mają wpływ na ilość migrujących składników. Warto podkreślić, że na poziom migracji ma wpływ także podłoże, na które nakładano lakier. Jednak przy zastosowaniu lakieru z serii LOM jest zauważalna wyraźnie niższa migracja substancji do płynu modelowego. Zastosowanie takiego lakieru może okazać się finalnie kluczowe, biorąc pod uwagę, że na końcowy poziom migracji wpłynie również farba i inne składniki opakowania, które mogą zwiększyć jej poziom, a tym samym przekroczyć dopuszczalny limit 10 mg/dm2 dla materiałów do kontaktu z żywnością. Zastosowanie takich lakierów wydaje się konieczne w przypadku, kiedy wprowadzający opakowanie na rynek będzie chciał przeprowadzić bardziej szczegółowe badania, poszerzone o migrację specyficzną.
Opracowano na podstawie materiałów firmy Print Coatings
Alfa-Print Sp. z o.o.
ul. Świętokrzyska 14A
00-050 Warszawa
