中國軟包裝凹印行業(yè)應(yīng)該說是從上世紀(jì)90年代開始蓬勃發(fā)展,到今天已經(jīng)具有了非常明顯的發(fā)展區(qū)域性和規(guī)模層次性的劃分,較具代表的為京津,長三角,珠三角等包裝印刷基地。這些企業(yè)擁有的設(shè)備比較先進(jìn),技術(shù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚,產(chǎn)品品質(zhì)較高并且占有較大的軟包市場份額。這些條件使他們近年來得到了快速發(fā)展,投資規(guī)模和生產(chǎn)規(guī)模日益壯大。同時(shí)也正是這些企業(yè)不斷得引導(dǎo)我國的軟包裝印刷業(yè)趨于成熟,促使行業(yè)發(fā)展規(guī)范化,標(biāo)準(zhǔn)化。本文就軟包裝凹印技術(shù)做簡要介紹。
一、凹版印刷簡述
凹版印刷,是用圖文部分低于空白部分的印版進(jìn)行印刷的工藝技術(shù)。其版面上的圖文部分低于印刷平面,以印版表面凹下的深淺來呈現(xiàn)原稿上暈染多變的濃淡層次。如果圖文部分凹進(jìn)的深,填人的油墨量多,壓印后承印物面上留下的墨層就厚;圖文部分凹下的淺,所容納的油墨量少,壓印后在承印物面上留下的墨層就薄。印版墨量的多少和原稿圖文的明暗層次相對應(yīng)。印刷時(shí),先使印版滾筒通過墨槽或用傳墨棍使油墨涂滿整個(gè)印版,然后用刮墨刀,刮去附著在空白部分的油墨,而填充在凹陷的空穴中的油墨,在適當(dāng)?shù)挠∷毫ο拢晦D(zhuǎn)移到承印物表面。凹版印刷具有速度快(可達(dá)300m/min以上)、印版耐印力高(可達(dá)300~400萬印)、印品墨色厚實(shí)、色彩豐富、清晰明快、反差適度、形象逼真、產(chǎn)品規(guī)格多樣等優(yōu)點(diǎn)。能在紙、鋁箔、塑料軟包裝、厚紙紙容器、液體紙器、商標(biāo)等承印物上印刷。
二、軟包裝的凹版印刷
(一)、軟包裝定義
軟包裝又稱柔性包裝。最初專指塑料薄膜袋式包裝,后來指各種單一材料或復(fù)合材料的軟性包裝物或軟性容器,現(xiàn)在甚至還包括半剛性包裝中的如泡罩包裝、貼體包裝及一些熱成型包裝形式。
(二)、承印材料
對于軟包裝的凹印印刷基材有很多要求,基本上有:(1)印刷基材表面應(yīng)光滑平整,無雜質(zhì)、破損,具有良好的印刷適性;(2)對非極性材料表面應(yīng)進(jìn)行處理,以提高表面能;(3)印刷基材不能過于松弛,基材收縮伸長變形率最好小于1%;(4)具備一定抗張強(qiáng)度和剛性,耐熱性能良好且要求受熱變形不能太大;(5)具有耐摩擦、耐穿刺性,對中間層起到保護(hù)作用;(6)雙層復(fù)合膜時(shí),表層最好也起到阻隔作用。
常用的表層材料有:BOPP、BOPET、PT、紙等。(1)BOPP薄膜是聚丙烯熔融擠出后經(jīng)過縱、橫向拉伸所制得的薄膜,具有拉伸強(qiáng)度高、彈性膜量大,但抗撕裂強(qiáng)度低;剛性好、化學(xué)穩(wěn)定性好,阻水性佳的特點(diǎn)。(2)PET就是通常所說的聚酯,俗稱滌綸,以強(qiáng)度、韌度和透明度著稱,具有良好的剛性、硬度、耐磨性、耐折性和尺寸穩(wěn)定性,良好的防止異味透過性、氣密性和防潮性,耐熱、耐寒性好。(3)PA聚酰胺,俗稱尼龍是一類在主鍵上含有許多重?fù)?dān)酰胺基團(tuán)的聚合物的總稱。(4)PT即玻璃紙又稱透明紙,具有優(yōu)良的透明性、光澤性、印刷性和非導(dǎo)電性。
(三)、軟包裝中的凹印油墨
凹版印刷油墨是指凹印機(jī)印刷各種不同基材時(shí)使用的油墨。它又分紙張凹印油墨和塑料凹印油墨。在塑料凹印油墨中,又有表印凹版油墨和里印復(fù)合油墨兩類。
塑料凹版油墨一般是用于印刷PE、PP、OPP、NY等塑膜的油墨,但也可印刷復(fù)合軟包裝,只要印刷版面沒有較大的色塊經(jīng)過復(fù)卷冷風(fēng)檢驗(yàn),復(fù)合氣味和牢度還是基本可以的。塑料凹版表印油墨主要由連結(jié)料,聚酰胺樹脂,加上顏料和助劑等經(jīng)過研磨過濾制成的。聚酰胺樹脂的軟化點(diǎn)控制在121度,否則因樹脂軟化點(diǎn)低在霉雨季節(jié)印刷時(shí)會出現(xiàn)印品粘連。樹脂軟化點(diǎn)高在冬季使用時(shí)會出現(xiàn)凍結(jié),就需加熱混拌,使之溶化。塑料凹版表印油墨的稀釋溶劑是甲苯,異丙醇,二甲苯,丁醇等。也可適時(shí)添加一些酯類溶劑來調(diào)整油墨的粘度。甲苯、異丙醇屬快干溶劑。二甲苯,丁醇屬慢干溶劑。在使用丁醇時(shí)要注意,如果油墨干燥太快,造成圖文網(wǎng)點(diǎn)損失,適當(dāng)加入丁醇使油墨再現(xiàn)力好,小字和網(wǎng)點(diǎn)清晰,但加多了會造成油墨不干,尤其在霉雨季節(jié)會出現(xiàn)印刷品粘連反粘。
塑料凹版里印油墨又稱復(fù)合油墨,是指印刷在基材里面的油墨。這種油墨的連結(jié)料主要是氯化聚丙烯樹脂,它對印刷OPP、PET、NY等簿膜粘附力高。經(jīng)復(fù)合后,黑油墨夾在里層,是印刷高檔次的塑料軟包袋的油墨。它稀釋用的主要溶劑有甲苯、乙酮、丁酮和醋酸乙脂等。甲乙酮、甲苯、醋酸乙脂屬快干溶劑,丁酮屬慢干溶劑。這類油墨不得加入醇類溶劑,否則油墨會變質(zhì)。在使用塑料凹版復(fù)合油墨時(shí)要注意,因?yàn)橛湍圃鞆S家在設(shè)計(jì)油墨時(shí)有高速機(jī)快干墨和低速機(jī)收干墨之區(qū)別。印刷時(shí)要以凹印機(jī)的轉(zhuǎn)速來確定油墨的選擇,否則,凹印機(jī)的轉(zhuǎn)速慢,油墨干在凹版網(wǎng)點(diǎn)凹坑里;凹印機(jī)轉(zhuǎn)速快印件又干燥不了。
對耐蒸煮的塑料軟包裝或印刷鋁箔,要選擇耐蒸煮的雙組分凹版油墨和鋁箔專用油墨。否則起不到耐蒸煮作用,會出現(xiàn)復(fù)合后里層的油墨經(jīng)過蒸煮變稀,變色,圖文不清晰等現(xiàn)象。在生產(chǎn)耐蒸煮的包裝袋時(shí)還需選擇耐高溫的材料和耐蒸煮的雙組分復(fù)合膠。
塑料凹版油墨的表面張力一般是36達(dá)因,而PE、OPP的表面張力一般只有32達(dá)因左右,這就要求在進(jìn)行凹版印刷時(shí),薄膜要經(jīng)過電暈處理,破壞塑料表面分子結(jié)構(gòu),提高薄膜表面張力,使之達(dá)到38達(dá)因以上,讓油墨和薄膜親和粘牢,用手搓和膠粘帶撕不下油墨,才達(dá)到印刷質(zhì)量要求。 塑料凹印油墨由于在生產(chǎn)中氯化聚合物對臭氧層有影響,在凹版印刷時(shí)大量使用甲苯來溶解和調(diào)節(jié)油墨的粘度,對工人的健康和安全產(chǎn)生傷害,這就要求油墨制造廠盡快研制低毒、無毒的醇溶性和水溶性凹版塑料印刷油墨。我們在生產(chǎn)紙塑復(fù)合卷材(供用戶上自裝機(jī)包裝藥品、袋泡茶等)和生產(chǎn)液體包裝膜卷材時(shí),采用了塑料柔版油墨。此油墨是醇溶性,所添加溶劑是醇類和酯類,毒性低,達(dá)到無味、無苯衛(wèi)生要求。
(四)、軟包裝凹印生產(chǎn)中常見問題
軟包裝凹印常會出現(xiàn)許多質(zhì)量問題,其中刀線就是最為常見的問題之一。刀線的產(chǎn)生原因多種多樣:(1)、刀線與油墨的粘度有關(guān)。刀線的產(chǎn)生與油墨的粘度高低有著直接的關(guān)系。在實(shí)際生產(chǎn)中,油墨的粘度越高,越容易產(chǎn)生刀線。刀線的產(chǎn)生與油墨的粘度高低有著直接的關(guān)系。在實(shí)際生產(chǎn)中,油墨的粘度越高,越容易產(chǎn)生刀線。(2)、刀線與油墨顆粒粗細(xì)程度的關(guān)系。油墨顆粒越細(xì)印品質(zhì)量越好,產(chǎn)生刀線的幾率也就相應(yīng)降低。對油墨的粒度粗細(xì)有嚴(yán)格的要求,通常要求油墨細(xì)度直徑為15μm。油墨細(xì)度達(dá)不到要求,粗糙的顆粒將會把刮刀頂起,從而產(chǎn)生刀線。同時(shí)太粗糙油墨顆粒,對刮刀印版損傷都很大。油墨的粗細(xì)應(yīng)適中,太細(xì)也不好。(3)、刀線與刮墨刀的關(guān)系。刀線的產(chǎn)生與刮墨刀的質(zhì)量、安裝角度、實(shí)際調(diào)節(jié)有很大關(guān)系。優(yōu)秀印刷操作工,能將刮刀調(diào)整到最佳位置。不僅能減少刀線產(chǎn)生,而且對整個(gè)印品的質(zhì)量提高都有關(guān)系。可以說刮刀調(diào)節(jié)、安裝是凹印的核心問題。刮墨刀研磨的好壞與刀線有很大關(guān)系,研磨得好,不易產(chǎn)生刀線,否則就容易產(chǎn)生刀線。
另外,圖文前后套印不準(zhǔn)也是常見故障之一,其現(xiàn)象是在多色豐美印過程中,每一色不能完全重疊,有一定的偏差,如果偏差超過規(guī)定要求(GB7707-87正面圖案≤0。3mm,背面圖案≤0.5mm),就成為不合格品。由于套印不準(zhǔn)會造成材料浪費(fèi)。所以引起了業(yè)內(nèi)人士的高度重視。而了解套印不準(zhǔn)的原因,掌握其排除方法變得非常必要。引起塑料薄膜凹印套印不準(zhǔn)的原因有很多,既包括機(jī)械設(shè)備(卷筒直徑的影響、導(dǎo)輥帶電、裝版不正確、齒輪磨損、膠輥選擇不當(dāng));油墨適性(油墨的黏度過大也會導(dǎo)致圖像產(chǎn)生位移,所以黏度值應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來調(diào)節(jié));環(huán)境溫度(溫度控制在25℃、濕度控制在40%為宜,過高,過低都將影響套印精度);印版遞增量(在凹版印刷中,考慮到塑料薄膜的拉伸,根據(jù)色序,印版有一個(gè)遞增量,它是逐步增大的。如果遞增量有誤差,超過允許范圍,套色精度同樣會下降);收卷張力(塑料薄膜在運(yùn)行過程中,要求收卷張力平穩(wěn),隨著收卷直徑的逐步增大,收卷張力也應(yīng)相應(yīng)增大,同時(shí)要注意收卷的抖動(dòng)范圍)等客觀因素的影響,也包括操作人員的質(zhì)量意識等主觀因素的影響。
再次,油印等也是軟包裝凹印中常見的缺陷。
造成以上誤差因素有人員因素、設(shè)備因素、印版因素、操作工藝等因素,因?yàn)檫@些誤差是客觀存在的,要使其控制在一定的范圍內(nèi),就要求操作員工有極強(qiáng)的工作能力。
三、軟包裝凹印工藝要素
(一)、印刷色序
凹印一般有表印和里印兩種方式。紙張由于其物理特性基本上均采用表印,塑料薄膜兩種方式都有。印刷色彩還原過程中,名色版運(yùn)用其相應(yīng)顏色的油墨經(jīng)過顏色疊加就能獲得原稿的色彩。根據(jù)這個(gè)套色原理,以用生產(chǎn)過程中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),一般表印的印刷色序?yàn)椋喊住S→品紅→青→黑;里印的印刷色序?yàn)椋汉凇唷芳t→黃→白。專色可放黑色后面,也可放在三原色后面,有時(shí)候根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃安排可作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
(二)、印刷張力控制
印刷張力是印刷工藝的重要工藝參數(shù),其張力系統(tǒng)也是整個(gè)印刷設(shè)備的核心內(nèi)容。印刷張力的設(shè)定是根據(jù)承印基材性質(zhì)來確定的。易延伸的BOPP、PE等一般張力值設(shè)定在100N,不易延伸的紙張、紙鋁復(fù)合材料等一般設(shè)定在120N左右,NY、PET、PT等一般設(shè)定在110N左右。對于不同機(jī)型、不同規(guī)格材料,其張力設(shè)定值會有所不同。
(三)、干燥溫度
干燥溫度的控制也是根據(jù)基材的性質(zhì)決定的。干燥溫度、印刷速度和溶劑沸點(diǎn)之間也存在一定的關(guān)系。溫度恒定,若溶劑的沸點(diǎn)較高,則速度要降低,反之速度可以高點(diǎn);當(dāng)溶劑溶劑沸點(diǎn)恒定,則速度加快時(shí),要適當(dāng)提高溫度,反之可降低溫度;當(dāng)速度恒定時(shí)若溶劑沸點(diǎn)較高,則溫度要升高,反之溫度要降低。另外干燥溫度的控制還與工藝條件、圖文面積、油墨性質(zhì)和油墨厚度等有關(guān)。
(四)、印刷壓力
印刷壓力不夠,油墨轉(zhuǎn)移不佳,易出現(xiàn)圖文缺損;壓力太大易壓出痕跡,薄膜發(fā)皺。不同承印物的印刷壓力不同,具體生產(chǎn)過程中還要根據(jù)印刷版面的效果以及油墨等相關(guān)因素進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
(五)、油墨黏度
凹印過程中油墨黏度的準(zhǔn)確性和一致性也是關(guān)鍵點(diǎn)之一,特別是高速輪轉(zhuǎn)印刷中,油墨的黏度控制與一系列印刷故障相關(guān),是影響印品質(zhì)量的重要因素。凹印時(shí),首先要調(diào)整好油墨的黏度,把溶劑加入到油墨中,使它的黏度降低到適應(yīng)印刷機(jī)性能與條件所要求的程度。生產(chǎn)過程中由于油墨不停循環(huán)導(dǎo)致溶劑時(shí)刻在揮發(fā),應(yīng)每隔一段時(shí)間檢測一次油墨的黏度,超出控制范圍應(yīng)立即添加新的溶劑去調(diào)整,使其控制在正常范圍內(nèi)。
(六)、刮刀
刮刀的運(yùn)用是凹版印刷的一大特色,也是影響凹印質(zhì)量的重要因素之一。在印刷工藝中,對刮刀的選用、安裝、調(diào)節(jié)要求都很高。一般刮刀的接觸角以55°最為理想,另外刮刀壓力對印品質(zhì)量也有很大的影響。過大的壓力會降低油墨的轉(zhuǎn)移率,對印版、刀片的磨損較大;過小的壓力容易發(fā)生臟版或出現(xiàn)刮刀線。刮刀的磨損主要發(fā)生在與圖文區(qū)域相西北角的部分,因此在印刷不同圖像時(shí),特別長時(shí)間使用后,仍然采用相同的刮墨刀,可能引起刮干凈油墨造成條痕和臟版。
(七)、印版滾筒
由于凹印主要靠凹印版滾筒網(wǎng)目穴里存儲的油墨轉(zhuǎn)移到承印物來實(shí)現(xiàn)印刷圖案,所以版滾筒的存放、清洗都顯得尤其重要。長時(shí)間油墨堆積用在網(wǎng)目穴中發(fā)生堵版而影響使用。
四、凹版印刷設(shè)備
凹版印刷是目前在中國軟包裝行業(yè)應(yīng)用最為廣泛的印刷技術(shù),全國所有的軟包裝印刷設(shè)備中,凹印設(shè)備占94%以上。凹版印刷技術(shù)廣泛適用于PVDC、PET、PE、NY、CPP、OPP、BOPP等多種薄膜及復(fù)合膜類,所印刷的包裝產(chǎn)品涵蓋食品業(yè)、飲料業(yè)、醫(yī)藥業(yè)等等與生活休戚相關(guān)的行業(yè)。調(diào)查顯示,95%以上的軟包裝生產(chǎn)企業(yè)都使用凹印設(shè)備進(jìn)行印刷。隨著國內(nèi)高速凹版印刷機(jī)的成本不斷下降,凹版印刷的市場占有額將繼續(xù)增加。
然而作為軟包裝設(shè)備的制造廠商,隨著軟包裝印刷業(yè)的發(fā)展成熟也逐漸面臨著新的任務(wù)和挑戰(zhàn)。雖然我國的軟包裝設(shè)備經(jīng)過多年發(fā)展已有不少進(jìn)步,甚至已有部分制造廠商已造出能讓國外制造商感到壓力的設(shè)備,但這并不能代表我國的軟包裝設(shè)備已經(jīng)能夠滿足國內(nèi)軟包裝印刷業(yè)基本需求。國內(nèi)軟包裝設(shè)備的制造廠商很多,有以陜西北人為代表的陜西制造,有以寧波欣達(dá)為代表的浙江制造,有以松德為代表的廣東制造。在這眾多的國內(nèi)設(shè)備供應(yīng)廠商中,每個(gè)企業(yè)的經(jīng)營理念不同,目的不同,生產(chǎn)能力及設(shè)計(jì)技術(shù)水平差異很大。軟包裝設(shè)備的制造廠商需要軟包裝印刷企業(yè)不斷的指引和支撐才能得到快速、持續(xù)、健康的發(fā)展。
國內(nèi)凹印包裝設(shè)備制造業(yè)與國外發(fā)達(dá)國家(特別是歐洲)相比仍然有著相當(dāng)大的差距,主要體現(xiàn)在電子軸傳動(dòng)技術(shù)、印刷小車、套筒技術(shù)、機(jī)器管理系統(tǒng)及遠(yuǎn)距離技術(shù)支持系統(tǒng)等方面。而且在中國軟包裝領(lǐng)域,凹版印刷使用溶劑性油墨的比例還相當(dāng)大,溶劑殘留問題使軟包裝面臨著食品、藥品等行業(yè)的嚴(yán)格要求的挑戰(zhàn),同時(shí)也面臨著國家相繼出臺的一系列環(huán)保法規(guī)的約束,不過人們正研究將符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的水性油墨和醇溶性油墨用于凹印設(shè)備,并且已經(jīng)取得可喜的成果。
隨著中國印刷行業(yè)新工藝的不斷突破以及市場需求的不斷加大,凹印設(shè)備將朝著多用途、多色、高速、自動(dòng)化、聯(lián)動(dòng)化和環(huán)保化的方向不斷發(fā)展。
結(jié)束語:歐洲凹印協(xié)會(ERA)代表認(rèn)為:從歐洲食品展覽會的盛況來看,食品軟包裝形勢喜人,對凹印軟包裝也很有利,尤其是那些批量大、質(zhì)量講究的名牌食品軟包裝仍青睞凹印。我國是個(gè)軟包產(chǎn)品消費(fèi)大國,紙張、塑料、復(fù)合材料等在許多領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用。軟包裝印刷行業(yè)將會有很大的發(fā)展空間,而做為倍受青睞的凹印,當(dāng)然也有空前的發(fā)展機(jī)遇。謹(jǐn)希望凹印技術(shù)能在軟包裝工業(yè)中發(fā)揮更多更大的作用。