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凹版印刷材料的正确选择和使用

凹版印刷材料的正确选择和使用

凹版印刷特点之一就是承印材料种类的多样性。常见的材料有纸张、塑料薄膜、铝箔及其复合材料。在印刷生产中,如何根据包装内容物的特征正确选用基材,并进行合理组织,使之不仅能够有效地保护商品,而且能够表达出商品的造型、款式和色彩,突出时代感,是制作优质软包装的重要前提。如用于酥脆饼干的包装,由于包装后,需要长期摆放在货架上,因此,要求包装材料的透湿率很低,可用双向拉伸聚丙烯薄膜作外层,低密度聚乙烯薄膜作内层。又如豆腐干包装,由于需要蒸煮杀菌,因此,要求包装材料要有较好的耐蒸煮性,可用聚酯薄膜或聚酰胺薄膜作外层,用流涎聚丙烯薄膜作内层。这就要求从事印刷专业的工作人员能够正确选择和使用印刷基材,以便得到预期的包装效果。

1选材原则

①对于于食品包装薄膜,必须完全符合卫生标准,即薄膜本身不发生毒性物质迁移,且无毒、无臭、无异味,例如:聚氯乙烯(PVC)一般不能用于食品包装,因为其增塑剂含有臭味,单体有毒。

②薄膜必须具有一定的机械强度,表面光滑、抗腐蚀等,例如对食品的防潮包装,真空包装,充气包装,要求用材具有阻挡环境中的水蒸气、氧气渗透到包装袋内和防止袋内的惰性气体外逸的功能;对于速冻食品包装,要求用材必须具有耐冷冻性能:对于蒸煮包装,要求用材必须具有耐高温蒸煮性能;对于含有油脂类食品包装,要求用材必须具有耐油性和耐紫外线等性能。

③薄膜必须具有较好的印刷适性,良好的热封性和机械包装适性。

2材料的使用

各种材料都有各自的优点和缺点,一种承印材料往往很难满足包装要求,因此需要将多种材料复合。所谓复合,就是通过某种工艺,如干式复合法,将两种或两种以上的材料层合在一起,形成新的一体材料。常见的包装有表面印刷包装,普通复合包装,充气包装,真空包装,液体包装,蒸煮包装等。不同类型的包装,选用的基材不相同。一般情况下,包装外层材料应有较好的印刷性能、较强的机械性能、较高的耐磨性能;内层材料要有较好的热封性、阻隔性、阻光性、防潮性、安全卫生性等。

1)表面印刷包装

表面印刷包装通常选用聚乙烯作为承印材料。聚乙烯按聚合方法不同,可分为高压、中压、低压聚乙烯;按密度可分为低密度、中密度、高密度聚乙烯。在生产中通常采用吹塑法制造聚乙烯薄膜。低密度聚乙烯薄膜的透明度和热封性好,能防水、防潮。

聚乙烯是比较难以印刷的材料,这是由其基本的性质所决定的。首先,聚乙烯无极性,化学-性质比较稳定,几乎不溶于任何溶剂,油墨涂布后仅仅依靠二次结合力附着于薄膜表面。油墨与聚乙烯的粘合力很弱,印迹干燥后很容易脱落,耐磨性差,因此聚乙烯薄膜在印刷前要进行相应的电晕处理。电晕处理时,保证薄膜的临界表面张力达到40~44达因。其次,聚乙烯因温度或张力变化尺寸伸缩很大,加上薄膜自身非常薄,容易产生套印不准或起皱现象。为了提高套准精度,印刷机的工作张力要小,并且在放卷处的张力要稳定,因此,机器上必须装有较好的张力控制装置。

2)普通复合包装

所谓普通复合包装就是包装内容物无特殊要求,只要满足基本的包装性能就可以了,例如方便面,饼干,花生等。它们一般选用双向拉伸的聚丙烯BOPP作外层,用高压聚乙烯LDPE或未拉伸的聚丙烯CPP作内层。

聚丙烯BOPP是一种热塑性塑料,它的透气率很低,耐酸碱性好,常温下它不受烃类溶剂的侵蚀,透明度和抗油脂性都比聚乙烯薄膜好,但其油墨附着性差,印刷前需通过电晕处理来加以改善。电晕处理时的临界表面张力控制在40~44达因为宜。常用氯化聚丙烯油墨和聚酰胺类油墨印刷。需要指出的是采用聚酰胺油墨印刷聚丙烯薄膜时,油墨附着力不一定很大,大约要经过一天的时效后,才能表现出较高的附着力。BOPP虽然强度好、阻隔性能优良,但热封性差,而LDPE的热封性好,若将这两种材料进行复合后就能得到强度高、阻隔性能优良、热封性好的复合材料,从而满足包装产品的要求。材料复合方法主要采用干式复合法。在生产中常的BOPP厚度为18~28μm,LDPE的厚度为25~60μm。复合后的材料具有以下特征:机械强度好,耐磨性优良,防湿防潮,可低温冷藏。用途:快餐面、饼干、酱菜、蜜饯、化妆品等的包装。

3)充气包装和真空包装

所谓充气包装就是将产品装入气密性包装袋内,用氮气、二氧化碳等气体置换包装袋中的原有空气的一种方法。

所谓真空包装就是将产品装入气密性包装袋内,抽去包装袋内的空气,使密封后的包装袋内达到预定的真空度的一种包装方法。

它们的结构通常有PET/PET铝膜PE,PET/PE,PET/CPP。PET是聚对苯二甲酸乙二醇酯经双向拉伸的薄膜。与其他薄膜相比,具有较大的机械强度、优良的尺寸稳定性、较强的韧性和弹性等。通常印刷用的PET厚度为12μm,印刷面需经电晕处理。它的绝缘性能位于各种塑料薄膜之首,在凹版印刷过程中极易产生静电积累现象,因此需要使用静电消除器。它的耐热性好、透明度高,不容易被拉伸,印刷操作性好,张力控制要求比聚乙烯薄膜低,但热封性差。

镀铝膜是上世纪80年代才发展起来的一类新型包装材料,它是在塑料薄膜的表面上蒸镀一层铝,用来提高薄膜的阻气、阻光性,并赋予薄膜金属光泽。常用的塑料薄膜有聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺等,它可代替铝箔作为复合薄膜的基材从而降低包装成本。镀铝膜的铝层极薄,容易因屈挠或磨擦而损伤,因此印刷时应防止辊筒表面附着异物或异常转动,过高的张力和过高的温度均会损坏薄膜的光泽或降低阻隔性,因此在操作中应严格控制干燥温度和薄膜张力。

充气包装和真空包装的检验方法:将包装袋子充气、封口,然后放入水中用力压试,若袋子的封口处产生小气泡,说明做袋子的温度达不到要求,应适当提高温度,直到无气泡现象,再大批量生产。

4)液体包装

所谓液体包装膜就是内容物为液体的包装膜,按印刷方式它可分为表印液体包装膜和里印液体包装膜。

表印液体包装膜一般采用三层共挤或五层共挤PE膜(黑白膜、乳白膜、亚光膜、透明膜),主要用于牛奶、豆浆、酱油、醋等的液体包装和冷冻肉食品的冷冻包装。液体包装膜在印刷前需要经过均匀的电晕处理,处理面临界表面张力应达到40~41达因。常见的里印液体包装膜如牛奶膜包装可选用双向拉伸的聚丙烯(BOPP)和消光聚丙烯(BOPP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等作为承印基材,用高强度的茂金属聚乙烯作复膜基材。对于三层复合的可选用PET膜来印刷,中间层选用铝箔或PET镀铝膜,因为它们的阻隔性能好,然后再复合上热封性好、强度高的茂金属聚乙烯。对于化妆品、农药等液体包装膜,印刷面材选用PET,中间层选用铝箔或PET镀铝膜,茂金属聚乙烯作为第三层。常用复膜组合方式:PET膜/PET镀铝膜/茂金属聚乙烯膜或PET膜/铝箔/茂金属聚乙烯膜。PET具有较高的机械强度,较强的韧性及优良的尺寸稳定性,所以它常作为液体包装膜的面层。在印刷PET基材时要求印刷处理面表面张力达到50达因以上,复合膜中间层的PET镀铝膜应做两面电晕处理。

5)蒸煮包装

所谓蒸煮包装就是包装好内容物后,放在120度的蒸气锅炉中蒸煮40分钟而不出现破袋的包装。常用的结构为PA/PE,PA/CPP,PET/AL/CPP。

聚酰胺(PA)俗称尼龙,尼龙薄膜是尼龙6树脂经过双向拉伸后做成的0PA或CPA薄膜,具有高强度,能够在较宽的温度范围内保持较高的模量和挺度,同时具有较高的氧气阻隔性、穿刺强度、撕裂强度、耐高温性能和印刷适性等诸多优势。尼龙薄膜还具有较高的透明度和安全性。基于这些优点,尼龙薄膜在食品包装、医药包装和工业包装领域得到了广泛的应用。例如把12μm的PA和30~80μm的CPP或PE进行复合,其中尼龙具有耐穿刺性能、高冲击强度和高温度稳定性,而其他树脂如聚乙烯和未拉伸的聚丙烯则具有优良的热封性和阻隔性。复合后的产品具有良好的冷藏性,耐腐蚀性好,抗穿刺,阻气保香,可高温蒸煮。缺点是易吸潮,吸潮后阻隔性和强度下降,油墨的附着力降低,薄膜产生皱褶,故应注意存放在干燥的地方,同时要注意印刷环境湿度变化。

在现代包装中,凡要求不透光的高级复合材料很多均采用铝箔。铝箔是由纯度在99.5%以上的电解铝经过压延制成,与纸张塑料薄膜等材料相比,具有阻隔性好、气密性强、防潮防水,对内容物保护性强,导热性和遮光性优良等优点,同时无毒,能和纸张、塑料薄膜等材料进行复合,便于印刷和着色,因此铝箔是目前尚无法被替代的包装材料,用途很广。用于复合材料中的铝箔,厚度通常在7~9μm,在实际使用上,除了用做巧克力和药品包装外,在厚度选择上应根据不同内装物而定。我国现在生产的铝箔有4种宽度,分别是10~39mm,39~130mm,130~220mm,220~600mm。厚度有18种,其中最薄的是5μm,最厚的是200μm。铝箔在印刷前要进行相应的预处理,即涂布一层虫胶涂层或硝化纤维素,用以提高油墨的附着力。

BOPP/AL/LDPE用于阻隔性避光或抽真空软包装,其中BOPP作里印预处理,涂布聚氨酯粘合剂后,与铝箔(厚度10~30μm)进行第一次干复合,其彩印图案经银白色铝箔反衬后更具光泽,鲜艳夺目。接下来再在铝箔另~面涂布粘合剂后与聚乙烯基材复合(厚度30~100μm),然后经熟化定型、分切后进行T封、三边封、H封等制袋,或直接送至食品药品化妆品等包装线上进行自动高速连续包装。用于与AL面相贴的LDPE要经过表面活化处理。在上述工艺中,BOPP可以用更挺括的PET代替,而LDPE可用CPP来代替。