塑料包装印刷及印后加工

第九章塑料包装印刷及印后加工第一节　概述第二节　软包装印刷工艺第三节　软包装加工工艺第四节塑料包装容器印刷第五节塑料软管印刷常用的软塑包装材料主要有：塑料薄膜、薄纸、铝箔、金属化膜及其复合材料。•塑料薄膜：在包装印刷中占有重要地位。•复合薄膜：玻璃纸、塑料薄膜和铝箔等为基材，克服了单层薄膜的缺点，集各层的优点于一身，满足了食品等商品对薄膜的不同要求，已成为比较理想的包装材料。•真空镀铝膜：代替铝箔与PP、PE复合制成复合薄膜。第一节　概述1、塑料薄膜常用的塑料薄膜有：•聚乙烯（PE）：LDPE、MDPE、HDPE伸缩性大、难套准•聚丙烯（PP）：BOPP、OPP、CPP、PP热收缩膜印刷适性好•聚氯乙烯（PVC）：可做热收缩膜良好的热封性不用处理•聚酯（PET）：印刷适性好•聚酰胺（PA尼龙）•聚苯乙烯（PS）：易于印刷和装饰，印刷图案清晰•玻璃纸（PT）：印刷适性好，印前不需要进行处理•聚偏二氯乙烯（PVDC）：高阻隔性材料•2、铝箔和铝箔复合材料•铝箔是采用纯度在99.5%以上的电解铝，经过压延而成，厚度一般在7～9微米，能够与纸张、塑料薄膜很好的复合。•铝箔是金属材料，无吸收性，在印刷前要进行相应的预处理，涂布一层虫胶涂层或硝化纤维素以提高油墨的附着力。•铝箔（Al）的性质•质轻，具有金属光泽，可以提高印刷色彩的亮度遮光性好。•隔绝性好，保护性强。不透气体和水汽，防止内装物吸潮、氧化。•形状稳定性好，不受温度变化的影响。•易于加工，可对铝箔进行印刷、着色、压花、表面涂布、上胶、上漆等。•无封缄性，一般不能单独使用。通常与纸、塑料薄膜加工成复合材料，克服了无封缄性的缺点，其隔绝性等优点也得到了充分的发挥。•铝箔在食品和医药等包装领域中应用很广。铝箔与塑料薄膜复合，有效地利用了耐高温蒸煮和完全遮光的特性，制成蒸煮袋，可包装烹调过的食品。多层复合薄膜也用于饼干、点心、巧克力、奶制品、调味料、饮料等小食品包装。•3、金属化薄膜•金属化是在基材上沉淀蒸发金属的过程。•真空镀铝工艺有转移镀铝和直接镀铝两种方式。•金属化薄膜广泛应用于糖果、香烟、化妆品、医药用品等的包装。•真空镀铝薄膜（VMAl）的性质•代替铝箔，降低成本。•真空镀铝膜与铝箔相比，大大节约了用铝量，前者仅为后者的1／200～1／100，但却具有与铝箔相差不多的性能，同样具有金属的光泽性和隔绝性。•由于真空镀铝层的厚度比较薄，仅为0.04～0.06μm。•由于真空镀铝膜成本比铝箔低，在食品、商标等领域将得到大幅度发展。近年真空镀铝纸的出现，在香烟、冷餐纸盒、口香糖等包装方面正在逐渐取代铝箔。•塑料薄膜的特性：•多数塑料薄膜属非极性高分子化合物，对印刷油墨的粘附能力很差，为了使塑料薄膜表面具有良好的油墨附着能力，增强印品的牢固性，必须在印刷前进行表面的活化处理。•受张力影响会伸长。薄膜在印刷过程中，给彩色印刷套印的准确性带来困难。第二节　软包装印刷工艺•表面光滑，无毛细孔存在。第一色印完后，容易被下一色叠印的油墨粘掉，使图文不完整。•由于塑料薄膜属非吸收性材料，没有毛细孔存在，油墨层不易固着或固着不牢固，不易干燥。这些特点都不利于印刷，所以必须在印制前对塑料薄膜进行表面处理。表面处理工艺路线有三种：•在薄膜生产中进行处理；•在印刷、复合中进行处理；•在薄膜生产中进行第一次处理，再在印刷、复合中进行第二次处理。一、承印材料的表面处理•1、处理方法——等离子体处理•等离子体中的粒子类型较多且各种粒子的性能也不一样，有电子、离子、激发态分子、自由基等多种活性粒子，这些活性粒子能与高分子材料表面进行各种相互作用——分子链降解理论、氧化理论、氢键理论、交联理论、臭氧化理论以及表面介电体理论。使薄膜表面的自由能提高，达到改善印刷性能的目的。•2、处理方法——电晕处理法(电火花处理)•属于等离子处理方法的一种，塑料薄膜在两个电极中间穿过。利用高频振荡脉冲，使空气电离，产生放电现象，使薄膜表面生成极性基团和肉眼看不见的密集微小凹陷，有利于印刷油墨的附着。•3、处理方法——化学处理•利用氧化剂对PP、PE塑料薄膜表面进行处理，使其表面生产羟基、羰基等极性基团，同时得到一定程度的粗化，以提高油墨与塑料薄膜表面的结合牢度。•4、处理方法——光化学处理•利用高强紫外线照射塑料表面，引起高分子材料的化学变化，以达到改善表面张力、提高润湿性和粘合性的目的。•但是紫外线对人体皮肤和眼睛有伤害，应注意防护。•5、处理方法——涂层处理•在薄膜上涂布特定的涂料，改变其表面的吸附性能。•6、处理方法——防静电处理•纸张印刷时一般通过静电消除器来消除静电，塑料薄膜则采用膜内掺入抗静电剂的方法来消除静电。二、软包装材料的印刷方式•1、印刷方式的选择•凹版印刷（主）、柔性版印刷（后起之秀）、丝网印刷等。•透明材料的里印工艺是软包装印刷工艺的主要印刷方式。•2、透明塑料膜的里印工艺•经过复合后墨层加在两膜之间，不会污染包装物品。•表印：W－Y－M－C－K•里印：K－C－M－Y－W三、印刷工艺•根据印刷质量要求、产品批量、印刷色数、墨层厚度、换版频率、成本预算等多种因素综合选择。•凹印工艺•柔印工艺•丝印工艺第三节　软包装加工工艺•软包装产品的印后加工主要包括涂布、复合、分切、制袋等工艺过程。•一、涂布工艺•涂布方式•1、凹辊涂布•2、逆向涂布•二、复合工艺•复合：通过胶黏剂涂布和加压方式，把两层以上的材料粘合在一起而形成一种新材料的工艺方法（层合）。•（1）塑/塑复合阻隔、耐油、热封性•（2）铝/塑复合阻隔、热封性•（3）纸/塑复合印刷适性、阻隔性、热封性•（4）纸/铝/塑复合印刷适性、阻隔性、热封性和机械性能。复合方式：•复合加工方式主要有：干式复合、湿式复合、无溶剂复合、挤出复合、热熔复合法等。•1、干式复合法•是先在第一基材上涂布一层溶剂型粘接剂，经过覆膜机烘道除去溶剂，在热压状态下与第二基材加热粘合成复合膜。•干式复合机主要包括：两个放卷单元、涂布单元、干燥单元、复合单元、收卷单元组成。•干式复合的特点：•优点：•①复合强度高•②使用范围广、应用灵活•③生产效率高（300m/min）•缺点：•①环境污染、溶剂残留•②质量控制难度大，易产生气泡、皱纹、复合强度不均匀等现象。•2．湿式复合法•是在第一基材（塑料薄膜、铝箔）表面涂布一层水溶性粘接剂，在粘接剂未干的状况下。通过压辊与第二基材（纸、玻璃纸）复合，经热烘道干燥成为复合膜。•成本较低。常用于纸/纸、纸／铝箔、塑料薄膜/纸的复合，因使用水溶性溶剂，没有耐水性，只适合于干燥情况下使用。•3、无溶剂复合•采用100%固体的无溶剂型胶黏剂，在无溶剂复合机上，将两种基材复合在一起的一种方法。•流程：放卷—涂布—复合—收卷•与干式和湿式复合最大的区别是：无溶剂复合没有干燥装置，它采用涂胶后直接复合然后收卷固化的方式。•主要特点：•环保、卫生、安全（无溶剂）•经济、高效（无需干燥）•控制简单、产品质量高（路径短）•4．挤出复合法•是在纸或薄膜上流延来自模具狭缝的帘状熔融聚乙烯，经夹紧辊加压，进行聚乙烯涂覆；或从第二给料部供给其它薄膜。聚乙烯树脂在挤压复合中既是粘合剂又是复合层，如铝箔与纸用聚乙烯挤出复合，则成为：铝箔／聚乙烯／纸三层复合材料。•此法是最常见的一种复合工艺。成本低，环境污染问题较少，是国外生产印刷包装复合膜的主要方法之一。•5、共挤复合•采用两台或两台以上挤出机共用一个复合模头，生产多层复合薄膜的工艺过程，也称为多层共挤复合。•复合强度较好，不使用AC剂（增黏剂）没有环境污染，成本低，只能选用具有热容性的热塑性塑料（树脂），生产出的复合薄膜只能进行表印。•6．热熔复合法•把不含水或溶剂的热熔性树脂加热熔融后，涂布在一基材表面，然后立即与另一基材黏合，经冷却后得到一种新材料的工艺过程。•工艺过程：放卷—热熔涂布—复合—收卷•运用于铝箔／纸、塑料／塑料、塑料／铝箔的复合。•优点是：复合时间短，无溶剂公害问题，成本又低。•缺点是：耐热性、透明性欠佳。类似于无溶剂复合，但是热熔涂布需要对树脂加热融融。第五节塑料软管印刷•塑料软管主要以单一塑料为原料加工制成，根据结构可分为单层软管、多层软管、多种原料的复合软管，最常见的是聚乙烯软管。塑料软管的生产工艺：•吹塑成型—切割底部—印刷—上光—烫印—封尾•挤出管体—注塑管头及管肩—印刷—上光—烫印—冲孔—封尾（二次成型）•挤出管体—印刷—上光—烫印—注塑管头及管肩—冲孔—封尾（二次成型、非圆形软管）塑料软管印刷•主要包括：除尘、表面预处理、印刷、上光、固化和印后加工。•摩擦产生静电——除尘•聚乙烯为非极性材料——表面预处理（电晕处理、火焰处理）•印刷方式——凸版胶印和热升华转印•印刷结束后都需要上光，以增加对墨层的保护性，还需要烫印等印后加工工序，以增加装饰性。一、凸胶印工艺•采用凸版胶印印刷方式，利用弹性橡胶层转印图像的原理，先将印版上的图文印在包有橡皮布的滚筒上，然后转印到软管上，如果是多色图文套印，各印版上的油墨、依此套印在橡皮滚筒上，随后多色油墨的印迹一次转印到软管上。•印版通常采用光固化树脂版材，经过主曝光、显影、冲洗、烘干、后曝光等过程制作完成，耐印力10万以上。•印版为树脂版，图文部分凸起较高（0.5～0.6mm）在制作网目调版时，高光部分只能保留5%以上的网点，因此印刷不如胶印精美——贴标。•软管印刷大多采用流水线作业，主要由印版滚筒、橡皮滚筒、压印滚筒盘、输送机构、墨斗等部件组成。•软管印刷机的橡皮滚筒旋转一周完成两只软管印刷，压印滚筒靠橡皮滚筒与软管表面接触的摩擦力旋转1/4周。•软管印刷的油墨应具有耐热、耐光、耐挤压、耐弯折、耐水、防内装物腐蚀等性能。印刷时多以彩色实地为主，尽量避免颜色重叠。二、热转印工艺•按照油墨品种分类有热压转印型和热升华转印型。塑料软管印刷采用热升华转印技术，通过丝网印刷将升华性染料油墨或其他材料印刷到纸上，塑料软管经过表面处理后，被充入气体，转印纸从软管与一块加热的铁板之间通过。•加热铁板将转印纸推向软管，纸上的染料即升华为气相转移到软管上，然后进入干燥装置（65℃左右）。•热升华转印图像色彩鲜艳、层次丰富。三、复合软管印刷•1、复合软管的结构◆PE（外层）/黏合剂/Al/黏合剂/PE（内层）外层PE印刷、Al阻隔、内层PE热封性一般做不透明软管。◆PE（外层）/EVOH（乙烯—醋酸乙烯共聚物）/PE（内层）可制作半透明或透明软管，通常用于雅膏及化妆品灌装。•复合软管生产工艺：◆先印刷后复合工艺。制单—膜—印刷—复合—分切—焊接—注塑管头及管肩—加盖◆先复合后印刷工艺。制单—膜—复合—印刷—分切—焊接—注塑管头及管肩—加盖•印刷—复合工艺（凹印）•印刷前进行表面处理——提高表面性能•采用里印方式——先印其他色墨最后印白•化妆品复合软管先在透明聚乙烯薄膜上印刷反像图案，再在铝箔的两侧分别复合白纸和内保护层，最后将印刷图案的聚乙烯膜与白纸复合制成6层复合材料。•PE（膜）/PE（粘接）/白纸/PE（粘接）/Al/PE(内)•复合—印刷工艺（柔印）•印前预处理•表印方式——无需白墨打底，购买已经复合好的薄膜片材（白色）。•原材料成本高•印刷质量略低于凹版里印。•复合软管的印刷质量、精度、色数都高于金属和塑料软管。本章复习题•1、塑料包装印刷为什么需要印前表面处理？•2、软包装印刷主要采用哪几种印刷方式？•3、薄膜复合工艺分哪几种？•4、什么是表印？与里印有何区别？•5、简述凸胶印的原理。•6、复合软管生产工艺有哪两类？有何区别？END