第八章软管印刷§8.1.概述软包装的容器一般是可被挤压,以其自身的收存性、保质性、重量轻、无污染以及适合高速自动化生产等特点,而被广泛应用,已经成为一种重要的包装容器。软管素材将向多层化、复合化技术的方向发展,特别是容器新型材料的开发,物理性能的提高以及容器外观设计的改善,软管容器所特有的性能必将会得到进一步发展。软管印刷由其表面的特殊性,对金属软管、塑料挤压软管,一般是利用弹性的橡皮胶层转印图象的原理,对软管进行印刷的方式。近年来,随着新技术的不断出现,一种凹印与层压复合技术相结合的技术,应用于层压软管的印刷,使软管原来难以达到精美彩色的印刷得以实现。§8.2.软管容器的种类按软管所用的素材的制造方法不同,可将软管容器分为四种,即金属挤出软管、塑料挤压软管、层压复合软管和吹塑软管等。一.金属挤压软管这类软管包括铝软管、锡铝合金软管、铅上铸合锡管软管和铅软管等,它们是利用金属可塑性加工制成的金属软管。如牙膏、药品、化妆品和其它食用软管等。对被包装物具有阻气性好、筒体无缝等特点。二.塑料挤压软管塑料软管早期采用的是单层PE、PVC材料制造的,近年来随着多层化成型技术的提高,装饰的塑料化逐渐被包装性能更好的尼伦、聚偏氯乙烯机能性树脂等取代。具有变形小、轻型化、无缝和易于印刷等特点,广泛用于装饰品、清洁剂、硬化剂等的包装。三.层压复合软管这种软管具有金属挤压软管和塑料挤压软管的双重性能,它是根据材料的特性,依靠多层化技术复合而成。随着层压软管加工技术的不断提高,开发了许多由新型材料的软管。目前除了广泛用于牙膏类制品外,在装饰品、食品、医药等领域也相继采用层压复合软管,从而极大地促进了层压复合技术的进一步发展。四.吹塑软管吹塑软管主要是指采用PE、PVC系列塑料吹塑而成的单层吹塑软管,如一种具有挤压性的吹塑瓶。随着多层材料的成型技术和无公害的树脂材料的研究和应用,如阻气性良好的尼龙、聚偏氯乙烯等,在70年代开始应用于调味品、果酱、化妆品、和医药等的挤压性吹塑管生产。目前,多层吹塑软管作为牙膏容器占有很大份量。表7-1各种软管的物理性能的比较项目种类金属软管塑料挤层压复合吹塑软管压软管软管阻气性○×△△△保香性○×△△△遮光性○×△×透明性×○×△耐内装物性△○×○△○△○强度×○△○外观保持性×○△○外观○○×△△柔软性×○△△○印刷性×△△○△○△○注:○-优;△-良;×-差。§8.3.软管容器的印刷软管的种类繁多,材料性质各异,而且各种软管的加工方法也不尽相同,因此,不同种类的软管必须采用不同的印刷方法。一.金属软管容器主要用于包装膏状产品,如牙膏、鞋油及医有药膏等的特殊容器。由于膏状物具有一定的粘度,易粘附和变形,采用金属软管包装非常方便。其特点是:完全密封,可隔绝外界光源、空氧、潮湿等环境的影响,有极好的保鲜贮香性,材料加工容易,效率高及充填产品迅速而准确,成本低廉,便于定量使用内装用品,因此深受消费者欢迎。目前金属软管约占全部软管产品的70%左右,其基本加工方法是把软管成形用的金属型芯,在自动横型冲压机中制成空芯的软管体,然后进行印刷及印后加工等。(一)金属软管种类:1.铝制软管质轻美观、无毒、无味、成本低,广泛用于化妆品、医药品、食品、家庭用品、颜料等的包装,是金属软管中使用最为广泛的一种。2.锡制软管由于其价格较高,只有某些特殊的药品因产品的性质要求而使用。3.铅制软管由于铅有一定的毒性,几乎被禁止使用,只有含有氟化物的产品才采用。(二)金属软管的印刷工艺由于金属软管中主要以铝制软管为多,现以铝制软管为例加以说明,1.铝软管的制造过程在印刷之前,首先必须将纯度在99.7%的铝锭加工成铝型芯,然后再由铝型芯通过冲压成软管和退火等处理。具体的制造工序如下:铝型芯→型芯处理→涂布润滑油→热冲压→超声波洗净→切削加工→退火→冷却→检查2.铝软管容器的印刷及印后加工工艺:软管印刷在图象之前要将软管进行涂装处理,再在表面印上白墨或其他底色油墨进行打底,然后才能开始正式进行图象印刷,具体印刷工艺为:内侧面涂漆→干燥→底色涂漆→干燥→印刷→干燥→表面涂装→干燥→压盖→检查→装箱主要工序分别介绍如下:(1)内侧面涂漆为了提高铝软管的内装物的保存性,应对内侧表面进行涂装处理,其主要作用是防止内装物因与铝材直接接触而变质,同时也可以避免铝材本身的腐蚀。因此,要求铝管的内侧表面应具有耐药品性和柔软性,并且所用的涂料也应具有附着性、涂装性和耐磨性。目前一般内面涂料主要有环氧、环氧酚、环氧氨基等。作为涂装的条件,是应具备一次涂装或双次涂装有关涂膜适性的检测,如膜厚测定、砂眼测定、耐溶剂性测定、蒸煮试验和粗度测定等,同时涂装后不能有超过规定数量的砂眼。(2)底色涂装底色涂装主要是为了形成软管底色而采用的涂装方法,所用的涂料一般为白色或彩色涂料。底色涂料应有柔软性、耐光性、附着性以及遮盖力等。为此,所用的涂料必须满足硬度、光泽度、平整性、耐药品性、耐热性以及对油墨的附着性等的基本要求。所用的涂料主要有变性醇酸、变性环氧和环氧树脂等。涂装设备一般采用辊式涂装机,其工作原理如图8-1所示。将软管装于回转圆板的心轴上,软管可在心轴上转动。当回转圆板转动时,因软管表面与涂布辊直接接触,靠接触摩擦力带动软管转动,即可完成涂装过程。(3)印刷a.印版的制作软管的印刷方式主要采用凸版胶印,所以一般采用由照相凸版制版方法制作的凸版胶印印版,如铜锌版或感光树脂版。b.油墨因承印材料为金属铝,所以应采用与其相匹配的金属印刷油墨,同时对油墨的印刷适性,如粘度、光泽度、硬度、耐热性、耐磨性、耐光性、耐药品性和附着性等方面均应有一定的要求。c.印刷机由于软管印刷物多呈圆柱状,且不同的软管直径各异,所以软管的印刷一般有专用的软管印刷机。印刷部分多是采用卫星式结构,配有打底色及烘干装置,并有自动退坏壳及故障停机等装置,底色印刷机构应有与其他机构分开,并在中间加装红外线装置。图8-2为四色软管印刷机的工作原理图。印刷时,将软管插入回转圆板的心轴上,因橡皮滚筒上的橡皮布与软管表面接触施以印刷压力,印刷版上的图文则可以按顺序经橡皮布的转印而完成多色印刷。印刷后,将软管从心轴上拔出送入干燥装置进行干燥。因此软管的内径与心轴应相互配合,并满足因软管内径变化的要求。如果软管印刷机采用自动传送系统,印刷速度可达150个/min。若再与自动装箱机联机,即可将从铝软管承印材料的供给到制品的发送,均可实现软管自动生产线,以适应大批量生产的需要。二.塑料挤压软管塑料挤压软管是一种较为常见的密封包装窗口容器,具有轻便、无焊缝、形状可保持不变、可透明或上色的特点。但防气性、遮光性稍差,多用于化妆品、医药品、清洗剂、硬化剂的包装。塑料挤压软管是利用单层或多层塑料的热塑料性而成型的软管容器,是新型的软管材料之一。其成型的基本方法是,采用筒压成型机或压缩成型机在冲压软管身部的同时,对预先成型的头部,即软管的咀管和肩部进行同步热成型。或者与之相反,也可以是在头部成型的同时,与先成型的管身进行同步热熔粘接制成软管。这种软管的涂装、印刷及印刷的其它加工,基本上与铝软管相同,外表面通常也必须涂装打底,同样用辊式涂装机进行。印刷方式除采用凸版胶印外,还有其它表面的加工,如盖、封底的外观装饰、热压金属箔的加工等,可以使软管的表面富有光泽。目前,随着UV油墨的逐步推广应用,开始引入塑料软管的印刷和涂装,加速了油墨干燥,为提高软管印刷的生产率创造了有利的条件。三.层压复合软管层压复合软管是采用铝、纸、尼龙、聚酯、聚烯烃类树脂等两种或多种材料通过复合技术完成材料的多样化,使之具有纸张、铝材与热塑性塑料的双重特性。由于它具有无毒、防气性优于挤压塑料软管,漏气少、表面可进行多色印刷,材料的构造独特,因而广泛应用于牙膏、化妆品和食品的包装。(一)层压复合软管成型方法层压复合软管首先应对所使用的材料进行基本成型加工,包括层压、软管成型和管身与关部的粘合等,萁制作技术主要有以下几方面:1.对制作软管用的叠层板进行层压加工;2.对叠层板软管的管身进行成型加工;3.用高频感应加热方法(以铝材为热媒介),或用热封法将管身的接缝粘合;4.用喷射法或压缩成型法将管身和头部粘合。以上为基本加工方法,还有各种复合素材的成型,图8-3所示为组合式层压复合软管的制造工艺过程示例。(二)层压复合软管的印刷方法层压复合软管所用的印刷方法,一般多为照相凹版印刷,即先以凹印预印管身,然后再与头部结合,这种方法因为印刷工序安排在层压复合之前,制版周期较长、成本较高,主要用于大批量生产。目前,对多品种、小批量的生产也有采用后期印刷方法,即层压后再印刷,又称谓LTP系统印刷复合软管制造工艺。该系统在由层压原版到软管成型之间,适合进行连续卷筒印刷,采用感光树脂凸版和UV(紫外线)油墨印刷,印刷效果良好,可以进行原有软管难以达到的精美彩色印刷。图8-4为照相凹版印刷(虚线)与LTP印刷(实线)复合软管制造工艺过程的对比。(三)吹塑软管吹塑软管是采用单层塑料或挤压性多层塑料通过吹塑而成,具有保持外观形状、轻便、可自由选择透明或上色的特点,尤其是多层层品防气性更强,可用于调味品、果酱、化妆品医药品和牙膏等的包装。吹塑软管是将塑料采用一次吹压成型机通过挤压吹塑成型方法而成,具体方法是使用模具前端将堆放在模具规定好半径和厚度的热坯料(软管状半成品)推到鼓风合并模内,通过压缩空气的挤压而成型,因为吹塑时坯料移动,又称为坯料移动法。另外,也可以使用逐次喷射吹压成型机依次喷射并按吹塑法的原理成型。吹塑软管的印刷方法可采用凸版胶印、柔性版印刷、丝网印刷等。思考题1.软管印刷材料有哪几种?各有什么特点?2.铝软管印刷工艺与其他金属成型品印刷有什么区别?铝软管具体如何印刷?3.层压复合软管是如何制造的?它应如何进行印刷?4.软管包装有什么用途?其印刷前景如何?