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薄膜不干胶材料UV上光代替复膜

资料来源:《中国印刷物资商情》 更新日期:2003-05-23

薄膜材料是一种非吸收性材料,表面能量(表面张力)低,如表面不经过某种预处理、提高表面张力,使用一般的油墨无论应用哪一种方式印刷,油墨很难达到理想的润湿状态,即油墨很难达到很好的牢固度,墨层脱落无法避免。

为此,印刷工业为提高薄膜材料表面油墨层的牢固度,普遍采用电晕处理或在其表面预先涂布亲油墨涂层的方法来保证油墨的牢固度。经表面预处理后,薄膜表面油墨层的牢固度大大提高,按照印刷工业通常的检测方法,无论利用胶带测试或使用摩擦仪作耐摩擦试验,结果均符合国内标准部门颁布的标准。例如,我们的薄膜标签样品油墨牢固度已通过国家包装装潢质量检测中心,按国标GB-7706-87检验标准的方法检测。同时有些客户自己具备检测手段(如国内的一些台湾印刷厂),使用自己的仪器检测自己印刷好的薄膜材料标签,其油墨层的耐摩擦能力和有关指标完全合格。

但是,虽然薄膜材料标签的油墨牢固度经检验合格,可是在实际应用中油墨层的耐刮擦问题没有根本解决。如国内一些化妆品客户,其贴标后的塑料瓶体直接放入包装箱,瓶体间不放任何隔板或填充物,然后运往各地销售。在运输过程中,瓶体间互相碰撞、摩擦,最后导致瓶体标签表面的油墨严重磨损,无法正常销售。

为解决这一严重的油墨层磨损问题,除最终客户在产品包装方式上采取措施外,印刷厂通常采用三种方法解决。

在包装瓶体上直接采用丝网印刷

丝网印刷,由于使用特殊的油墨和厚的油墨层可以解决油墨的刮擦、磨损问题,但丝网印刷只适合普通的文字、色块和线条印刷。对于高分辨率的彩色图纹,丝网印刷无法实现。不能达到产品的包装装潢效果。

此外,经丝网印刷后瓶体表面的图纹很难去除,而客户又很难做到包装瓶体的定量印刷加工,会出现瓶体印刷数量过大或不够用,这样会给客户带来不必要的浪费。所以丝网印刷方式印刷瓶体,只适合简单的、大批量生产的产品,在高档次日化产品上很难推广。

在印刷后的薄膜不干胶标签表面复合BOPP薄膜、保护油墨

标签表面复膜、保护油墨,解决油墨层磨损问题,这种工艺在国内一些油墨厂中普遍使用,收到了一定的效果,但也带来了一些负面影响。根据我们近年来拜访客户、调查研究,对于膜工艺的缺点总结为以下几点:

一、成品标签增加了成本、客户增加了费用

薄膜不干胶材料本身的价格就比普通的纸类标签材料价格高得多,而在薄膜表面复膜用的BOPP薄膜要选用高档次、透明度好、张力变形小的材料,平均价格在3~5元之间,这样增大了不干胶标签的整体成本,客户增加了费用。

二、改变了薄膜不干胶材料的物理特性

BOPP复膜材料是一种经双向拉伸的薄膜材料,本身基本上不变形,而不干胶薄膜材料有许多品种,每种材料都有不同的特性。如有的可单向拉伸变形(Primax、FasClear),有的可双向拉伸变形(PVC、PE)。这类材料如复合上BOPP薄膜,则失去了自身的特性,改变了物理特性,无法应用在可变形的瓶体上,如化妆品或洗发水的塑料瓶体。

三、加厚了标签的厚度、产生内应力、增加了标签起翘、脱落的可能性

复膜用的BOPP一般在15μm左右,无论采用哪种复膜机构都需给BOPP一定的张紧力,使其平整地贴合在标签表面。在张力的作用下,复合后的标签产生向上翘起的内应力,所以无论标签贴在平面或曲面瓶体上,都增大了向外翘边的可能性。

此外,整体标签越薄、变形后内应力越小,在粘合剂的作用下粘得越牢。复膜后标签加厚,变形后下面的材料受挤压、上面的复膜材料受拉伸,它们都有恢复变形的内应力,所以说,复膜后的标签贴标后翘起的几率非常大,尤其是在温度过低、胶水流动性差或贴标时标签表面未完全压紧的情况下。

四、复膜工艺产生大量静电,给印刷加工和客户最终应用自动贴标带来困难

塑料薄膜材料是一种极性十分不稳定的材料,印刷过程中会产生静电,而两种薄膜材料复合则产生大量的静电。这种静电给印刷和加工带来麻烦,尤其是模切排废工位,静电会造成标签频繁脱落、使机器不能高速生产。更为严重的是残留在成品卷筒中的静电会影响标签的正常使用。例如,标签在贴标机上不正常出标、歪斜,有时甚至贴标机无法正常操作,只能手工贴标,严重影响了生产。

五、复膜工艺影响机器速度、加大了整体消耗

复膜的张力同机器速度成正比,所以复膜时机器的速度受到限制,一般在国内的轮转标签机上复膜速度在30m/min之内,而不复膜、只印刷(上光)的轮转机(柔版机)彩色印刷时,速度可达80~100m/min。这就是说,复膜工艺效率低。

目前,市场上能买到的无底纸BOPP复合膜最大长度200延长米,这就意味着标签机必须每运行不到200米就要停机、更换复合膜,所以机器是开开停停。根据印刷原理,印刷机停机、开机时导致输墨系统的变化,使印刷材料的着墨量变化,最后使标签墨色变化,出现废品。这也是复膜工艺消耗大的原因之一。

六、在薄膜材料表面采用UV上光工艺、保护油墨

UV上光工艺是目前在国内标签印刷行业中轮转型、半轮转型标签机对纸张或薄膜材料通常采用的方法,用以保护油墨。UV上光工艺提高了印刷品表面的光亮程度,更为重要的是利用其强度和耐摩擦特性保护了油墨层、防止油墨划伤脱落。

同复膜工艺相比,虽然上光油的强度不如BOPP薄膜、成品标签的立体感也差,但在综合特性上有明显的优势。

七、降低了标签印刷品的整体费用

UV上光工艺的费用同BOPP复合膜复合的费用相比要便宜的多。目前,在国内UV上光油的种类很多,性能不一样,所以价格差别较大。我们推荐客户使用高透明度、耐刮擦、收缩率小、干燥快、强度大的上光油。这类上光油的价格一般在150~200元/kg左右,以每平方米涂布2g计数,每平方米的费用为0.3~0.4元,价格差不多是复合膜价格的十分之一,所以说降低了标签印刷品的整体成本。

八、不改变薄膜材料的物理特性

UV上光油干燥后的厚度为2~5μm,同油墨层结合成一体,对标签的整体厚度影响很小,使用上光后的薄膜材料不会由于上光层而影响本身的变形和弯曲能力,保持了标签本身的平整度。同样UV上光工艺避免了由于材料本身变形,造成标签在包装瓶体上翘边脱落现象,这也是国内一些最终客户选用上光工艺的原因之一。

九、不会产生静电

UV上光过程基本上不会产生静电,相反,可在上光油中添加“除静电剂”,这样可消除印刷品表面的静电,使上光后的其它加工工序顺利进行,如模切、排废、切张或覆卷。最终客户使用标签时也不会出现静电引起的各种贴标问题。

十、可快速联机上光、提高了生产率、降低了消耗

印刷机的速度不受上光工艺的影响,可快速印刷加工。通常柔版机在印刷复杂图形的标签时平均速度为60~80m/min,中途不换纸不用停车;而采用复膜工艺时的速度为30~40m/min,且频繁停车换复合膜,影响套准和油墨均匀性。使用时,上光工艺提高了效率、降低了消耗。

综上所述,为保护薄膜表面的油墨层,提高其耐刮擦、耐磨损能力,标签印刷行业中所采取的三种方法中,UV上光工艺是综合效果最好的一种。目前,在发达国家中普遍使用联机上光工艺,很少采用复膜工艺,除非客户要求。国内的情况也是一样,在标签印刷发达的地区,如上海、广州、天津等地的一些大型专业不干胶标签印刷厂中普遍采用UV上光工艺。

为此,我们提倡和推广在薄膜不干胶标签表面印刷后采用UV上光工艺,保护油墨层。对于上光工艺,经过我们几年的努力、总结印刷厂的实践,尤其是最近一两年通过我们公司培训中心在arsoma柔版机和IGT印刷适性仪上的反复试验,我们总结了很多经验。这些经验包括UV上光油的选择、印刷速度的控制、烘干固化功率的调整、上光涂层的控制等。现在,这些经验已经成功地在一些印刷厂应用。我们试验的样品得到一些大的化妆品客户的普遍认可。

为进一步说明我们的经验,首先介绍国内标签行业UV上光的基本方法;

使用UV凸版机、胶印机(后固化)直接印光上光层薄、光泽性差,可单张或卷筒上光,可局部或整体上光,上光油黏度大。

涂布上光利用两辊或三辊装置涂布上光。可安装在标签机上同步运行,适合卷筒纸。也可作为上光机独立上光,适合单张纸。上光静电低,上光层受速度变化、上光装置精度的影响,上光油黏度低,适合整体上光。

柔版机上光先进的上光原理,利用网纹棍精确控制上光量,可局部或整体上光,上光油黏度低。

为保证UV上光质量,我们总结了三条经验:

一、要使用同油墨相配套的UV上光油和助剂,否则会影响上光层的牢固度或油墨同上光油之间起化学反应。

二、要使用薄膜材料专用的高质量、耐刮擦的高档次上光油,因为这类上光油中有特殊的助剂,可提高上光层的耐摩擦程度、保护油墨层。

三、油墨和上光油一定要干燥固化彻底,否则其牢固度和耐刮擦水平达不到最大程度,有条件的客户可安排多工位干燥,确保油墨和上光油干透。

以上从理论上和实践经验上论述了UV上光工艺代替复膜工艺的原因和重要性、又列举了国内成功的经验。最后我们相信,印刷厂和最终客户只要积极地同我们材料供应商和油墨供应商合作、相互配合,一定会实现UV上光工艺代替复膜工艺,为大家带来好处。

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