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重要的茶葉內包裝材料

時間:2021/9/7閱讀:309
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  茶葉存儲有防潮、避光、避氧氣、異雜氣味的要求,因此包裝物需要對水、空氣和光照有好的阻隔性?,F(xiàn)今*的茶葉內包裝材料是復合膜,復合膜的優(yōu)點是強阻隔性,但也常有較為刺鼻的氣味。這些氣味大多來自復合膜的原材料和印刷,主要是各種烴類化合物和有機溶劑等,有一定的隱患:

  擠出機溫度或樹脂溫度過高,造成樹脂分解,產(chǎn)生臭味;氣隙太大,樹脂氧化過度,表面產(chǎn)生有異味的各種含氧基團,使復合膜產(chǎn)生氣味;樹脂本身就有異味,用其進行擠出復合后的復合膜也會有異味;底涂劑中使用高沸點、不易揮發(fā)的溶劑,導致部分溶劑殘留,造成復合后薄膜產(chǎn)生異味;熱封時樹脂分解,產(chǎn)生臭味。

  溶劑油墨在干燥過程中排放出的有機化合物、酒精濕潤液中的異丙醇,無線膠訂所用的熱熔膠,上光涂料的揮發(fā)氣體等均對空氣造成污染,有害人體健康。

  梳理復合膜的制造和印刷過程發(fā)現(xiàn),以滌綸薄膜、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯薄膜等為原料,經(jīng)多層共擠流延法制作鍍鋁復合膜,再以水溶性油墨、UV油墨柔性印刷,是較為環(huán)保的方式。目前*的阻隔材料偏二氯乙烯的聚合物,因含氯元素,對環(huán)境不夠友好,但以其強大的功能性,仍是許多嚴苛條件下的首(分隔符)選。

復合膜加工方法

  常用的共擠出復合法,是由二臺或三臺擠出機同時成型加工可得二層以上的薄膜,有T模頭法和吹塑法,能進行多種復合,可產(chǎn)超薄形薄膜。流延膜使用的是“多層共擠流延法",吹膜使用的是“多層共擠吹塑法",這兩種生產(chǎn)工藝是薄膜生產(chǎn)領域里最常見的兩種工藝。采用多臺擠出機擠出相同或不同的樹脂,熔融的樹脂冷卻定型,成具有功能性的多層結構的薄膜,一般可分為熱封層、支撐層、電暈層三層。

  吹膜機是將塑料粒子加熱融化再吹成薄膜,吹膜有單層、雙層、三層、多層。吹塑膜由于取向而導致碳黑、石墨等形成取向結構,在加工方向導電性最好,而橫向導電差,形成導電各向異性。吹塑法由于熔膜有一個吹脹過程,并依靠空氣或水來冷卻定型。產(chǎn)品的定型時間過長且定型前的變化很大(一般吹脹4~7倍)。容易在熔膜階段受到外界和自身因素的影響,產(chǎn)品質量控制的難度非常大且穩(wěn)定性差。

  流延薄膜是通過熔體流涎驟冷生產(chǎn)的一種無拉伸、非定向的平擠薄膜。流延膜由于不存在明顯的取向,所以,在某一方向電性能不呈現(xiàn)優(yōu)勢,導電性不顯著;流延過程中存在壓光輥對流延膜的壓力,對永(分隔符)久導電填料結構具有破壞作用(比如長徑比變小),從而也會使材料喪失很多導電性。流延法的生產(chǎn)效率*,產(chǎn)品質量穩(wěn)定性好。生產(chǎn)過程中的廢料少,且較易實現(xiàn)在線回收邊、廢料,材料的利用率高。

  •   流延涂布法,屬于擠出熔融流延膜的一種,其基本原理是通過涂布頭空腔的壓力注入粘合劑,涂布頭的頂端是一個可調大小的細縫,涂布時隨著底紙的運行,粘合劑均勻的由涂布頭的細縫中流出并涂布在底紙表面。

  塑料粘合劑主要包括丁苯膠、聚氨酯、硝酸纖維素、聚醋酸乙烯等溶劑型粘合劑;乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物等水溶型粘合劑;醋酸乙烯樹脂、丙烯酸樹脂等乳液型粘合劑;聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯等熱塑性樹脂組成的熱熔型粘合劑等。


其他方法還有:

干式復合法,該法是將粘合劑通過復合機涂布在基材的表面,以加熱輥壓附在其它薄膜上而復合的方式。

濕式復合法,將水溶性粘合劑(明膠、淀粉)、水分散性粘合劑(醋酸乙烯乳膠等)涂布于基材表面的濕潤狀態(tài)下與其它材料復合,然后用輥壓附和干燥的方法。

擠出復合法,復合加工中蕞常用的方法,用擠出機將PP、PE、EVA(乙烯―醋酸乙烯共聚物)離子型樹脂等擠出薄膜狀,涂粘在摻入加工劑(聚乙烯亞胺、聚氨酯系樹酯等)的各種薄膜上加以復合,再經(jīng)冷卻、固化。

熱熔融復合法,基材樹脂中摻混松香、二甲苯樹脂、苯乙烯樹脂等粘附劑和石蠟系等粘底降低劑的熱熔劑涂布在薄膜、紙面、鋁箔表面上,立刻復合在其它基材上加以冷卻的方法。

復合膜的組成和結構

主要原材料:

  復合膜最常見的四種原材料,PE、PP、PA、PC都來自塑膠工業(yè),塑膠原料可大分為兩大類:在一定溫度下具有可塑性,冷卻后固化且能重復這種過程的“熱塑性塑膠"和加熱到一定溫度后變成固化狀態(tài),即使繼續(xù)加熱也無法改變其狀態(tài)的“熱固性塑膠",“熱固性塑膠"的產(chǎn)品(如輪胎),環(huán)保問題較多,“熱塑性塑膠"的產(chǎn)品(有聚烯烴類、纖維素類、聚醚聚酯類及芳雜環(huán)聚合物類等),相對較為環(huán)保。

  • PE是聚乙烯的縮寫,就是普通塑料,常用于制作復合塑料包裝的熱封層與防潮層。

  • PP是聚丙烯的縮寫,是綜合性能優(yōu)于PE的塑料。易老化、變脆、易變形,日常生活中,常用的保鮮盒就是由PP材料制成。

  • PA是聚酰胺的縮寫,俗稱尼龍(Nylon),聚酰胺主鏈上含有許多重復的酰胺基,用作塑料時稱尼龍,用作合成纖維時稱為錦綸。PA具有良好的綜合性能,包括力學性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學藥品性和自潤滑性,且摩擦系數(shù)低,有一定的阻燃性,易于加工。

  • PC是聚碳酸酯的縮寫,是一種強韌的熱塑性樹脂,呈幾乎無色的玻璃態(tài)的無定形聚合物,有很好的光學性,耐熱,抗沖擊。主要性能缺陷是耐水解穩(wěn)定性不夠高,不能用于重復經(jīng)受高壓蒸汽的制品。耐有機化學品性,耐刮痕性較差,長期暴露于紫外線中會發(fā)黃。和其他樹脂一樣,PC容易受某些有機溶劑的侵蝕,具有阻燃性,抗氧化性。

主要結構:

1.基層起美觀、印刷、阻濕等作用,一般用做復合薄膜的外層薄膜:

BOPP,雙向拉伸聚丙烯薄膜,具有質輕、無毒、無臭、防潮、機械強度高,抗沖強度高、透明性好、光澤好、耐低溫、尺寸穩(wěn)定性好、印刷性能良好等優(yōu)點。缺點是延伸率較PP低,熱封性能差,獨立使用時不易封口。

  • 由于雙向拉伸聚丙烯薄膜的表面為非極性,結晶度高,表面自由能低,因此,其印刷性能較差,對油墨和膠黏劑的附著力差,在印刷和復合前需要進行表面處理。

BOPET,雙向拉伸聚酯薄膜。比POPP多了良好的耐熱性、耐蒸煮性、耐低溫冷凍性,耐油性和耐化學品性等;有極(分隔符)好的耐磨性、耐折疊性、耐針孔性和抗撕裂性等;其拉伸強度是PC膜、尼龍膜的3倍,沖擊強度是BOPP膜的3-5倍;熱收縮性極小,處于120°C下,15分鐘后僅收縮1.25%;具有良好的抗靜電性,易進行真空鍍鋁,對于高速、淺網(wǎng)印刷來說,為了提高印刷油墨的牢度和為了增加真空鍍鋁的附著力,須提升BOPET薄膜的表面張力、粗糙度、清潔度。

  • PET是聚對苯二甲酸乙二酯的簡稱,俗稱滌綸。聚酯作為極性高分子材料,透明度高、光澤性好;具有優(yōu)良的阻氣、阻油和保香性能;剛硬而有韌性,抗拉強度是PE的5~10倍,是PA的3倍,能在較寬的溫度范圍內保持其優(yōu)良的物理機械性能;化學穩(wěn)定性良好,耐稀酸、堿及普通的有機溶劑。

BOPA,雙向拉伸尼龍薄膜的英文簡稱,是一種新型包裝材料,目前是繼BOPP、BOPET薄膜之后的第三大包裝材料。它比BOPET多了優(yōu)異的力學性、耐腐蝕性、耐穿刺、自潤滑性;缺點是吸水性強。與傳統(tǒng)的聚氯乙烯薄膜、聚酯薄膜等相比,具有優(yōu)良的耐破裂、耐沖擊、抗穿刺性以及氣味阻隔性等性能特點,BOPA薄膜比PE、BOPP薄膜具有更高的強度,比EVOH、PVDC薄膜具有低成本和環(huán)保方面的優(yōu)勢,是食品保鮮、保香的理想材料,特別適合于冷凍、蒸煮、抽真空包裝,且無毒無害。

  • BOPA原料聚酰胺6,內含有極性酰胺基(-CO-NH-),其中的-NH-基能和-C=O基形成氫鍵,氫鍵的形成是聚酰胺具有較高結晶性的重要因素之一,一部分非結晶性的聚酰胺分子鏈中的酰胺基可以與水分子配位,即具有吸水性。

2. 功能層起阻隔、避光等作用:

VMPET,聚酯鍍鋁膜。既有塑料薄膜的特性,又具有金屬的特性。薄膜表面鍍鋁的作用是遮光、防紫外線照射,具有價廉、美觀及較好的阻隔性能。鍍鋁膜在復合包裝中的應用十分廣泛,主要應用于餅干等干燥、膨化食品包裝以及一些醫(yī)藥、化妝品的外包裝上。

EVOH,乙烯/乙烯醇共聚物。作為一個無毒的環(huán)保型材料,一直是應用最多的高阻隔性材料,制成復合膜中間阻隔層,應用在所有的硬性和軟性包裝中。EVOH顯著特點是對氣體具有極(分隔符)好的阻隔性和極(分隔符)好加工性,阻隔性能取決于乙烯的含量。一般來說,聚乙烯醇的氣體滲透率蕞低,但它是水溶性的,而且難以加工,當乙烯含量增加時,氣體阻隔性下降,但易于加工。新型EVOH薄膜對氣體的阻隔性能為現(xiàn)有的高性能的非拉伸EVOH薄膜的3倍。透明性、光澤性、機械強度、伸縮性、耐磨性、耐寒性和表面強度都非常優(yōu)異,EVOH的塑料容器*可以替代玻璃和金屬容器。

PVDC,聚偏二氯乙烯,偏二氯乙烯的聚合物,俗稱沙林 。作為含氯塑料,在反白色污染的環(huán)保運動中,受到極大抵制,但其防油高阻氧性(防止?jié)B油及油脂氧化)、高阻濕性(防止蛋糕失去水分變干變硬) 、高阻氧性(防止有效成分氧化)、高阻濕性(防止受潮發(fā)霉變質)、高阻光性(防止葉綠素受日光作用發(fā)生變化)、高阻香氣性(防止因香氣成分散發(fā)失去茶味;同時能防止茶葉吸收外界異味),使其在保鮮膜、涂布中獲得廣泛應用,至今沒有材料超越其包裝產(chǎn)品貨架壽命可達3年的優(yōu)勢。

  • PVDC由于分子間凝集力強,結晶度高;分子中的氯原子有疏水性,不會形成氫鍵,氧分子和水分子很難在PVDC分子中移動,具有優(yōu)良的阻氧性和阻濕性,且其阻氧性不受周圍環(huán)境濕度的影響。具有耐燃、耐腐蝕 、氣密性好等特性 ;耐候性優(yōu)異,即使長期暴露在室外,直接受陽光照射,也不會發(fā)生包裝物褪色及老化現(xiàn)象;由于極性強,常溫下不溶于一般溶劑。缺點是光、熱穩(wěn)定性差,加工困難。

因BOPP、BOPET、BOPA、PE等薄膜材料一經(jīng)涂布PVDC,即可獲得杰出的雙高阻隔性能(阻氧、阻濕),且阻氧性能不會因環(huán)境溫度和濕度的變化而下降( 干燥狀態(tài)下,25μm尼龍在高阻隔性范圍內,90%RH條件下,其阻氧能力迅速下降,只能屬于中阻隔性包裝材料),包裝業(yè)界把PVDC稱為高阻隔材料的“皇后":

  • BOPP單面涂布薄膜(KOP)適用于各類食品包裝,常用規(guī)格為21μm、30μm;BOPP單面涂布消光薄膜(K消光)適用于糕點等食品包裝,常用規(guī)格為21μm;BOPP雙面涂布薄膜(KOPP)適用于香煙、莎琪瑪、香米餅等輕質包裝,常用規(guī)格為22μm、31μm。

  • BOPET單面涂布薄膜(KPET)適用于花生米、干果、碘鹽、調味品等包裝,常用規(guī)格為14μm、17μm;BOPET雙面涂布薄膜(KOPET)適用于電蚊香片等包裝,常用規(guī)格為19μm;BOPET雙面涂布薄膜(KOPET)適用于電蚊香片等包裝,常用規(guī)格為19μm。

  • BOPA單面涂布薄膜(KPA)適用于肉制品、水產(chǎn)品等包裝,常用規(guī)格為17μm。

  • CPP單面涂布薄膜(KCPP)適用于袋裝農(nóng)藥等包裝,常用規(guī)格為35μm、40μm。

  • CPE單面涂布薄膜(KCPE)適用于各類食品包裝的復合層,常用規(guī)格為48μm。

  • 玻璃紙單面涂布薄膜(KPT)適用于巧克力包裝,常用規(guī)格為28g/m2膜包裝的應用。

3.熱封層與包裝物品直接接觸,起適應性、耐滲透性、良好的熱封性,以及透明性等功能:

擠出機、吹膜機和印刷機,可生產(chǎn)簡單的二層或三層復合材料,它們以LDPE和LLDPE為主要的內層材料,LDPE樹脂和膜中,常共混一定比例的LLDPE,以增強其強度和挺度。此類材料主要應用在方便面、餅干、榨菜等食品的包裝。

  • LDPE,低密度聚乙烯,又稱高壓聚乙烯,呈乳白色、無味、無臭、無毒、表面無光澤的蠟狀顆粒。具有良好的柔軟性、延伸性、電絕緣性、透明性、易加工性和一定的透氣性。其化學穩(wěn)定性能較好,防潮性能比較好,耐堿、耐一般有機溶劑。強度比高密度聚乙烯小,抗沖擊強度則比高密度聚乙烯大; 耐寒、耐低溫及耐較高溫度。較厚的薄膜能承受90℃熱水浸泡的殺菌過程;耐油脂性較差,制品能被緩慢溶漲。包裝含油脂食品時,久貯后會使食品出現(xiàn)哈喇味;長時期受紫外線及熱作用會老化,影響其物理性能和介電性能。

  • LLDPE,線性低密度聚乙烯,與LDPE相似,濁度和光澤度不好,是無毒、無味、無臭的乳白色顆粒。它與LDPE相比,具有較高的軟化溫度和熔融溫度,生產(chǎn)中能量消耗低,被稱為第三代聚乙烯,因為它的更高結晶性造成了薄膜表面粗糙度,除具有一般聚烯烴樹脂的性能外,其抗張強度、抗撕裂強度、耐環(huán)境應力開裂性、耐低溫性、耐熱性和耐穿刺性尤為*??赡退?、堿、有機溶劑等。

以單層LDPE或LDPE與其它樹脂共混生產(chǎn)的薄膜,性能單一,用共擠吹膜或共擠流延設備生產(chǎn)的共擠膜,因機械強度、熱封性能、熱封溫度、阻隔性、開口性、抗污染性等綜合性能提高,加工成本降低,使用廣泛。

用流延法生產(chǎn)的CPP,在一些對透明度要求較高膨化食品、麥片等包裝袋,以及對耐低溫有要求的,高溫煮沸、高溫殺菌產(chǎn)品包裝上得到廣泛使用。在此基礎上開發(fā)的鍍鋁CPP,因其金屬光澤、美觀、阻隔的性能也迅速而大量使用。用流延法生產(chǎn)的CPE膜,因其單向易撕性、低溫熱封、透明度好也正進一步得到使用。

  • CPP, 塑膠工業(yè)中通過流延擠塑工藝生產(chǎn)的聚丙烯薄膜,也稱未拉伸聚丙烯薄膜。具有良好熱封性、耐油性、透明性、保香性以及特殊的低溫熱封性和高溫蒸煮性,按用途不同可分為通用CPP薄膜、鍍鋁級CPP、薄膜和蒸煮級CPP薄膜等。CPP薄膜與BOPP(雙向聚丙烯)薄膜不同,屬非取向薄膜。

  • CPE,氯化聚乙烯,為飽和高分子材料,外觀為白色粉末,無毒無味,不含重金屬及PAHS,符合環(huán)保要求;CPE中含有氯元素,具有極(分隔符)佳的阻燃性能,且有燃燒防滴下特性。其與銻系阻燃劑、氯化石蠟、Al(OH)3三者適當?shù)谋壤浜峡傻玫阶枞夹阅軆?yōu)良、成本低廉的阻燃材料。具有優(yōu)良的韌性(在-30℃仍有柔韌性)、耐候性、耐臭氧、耐化學藥品及耐老化性能;具有良好的耐油性、阻燃性及著色性能;與其它高分子材料具有良好的相容性,分解溫度較高。

在吹膜或流延加工中混合20%至70%的MLLDPE,制得的膜具有良好的拉伸強度、抗沖擊強度、良好的透明性以及較好的低溫熱封性和抗污染性,以其作內層的復合材料,廣泛使用于冷凍、冷藏食品、洗發(fā)水、油、醋、醬油、洗滌劑等。

  • MPE,是指茂金屬聚乙烯,即用茂金屬作催化劑制成的聚乙烯。LLDPE和MPE都是新型聚乙烯,不屬于高壓聚乙烯范圍。

  • MLLDPE,茂金屬線型低密度聚乙烯,用茂金屬化合物做催化劑,經(jīng)配位聚合得到的具有窄分布分子量的乙烯和物-烯烴的線型共聚物。

對于要求蓋膜與底杯蓋牢、不撕開,一般要求底杯的材質與蓋膜內層材料一致,以便二種材料熱封時,*熔合。如HDPE杯,其蓋膜內層材料為:LDPE或EAA;PP杯,其蓋膜的內層為CPP膜;PET瓶,以經(jīng)過涂布改性的PET膜作熱封層;

  • HDPE,低壓聚乙烯是指在較低壓力下制成的聚乙烯,稱為高密度聚乙烯。其硬度、拉伸強度和蠕變性優(yōu)于低密度聚乙烯;耐老化性能差,耐環(huán)境應力開裂性不如低密度聚乙烯,特別是熱氧化作用會使其性能下降,所以樹脂中須加入抗氧劑和紫外線吸收劑等來改善這方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情況下熱變形溫度較低。耐磨性、電絕緣性、韌性及耐寒性較好;化學穩(wěn)定性好,在室溫條件下,不溶于任何有機溶劑,耐酸、堿和各種鹽類的腐蝕;薄膜對水蒸氣和空氣的滲透性小,吸水性低。

  • EAA,乙烯丙烯酸共聚物,與淀粉基材料共混可以生產(chǎn)降解塑料。EAA作為一種具有熱塑性和*粘接性的聚合物,由于羧基團的存在以及氫鍵的作用,聚合物的結晶化被抑制,主鏈的線性被破壞,因此提高了EAA的透明性和韌性,降低了熔點和軟化點。當MI相同時,隨著AA含量的增加,EAA的透明性、韌性、粘接性、耐環(huán)境應力開裂性會增加;相反,其剛性、濕蒸汽透射率、抗蠕變性、耐化學性會更好。當AA含量相同時,隨著MI的增加,EAA的粘接性、加工性會更好;相反,其韌性、耐環(huán)境應力開裂性會增加。

  • VMCPP,真空鍍鋁流延聚丙烯薄膜 ,是以特殊配方鍍鋁級共擠流延聚丙烯薄膜為基材,采用高真空鍍鋁及等離子表面處理技術在鍍鋁級共擠流延聚丙烯薄膜基材的處理面鍍一層厚度為1.5—2.5Ω/□(方塊電阻)的鋁層,薄膜非處理面采用低溫熱封聚丙烯原料,具有良好的熱封性能(低熱封溫度與高熱封強度)、優(yōu)秀的鋁層附著力、亮麗的光澤、對紫外線,水蒸氣及氧氣均有良好的阻隔性。

果凍、果汁、酸奶、果奶、湯汁等液體包裝杯、瓶,主要材料是HDPE、PP、PS等。此類包裝的蓋膜,既要考慮保質期限,又要考慮蓋膜與杯子間的熱封強度,還要考慮易撕性。達到這特殊性,內層材料只能與杯口形成界面粘合強度,而不能*滲透、熔合在一起,一般用改性的EVA樹脂。

  • EVA,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,可燃。EVA中的醋酸乙烯的含量低于20%時,才可作為塑料使用。EVA有很好的耐低溫性能、隔熱耐曝曬、耐水性、耐腐蝕性、防震性、隔音性、易于加工。EVA的耐化學藥品、耐油性方面較之PE,PVC(聚氯乙烯)稍差,并隨醋酸乙烯含量的增加,變化更加明顯。EVA比PE的性能改善,主要是彈性、柔性、光澤性、透氣性等方面,另外,它的耐環(huán)境應力開裂性得到了提高,對填料的受容性增大,可以采用加入較多增強填料的方法來避免或減少EVA力學性能比PE的下降。

  • E-MAA,乙烯-甲基丙烯酸共聚物,由乙烯與甲基丙烯酸經(jīng)高壓、高溫自由基聚合而成。用作包裝薄膜和涂層、膠勃劑。乙烯和少量甲基丙烯酸之共聚物其性能取決于MAA的含量,隨MAA含量增加,其熔點、剛性、拉伸屈服強度降低,氣體透過性、耐環(huán)境應力開裂性提高,透明性、韌性、耐低溫性、粘接性、著色性好。

  • EMAC,乙烯-丙烯酸甲酯共聚物 。所有高壓α烯烴共聚物中熱穩(wěn)定性最(分隔符)好的一種。在薄膜、擠壓貼膠、片材。模塑、吹塑、制管型材擠塑和共擠塑等領域有很多用途,因可以添加50%以上的填料而不影響其彈性,可以與所有聚烯烴樹脂相容,可用作母料的基質樹脂。這類材料還符合醫(yī)藥用USP的VI級標準要求,EMAC樹脂在焚化時,不會釋放令人討厭的物質,如鹵素。

  • EBA,即乙烯丙烯酸丁酯,常通過吹塑薄膜的方法加工成薄膜,或用于拉伸纏繞,具有多種良好性能。EBA自身在零下40度還有抗沖擊性能,材料柔韌,可作為增韌劑;同時EBA極性高,和各種聚合物相容性好??勺鳛镻E、PP、PET、PA、PC、ABS、PC/PBT、PC/ABS等的抗沖,相容改性。是萬能色母粒載體。

油墨和印刷

復合軟包裝印刷與一般包裝的印刷有所區(qū)別,前者是印刷在透明薄膜內側,稱為里印,后者是印刷在透明或不透明材料的外側,稱為表??;兩者所使用的油墨相應稱為里印油墨和表印油墨,里印油墨對耐磨性要求不高,表印油墨對耐磨性、耐光照、耐凍耐高溫、耐候性要求較高;里印制版工藝與一般制版工藝*相同,只是表印制版時印版上的圖像為反像,印后是正像,里印版圖文是正像,印后呈反像;兩者印刷色序不同,表印從白到黑上色,最先印底色,里印剛好相反,一般最后印底色;表印油墨印刷速度慢,里印油墨印刷速度比表印速度快。


油墨的種類

普通的溶劑油墨中一般含有芳香烴溶劑(甲苯、二甲苯)。一些國際油墨公司最先在中國市場推出非芳香烴溶劑油墨,以醇、酯、醚、酮、汽油為溶劑,消除了芳香烴溶劑可能造成的危害。目前用于柔性版印刷的溶劑型油墨,基本上是無芳香烴的,但是揮發(fā)性有機溶劑仍然很多,主要影響印刷車間的空氣質量。殘留氣味在表面印刷品中基本無發(fā)現(xiàn)。

水性油墨以水為溶劑,與溶劑型油墨相比,其環(huán)保性能更進一步。它不僅不含芳香烴溶劑,而且VOC也大大減少了,但依然無法做到零含量,仍含有少量醇、醚,甚至有機胺類。它對環(huán)境影響較小,主要是污染車間空氣。水性油墨的合成常見的有兩種:一種是含毒害物質最高的松香和顏料、淀粉合成。這種油墨中的有機溶劑對人體健康的危害較大。另一種是樹脂和顏料合成的水性油墨,是較綠色環(huán)保型的高檔水性油墨,也是目前國內最為環(huán)保的印刷原料之一。

UV膠印油墨不含揮發(fā)性有機化合物,可是它的干燥是通過紫外線來實現(xiàn)的,紫外線有誘發(fā)皮膚癌的可能,能使氧氣變成臭氧,需將印刷機的干燥裝置安裝排風設備,把臭氧排出室外。水性UV油墨與水性油墨一樣,會有少量揮發(fā)性有機溶劑,相對于普通UV膠印油墨,其環(huán)保性能還要差一些。


油墨的組成

色料包括染料和顏料,染料一般溶于油或連接料,顏料是既不溶于水、也不溶于油或連結料、具有一定顏色的固體粉狀物質。顏料根據(jù)成分的來源和化學組成,可以分為有機顏料和無機顏料兩大類:無機顏料是由有色金屬的氧化物或一些金屬不溶性的金屬鹽組成,無機顏料又可以分為天然無機顏料(礦物顏料)和人造無機顏料;有機顏料是指有色的有機化合物,也可以根據(jù)來源分為天然和合成兩大類。常用的印刷用有機油墨基本上都是合成有機顏料,色彩齊全,性能優(yōu)于無機顏料。

連結料是油墨中的流體組成部分。是一種起著分散顏料、給油墨以適當?shù)恼承浴⒘鲃有院娃D印性能,以及印后通過成膜使顏料固著于印刷品表面的化學物質,俗稱調墨油。連接料可以使用各種物質來制成,如種干性植物油、礦物油、溶劑和水及各種合成樹脂等。油墨使用過程中的流動性、粘度、中性酸值、色澤的濃淡、抗水性以及印刷品的性能等都取決于連接料。

  • 表印油墨的連結料主要是聚酰胺樹脂,其附著力好,光澤好,柔軟性好,具有較大的彈性,加入的助劑使其耐磨性提高,但高溫條件下不適應,復合時牢度差;非蒸煮型里印油墨的連結料主要是氯化聚丙烯,剛性特別好,耐磨性差些。國外也有用硝酸纖維及氯乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂的;耐高溫蒸煮的里印油量連結料是聚氨酯,使用時加入一定量硬化劑,二液混合,反應交聯(lián)。

  • 表印油墨所用溶劑主要是二甲苯,異丙醇。而一般里印油墨溶劑以甲苯、醋酸乙酯為主。耐高溫蒸煮里印油墨則是乙酮、醋酸乙酯等為主。里印油墨溶劑適合高速印刷、溶劑的揮發(fā)度較快、溶劑殘留量特別少。

填(充)料是白色、透明、半透明或有透明的粉狀物質,也是油墨中的固體組成部分,在油墨中就是充填顏料部分。適當采用些填料,既可送減少顏料用量,降低成本,又可調節(jié)油墨的性質,如稀稠、流動度等。

附加料。它們可能是顏料的附加部分,連結料的附加部分,也可以作為油墨成品的附加部分,主要視產(chǎn)品的特點、要求而定。不少附加料也就是印刷(輔)助劑。

  • 油墨的粘著性,可以用撤粘劑或ZY油墨添加劑進行調整,為了加快油墨的干燥速度,可以在油墨中加入催干劑。常用的催干劑有:鈷燥油、錳燥油、鉛燥油等。為了降低油墨的干燥速度,可以在油墨中加入干燥抑制劑。

  • 表印油墨與里印油墨由于連結等不同,其輔料助劑及添加劑也不相同,表印油墨中常加入失水蘋果,獼猴桃果酸酯,用以提高附著力,增加光澤,提高粘度。里印油墨也加入各類顏料分散劑、增強劑、消泡劑等助劑。

  • 由于油墨中的溶劑揮發(fā)后,留在印刷品中的主要是顏料、樹脂和助劑,如果是用于食品和藥品包裝的印刷品,最好不要與食品直接接觸。因食品中的油脂、醇與酯(酒、香料中)有可能會將油墨中的樹脂溶解。那么食品就有可能被樹脂和顏料污染。尤其是溶劑型、水性等揮發(fā)干燥類油墨被復溶的可能性比較大。UV油墨可能相比較會好一點,由于是光固化,不同于膠印油墨的氧化結膜干燥,其干透后被復溶的可能性比較小。


印刷方式

凸版印刷油墨:書刊黑墨,輪轉黑墨,彩色凸版油墨等;屬于凸印類型的柔版印刷,是使用柔性版、通過網(wǎng)紋傳墨輥傳遞油墨施印的一種印刷方式。印版一般采用厚度1-5mm的感光樹脂版,油墨分水性油墨、醇溶性油墨、UV油墨,綠色環(huán)保。

平版印刷油墨:膠印亮光樹脂油墨,膠印輪轉油墨等;傳統(tǒng)的膠印印刷方式,膠印中根據(jù)需要還要加入各種添加劑,如沖淡劑、催干劑等。當今國際上主要的平印課題有直接制版技術、直接印刷技術、無水平印技術和調頻加網(wǎng)技術。國外單張紙多色膠印機大多采用了墨色遙控、自動上版、自動套準裝置,并對生產(chǎn)全過程進行控制和故障診斷。

凹版印刷油墨:照相凹版油墨,雕刻凹版油墨等;凹印設備投資大、制版成本高,僅適宜長線產(chǎn)品。由于凹印墨含有有毒物質,因此應用受到局限。

孔版印刷油墨:謄寫版油墨,絲網(wǎng)版油墨等;

特種印刷油墨:發(fā)泡油墨,磁性油墨,熒光油墨,導電性油墨等。


1995年蒙特羅公約簽訂后,對CFC氟氯碳化物的排放管制日趨嚴格,三氯乙烷和四氟乙烯等溶劑也被限制使用。符合環(huán)保要求的柔性印,一是新型環(huán)保洗版溶劑的開發(fā),二是水顯影柔性版的開發(fā)、制造及實用化,同時,版材薄型化也將是柔版印刷的發(fā)展方向。

柔性版印刷,融匯了鉛印、平印、凹印三種印刷工藝的特點,如:使用高彈性的凸版,采用帶孔穴的金屬網(wǎng)紋輥定量供墨,印刷的油墨是流動性好,粘度較低的快干性溶劑或水性油墨,印刷質量可以與平印相比。適合印刷各種紙張、塑料薄膜、金屬薄膜、不干膠等多種印刷材料。




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