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彩印軟包裝材料結(jié)構(gòu)與工藝技術(shù)探討

2017-10-20 10:59:43

水平的提高和旅游業(yè)的崛起，各種方便食品“應(yīng)運(yùn)而生”。為了改變我國(guó)“一等產(chǎn)品，二等包裝，三等價(jià)格”的被動(dòng)局面，從２０世紀(jì)８０年代開(kāi)始，彩印軟包裝在中華大地上如雨后春筍般地出現(xiàn)。
　　所謂軟包裝是指二層或二層以上的薄膜材料通過(guò)一定的方式層合在一起，成為一種新的包裝材料。它同時(shí)具有構(gòu)成復(fù)合材料的各層薄膜優(yōu)點(diǎn)，而克服單一材料的缺點(diǎn)，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的玻璃瓶和金屬罐包裝，主要用于包裝飲料、方便面、榨菜、魚(yú)肉、香腸、調(diào)味品、蜜餞、餅干、奶粉、洗衣粉、藥品、農(nóng)藥等。筆者從１９８５年到我省彩印軟包裝發(fā)祥地海寧學(xué)習(xí)回來(lái)，１７年來(lái)一直從事本專(zhuān)業(yè)工作。在擔(dān)任蒼南佳佳復(fù)合彩印廠技術(shù)廠長(zhǎng)和縣軟包裝廠部門(mén)經(jīng)理期間，以奶粉袋為例進(jìn)行剖析并結(jié)合其它產(chǎn)品，試論彩印軟包裝材料結(jié)構(gòu)與工藝技術(shù)要點(diǎn)。
　　一、基材選用和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　眾所周知，２０世紀(jì)８０年代我國(guó)奶粉包裝多采用ＢＯＰＰ２０μ／ＬＤＰＥ５０μ，其保質(zhì)期只有半年，為了延長(zhǎng)保香、保色、保質(zhì)、保味期，防止奶粉結(jié)塊，尋求高阻氣、高阻濕的材料就成為奶粉包裝的重要開(kāi)發(fā)課題。由于塑料薄膜真空鍍鋁后可以大大降低水蒸氣透過(guò)量，如１２μｍ厚的ＰＥＴ薄膜水蒸氣透過(guò)量為４５ｇ／ｍ２·２４ｈ，降低１００倍左右，真空鍍鋁膜又具有阻氣、隔熱、遮光、防紅外線等性能，由其制成的復(fù)合軟包裝能保持食品的色、香、味和營(yíng)養(yǎng)，加上其艷麗奪目的金屬光澤，深受消費(fèi)者歡迎。由于單一材料各有其固有的優(yōu)缺點(diǎn)，不可能同時(shí)具備多功能。高阻性奶粉袋經(jīng)研究、試驗(yàn)采用三層薄膜復(fù)合結(jié)構(gòu)，外層用具有一定強(qiáng)度、透明度好，價(jià)格低廉，易于印刷的ＢＯＰＰ薄膜，內(nèi)層用具有良好熱封性能，能耐低溫而價(jià)廉的ＣＰＥ膜。關(guān)鍵是中間層高阻隔材料的選擇，開(kāi)始我們選用ＯＰＰ／ＡＬ／ＰＥ結(jié)構(gòu)，由于采用塑料薄膜同鋁箔復(fù)合，其水蒸氣透過(guò)量大大降低，延長(zhǎng)了保存期，加上其華麗的金屬光澤，對(duì)消費(fèi)者極具吸引力。然而由于鋁箔脆而易斷，易腐蝕，加之其水蒸氣透過(guò)量同厚度成反比。
　　為了提高阻隔性能，ＡＬ箔必須具有一定的厚度，隨著ＡＬ箔厚度的增加，金屬鋁的需要量就增大，同時(shí)生產(chǎn)鋁箔需要消耗大量電能，其電費(fèi)約占材料費(fèi)的５０％以上。而真空鍍鋁ＰＥＴ薄膜，其阻隔性能極好，紫外線和可見(jiàn)光的透過(guò)量接近零，使保鮮、保質(zhì)、保味期延長(zhǎng)３倍以上，加上具有美麗的金屬光澤，在ＢＯＰＰ薄膜背面印刷后再與其復(fù)合，因光線通過(guò)塑料薄膜表面增加了反射量，可以產(chǎn)生悅目的光學(xué)效果，特別適宜于出口產(chǎn)品包裝，可以提高產(chǎn)品的附加值。同時(shí)，鍍鋁膜鋁的耗用量?jī)H為鋁箔的千分之幾，從而達(dá)到節(jié)能、節(jié)約金屬材料并降低包裝袋的重量，方便運(yùn)輸降低成本的目的。
　　二、油墨、粘合劑等輔助材料選擇
　　（１）油墨：用塑料里印復(fù)合油墨，其要求為：Ａ、復(fù)合牢度好；Ｂ、易干燥，殘留成分少；Ｃ、再現(xiàn)性好；Ｄ、價(jià)格適中。
　　（２）粘合劑：必須具有粘結(jié)力強(qiáng)，與油墨相溶性好，涂布均勻，色澤透明，符合食品衛(wèi)生要求等特點(diǎn)。為些我們選擇黃巖新東方食品級(jí)雙組份聚氨脂膠粘劑ＰＵ１８０。
　　（３）甲苯、二甲苯；作油墨溶劑用。由于焦化二甲苯含有致癌物質(zhì)，并往往混有煉焦生產(chǎn)中的苯、甲苯、乙苯……等混合物，有時(shí)有難聞的焦油臭味，不宜用于生產(chǎn)食品包裝作溶劑，故選用石油二甲苯。同樣道理，甲苯亦以石油甲苯（煉油廠產(chǎn)）為佳，不用焦化甲苯。
　　（４）醋酸乙酯：作為雙組份聚氨酯膠粘劑、溶劑用的醋酸乙酯，其純度必須≥９８％，水分和醇的含量要≤０２％，否則固化劑異氰酸酯與ＯＨ反應(yīng)，破壞了膠粘劑中的活性基因，從而使粘合劑效率降低，影響復(fù)合牢度。
　　三、工藝技術(shù)要點(diǎn)
　　（一）印刷
　　１、塑料薄膜及其印刷性能：塑料薄膜品種規(guī)格較多，有厚有薄，有寬有窄，各種基材性能也不同。因此在印刷過(guò)程中材料的張力變化情況不一樣。材料的張力變化對(duì)印刷圖套印精度有直接的影響。為了使印刷圖案套色準(zhǔn)確，印刷操作人員必須對(duì)薄膜的張力進(jìn)行適當(dāng)控制。另外，為了提高印刷牢度，薄膜表面必須經(jīng)過(guò)電暈處理，使其達(dá)到３８ｄｙｎ以上。
　　２、油墨與溶劑：印刷用的油墨必須雜質(zhì)少，再現(xiàn)性好，易干燥，殘留成分少，且復(fù)合強(qiáng)度高。奶粉袋彩印一般用氯化聚丙稀里印油墨。軟包裝彩印油墨溶劑通常有甲苯、二甲苯、丁酮（甲乙酮）、醋酸乙酯、異丙醇、丁醇等。由于溶劑對(duì)樹(shù)脂的溶解力和揮發(fā)性各不相同，故在印刷中，印何種薄膜，使用什么油墨，用何種溶劑稀釋?zhuān)幸?guī)定要求。正確合理地使用溶劑，對(duì)提高薄膜印刷質(zhì)量有密切的關(guān)系。油墨和溶劑的摻和比例受氣溫、印刷速度、油墨型號(hào)不同而不同。
　　３、干燥：為使印刷上各色油墨的薄膜中的溶劑完全揮發(fā)，要使薄膜每印一色后都需經(jīng)過(guò)烘箱。這時(shí)應(yīng)特別注意風(fēng)量、風(fēng)速及干燥溫度等工藝參數(shù)，以防印刷粘連，外觀不清，制品臭味等。一般干燥溫度為４０～８０℃。
　　4、影響印刷因素
　　版輥精度，張力控制，套版技術(shù)，薄膜等級(jí)，干燥程度。
　　（二）復(fù)合
　　１、干式復(fù)合用聚氨酯膠粘劑選擇
　　（１）干燥食品包裝：黃巖新東方ＰＵ１８０
　　（２）煮沸用：安吉１７５和黃巖新東方ＰＵ８８５０
　　（３）透明蒸煮袋用：國(guó)產(chǎn)蒸煮膠
　　（４）鋁箔蒸煮用：進(jìn)口蒸煮膠，如美國(guó)莫頓公司５８５Ｋ，日本東洋油墨化學(xué)公司ＡＤ５０２、品公司Ａ３１０，德國(guó)漢高公司ＵＫ３６４０／６８００。
　　２、稀釋與涂布
　　（１）稀釋溶劑為醋酸乙酯。聚氨酯膠粘劑配制順序?yàn)椋和鲃┲邪从昧繚u漸加入溶劑進(jìn)行充分?jǐn)嚢韬螅尤牍袒瘎嚢杈鶆虻茸兂删鶆虻娜芤汉笤儆枋褂茫z粘劑使用濃度通常為２０％～３５％（干基含固量），３＃粘度杯（察恩杯）１８～２５ｓ。
　　（２）涂布輥一般選用網(wǎng)輥、光輥，所需涂布量隨包裝用途而定。涂布量不足常會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量事故，如復(fù)合膜外觀及粘合力不良，容易發(fā)生脫層，熱封、煮沸、蒸煮等各種耐性下降……膠粘劑的最佳涂布量，要考慮到基材結(jié)構(gòu)，印刷面的大小，復(fù)合膜的后加工條件以及最終用途。干式復(fù)合膠粘劑標(biāo)準(zhǔn)涂布量如表３所示：
　　（３）干燥：為使涂上粘合劑的薄膜中的溶劑完成揮發(fā)，要使薄膜通過(guò)烘箱。這時(shí)應(yīng)特別注意風(fēng)量、風(fēng)速及溫度等工藝參數(shù)，一般干燥溫度為５０～８０℃。
　　（４）粘合：干式復(fù)合加工用薄膜，須經(jīng)電暈處理達(dá)到３８　ｄｙｎ以上（ＢＯＰＰ、ＣＰＰ），ＰＥＴ和ＰＥ膜，表面張力為４２ｄｙｎ以上，尼龍膜，即ＰＡ或ＯＮＹ為５２ｄｙｎ以上。復(fù)合輥溫度為５０～８０℃。
　　（５）熟化：復(fù)合加工后，需要將其送入熟化室，促進(jìn)主劑和固化劑反應(yīng)的進(jìn)行，以獲得最佳的復(fù)合強(qiáng)度。（復(fù)合膜置于一定的溫度下保存一定的時(shí)間，此過(guò)程稱(chēng)為熟化）。熟化溫度一般為５０±５℃，時(shí)間１～２天。因粘合劑，復(fù)合結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品等不同而有所差異。
　　（三）制袋
　　將復(fù)合膜按不同規(guī)格要求制成不同型式的袋，如三邊封袋、背封袋、中封折邊袋、自立（立體）袋、沖洞提手袋等，其工藝參數(shù)主要為：溫度、壓力、速度（時(shí)間），根據(jù)材料結(jié)構(gòu)和厚度的不同而不同。（項(xiàng)芳相）

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