塑料薄膜的印刷与复合,2020年中国塑料软包装材料印刷行业发展历程及发展现状分析[图] -爱游戏平台

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摘要:复合牢度是复合膜材料的重要性能指标,对其使用性能具有密切影响。影响复合牢度的因素较多,本文通过对塑料复合膜不同颜色油墨印刷部位剥离强度的测试,比较分析了不同颜色油墨对样品复合牢度的影响,并通过对试验原理、设备xlw(ec)智能电子拉力试验机参数及适用范围、试验过程等内容的介绍,为企业监测分析复合膜包装材料的复合牢度提供参考。

关键词:复合牢度、剥离强度、印刷油墨、塑料复合膜、智能电子拉力试验机、复合膜材料

1、意义

复合膜材料是通过胶粘剂将不同材质的单层膜复合在一起,以充分发挥各单层膜的优异性能,满足所包装产品的保质要求。以铝塑复合膜pet/al/pe材料为例,三种单层膜材料在复合膜中所扮演的角色并不相同,pet膜充当印刷层,al主要起阻隔作用,pe膜为热封层,由于al表面易产生折痕、针孔等缺陷,pet、pe膜还会对al层起到保护作用。若各层膜间的复合牢度较低,易分层,则会减弱塑料薄膜层对铝箔层的保护作用,当受到挤压、揉搓时,铝箔很容易被破坏,影响复合膜材料整体的阻隔性能,另外,复合牢度低还会影响包装整体的抗冲击、抗穿刺等力学性能。因此,适宜的复合牢度是保证复合膜材料性能能够达到预期值的前提条件。

影响复合膜材料复合牢度的因素较多,如胶黏剂的种类、各组分配比、上胶量、复合工艺参数、油墨等,本文着重对比分析了不同颜色油墨对复合牢度的影响。

图1 各类复合膜材料

2、试验依据

复合牢度一般由剥离强度表征,本文依据gb 8808-1988《软质复合塑料材料剥离试验方法》对样品的剥离强度进行测试。

3、试验样品

本次试验选择由两层膜复合而成的塑料复合膜为试验样品,样品表面含有三种不同颜色油墨印刷区域。

4、试验设备

本文采用xlw(ec)智能电子拉力试验机对样品的剥离强度进行测试,该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。

图2 xlw(ec)智能电子拉力试验机

4.1 试验原理

本文通过对样品表面不同颜色印刷区域剥离强度的测试对比,分析不同油墨对样品复合牢度的影响。使单位宽度试样复合层间分离所需要的力值即为剥离强度,试验时,设备的上、下夹具分别夹持试样剥开部分的两端,上夹具向上运动牵引试样进行剥离,剥离过程产生的力值及位移变化被上夹具配置的力值传感器与位移传感器实时监测,从而得到试样的剥离强度。

4.2 设备参数

有500 n、50 n两种规格可供选择,测试精度优于0.5级,有效的保证了测试结果的准确性;支持拉、压双向试验模式,在两种试验模式下,试验速度均可从50 mm/min、100 mm/min、150 mm/min、200 mm/min、250 mm/min、300 mm/min、500 mm/min七种模式中任意设定;采用气动夹样,能够有效防止试样打滑;夹具的行程为950 mm;通过限位保护、过载保护以及自动回位等智能配置,保护用户的操作安全;配置了100余种不同的试样夹具供用户选择,可满足超过1000种材料的测试要求,并可根据测试材料的不同,提供定制服务。

4.3 适用范围

(1) xlw(ec)智能电子拉力试验机适用于塑料薄膜、复合材料、软质包装材料、塑料软管、胶粘剂、胶粘带、不干胶、医用贴剂、离型纸、保护膜、组合盖、金属箔、隔膜、背板材料、无纺布、橡胶、纸张等产品的剥离、拉伸、变形、撕裂、热封、粘合、穿刺力、开启力、撕开力、低速解卷力、剥开力、拉拔力等性能的测试。

(2) xlw(ec)智能电子拉力试验机符合gb 8808、gb/t 1040.1 ~ gb/t 1040.4、gb/t 1040.5、gb/t 4850、gb/t 12914、gb/t 2790 ~ gb/t 2792、qb/t 2358、iso 37、astm d 3330、astm f 904等将近30项国内外标准。

5、试验过程

(1) 裁样 沿同一方向,从样品表面不同颜色处各裁取宽度15.0 mm、长度至少为10 cm的试样各5条。

(2) 状态调节 将裁取的试样放置在23±2℃、45% ~ 55%的环境中状态调节4 h。

(3) 预剥离 从每条试样的一端均手动预剥离约3 cm。

(4) 设置参数 在试验设备的控制软件中设备试验速度(300 mm/min)、试样宽度、试样名称等参数信息。

(5) 夹样 取其中一条试样,将预剥离部分剥开的两层材料分别装夹在设备的上、下夹具中,使剥开部分的纵轴与两夹具的中心连线重合,点击试验选项,上夹具按照设定的速度向上运动,试样剥离。

(6) 试验结束 试验结束后,设备显示所测得的剥离强度值。重复该操作,直至所有试样均测试完成。

6、试验结果

本次试验所测得样品在不同颜色区域的剥离强度分别取各区域5条试样测试结果的平均值,其中,未印刷区域即透明区域的剥离强度为1.036 n/15mm,白色印刷区域的剥离强度为0.887 n/15mm,黄色印刷区域的剥离强度为0.571 n/15mm。

7、结论

印刷工艺、油墨质量及其与胶黏剂间的相容性等因素均会对复合膜材料印刷区域内的复合牢度产生影响,本次试验测试了塑料复合膜样品不同颜色区域内的剥离强度,试验操作简单,设备的智能化程度高,可清晰直观的显示试验过程中的力值,试验结果表明未印刷区域的复合牢度最好,其次为白色印刷区域、黄色印刷区域,出现的这种现象可能与不同颜色油墨与胶黏剂的相容性不同有关。

导lead语

? ? ? 在软包厂生产过程中,由于操作不当造成的事故时有发生,塑料凹版印刷机各个操作程序及注意事项是怎么样的?本文逐一罗列,大家拿捏不准时候及时对照一下。

一、塑料凹版印刷机的印刷工艺流程

薄膜放卷→张力控制→印刷第一色→干燥→套印第二色→干燥→套印第三色→干燥→套印第四色→干燥→牵引→收卷

二、塑料凹版印刷机的操作程序

1、准备工作

①检查印刷机周围是否有灰尘、垃圾以及同印刷无关的杂物,检查通风排气设施是否完好。

②检查原辅材料是否备足,是否符合印刷要求。塑料薄膜的印刷,要求待印基材膜符合以下要求:表面光滑平整,无明显僵块、黄黑点、孔洞,五过多的皱褶;待印基材薄膜的平均厚度误差应在10%以内(1m印刷宽度时),平均厚度误差的计算公式可参见干式复合基材膜的要求;在印刷压力下,待印基材膜的伸长率应在1%以内;待印基材膜的表面张力应≥40dyn/cm;事先了解基材薄膜同印刷油墨之间的亲和性情况,对于易与印刷墨中溶剂溶解和溶胀的薄膜,印刷速度和油墨的浓度可大一些。涂布基材膜涂布层印刷时,应了解涂布树脂同油墨的附着力如何。

③检查版辊质量。注意后一套色的版辊应略大于前一色,如:第二色版辊的周长应大于第一以版辊周长1%,至少应当稍大或相等,绝对不可比第一色小,否则无法套印正确。检查版辊图案、色标情况。

④检查印机传送、送料、走料、干燥、上墨、牵引和卷取各部分是否有卡阻现象,润滑部分注入润滑油,油路是否顺畅,仪器仪表是否完好。如设备上有油墨黏度自动控制仪的话,应调节印刷油墨的黏度在14~18s的设定值上,并在其中倒入混合溶剂,同墨槽用墨泵相连接。检查电脑自动对版装置。

⑤调配好油墨,选择同打样色标一样的原色油墨。

2、装版

装版时要注意版子的左右面,卡紧锥体时不能过紧,防止把铜版辊胀裂,过松,印刷时会“逃版”。按照印刷色序来安装版辊。里印刷的印刷色序是金银墨→黑墨→原青→原黄→原红→白墨。正印刷时刚好相反:白墨→品红墨→黄墨→青墨→黑墨→金银墨。

3、上刮墨刀

刮墨刀一般采用薄钢片,厚度在0.15~0.55mm之间。刮墨刀同印辊接触点切线之间的角度在15°~45°之间,小于15°,油墨不易刮净;大于45°,对印版和刮刀的损伤都比较重,易把印版镀铬层刮坏。刮墨刀压力不易过大,太大,易损坏印版;过小。不易刮净油墨。刮墨刀使用旧了的时候,可以用280~400目油石,从左向右均匀地沾上机油研磨,或者用800目以上金相砂皮纸沾上机油把刮墨刀连同刀架一起卸下后夹在夹具上均匀研磨,防止刮刀伤害人的手指。

刮墨刀与硬刀衬片重叠后置于上下夹持板中间,用螺栓栓紧。操作时螺栓要从中间向左右两端对称的拧紧,以免刀片弯曲。刮墨刀伸出硬刀衬片的长度为10~20mm,伸出长度过长,刮墨刀柔软,不易刮清;过短,刚性增加,刮擦太大,易损刀损版。硬刀衬片厚度易为0.8~1.8mm。

4、开机印刷

凹版轮转机,一般采用无极变速系统控制印刷速度,为了使各色印刷单元同步,采用一个主电机和无级变速器,用一根长的转动轴带动整个印刷系统。开动墨泵,检查墨泵是否倒转。在各色印版离合器脱离的状况下启动主电机,检查变速器变速情况,然后开干燥器和鼓风机,在低速下合上离合器,进行套色。以第一色为基准,启动点动开关进行第二、第三、第四的纵向套色校准;然后仍以第一色为基准,进行第二、第三、第四色横向套色对准,横向的套色用手轮微调对准。

纵横向套色对准后,加快印刷速度。如没有全自动电脑对版装置的,则印刷速度无论是卫星式轮转机还是组合式轮转机,不要超过40m/min。超过40m/min,肉眼无法跟踪观察,一般控制在25~30m/min即可。操作工人应密切注意套色情况,随时手工调节。如有全自动电脑对版装置,则应把操作模式打在自动对版上,这时,电脑能自动跟踪,发现偏离情况,会自动发出纠正信号,使版辊或基材移动,重新对准。

在进口设备上,有一加热辊,待印基材放卷后,使基材能加热到50℃左右,然后进入第一色印刷单元。基材温热有利于印刷油墨的粘附力的提高和干燥。涂上油墨后,油墨进入干燥器,干燥器温度的排布以低-高-低的形式设定,便于快速干燥。不能印刷后立即进入高度干燥,这样容易使油墨层表面结成一层膜,组织里面溶剂的挥发干燥,结果印刷品干燥不够,堆放中易反粘。

印刷基材不同张力控制不同。对bopp膜而言,每米宽度的张力控制设定在5~8kgf(49~78.4n)较好,双向拉伸尼龙薄膜的印刷张力控制在78.4~98n,而双向拉伸pet薄膜的印刷张力控制在98~117.6n。如果不足1米宽,则乘上其宽度同1m的比值即可,如0.7m。则上述张力乘0.7即可。

当印刷已经吸湿了的尼龙薄膜时,会发生印墨附着力下降和印刷边缘往外溢墨的现象,这时,可将第一色的干燥器打开,再把第一色版辊放在第二色位置上,各色后移一个单元。第一色就成了尼龙薄膜干燥位置,干燥温度可设定在80~90℃。

5、印刷结束后的工作

印刷任务完成后停止主电机,印刷基材停止给料。压印辊提升,刮刀脱离印刷版面,停止墨泵,倒出剩余油墨,清洗印版表面,直到无残留印墨,取下已印刷了的基材,关闭干燥器电加热,清洁地面。当印版不再使用时,把印版卸下,两端架起,放在专用的印版架上。如长期不用,则包好放置在仓库。一组印辊应放在一起,避免搅乱,外面要贴上标签,并注明了已印刷了多少印次,以备随时使用。

塑料软包装材料印刷是指利用印刷技术将油墨印刷在塑料薄膜等塑料软包装材料上的工艺。塑料薄膜透明、柔韧,具有良好的耐水性﹑耐油性、防潮性和阻隔性,机械强度较好,化学性质稳定,而且易于印刷精美图文,可以热封制袋,能满足各种物品的包装要求,是用于包装易存、易放的食品、生活用品等的理想软包装材料。

1、塑料软包装材料印刷产业链分析

塑料软包装材料印刷产业链的上游主要是相关印刷设备和原材料,包括塑料薄膜等印刷材料以及油墨;产业链的下游主要是食品、医药、化妆品、日用品等行业,用于各类产品的包装。

塑料软包装材料印刷行业产业链

资料来源:智研咨询整理

2、塑料软包装材料印刷行业发展历程

我国的软包装材料印刷行业起始于1958年,最初只是在单一的pvc薄膜上进行简单的印刷。80年代初,我国的软包装材料印刷行业首次形成,开始引进国外设备和技术,进行较大规模的技术改造,将设计、制版、印刷与复合、分切、制袋等后加工技术相结合,从而使软包装产品的质量水平得到明显提升。塑料软包装不仅逐步满足国内巿场的需求,而且产量随着包装商品出口量的增长而逐年上升,行业显示出一定的竞争力。正是那个时期塑料包装越升为使用量第一的包装材料。

进入世纪之交,随着改革开放的不断深入,塑料软包装材料印刷行业外资企业和合资企业日益增加;同时,联合利华、宝洁等国外知名大型跨国集团投资中国相关食品、医药、化妆品、日用品等塑料软包装印刷相关行业,推动了塑料软包装材料印刷行业与国际逐步接轨,塑料软包装材料印刷需求量出现惊人增长,全行业就此快速步入成熟发展期。

近年来,我国塑料软包装材料印刷行业的加工能力已十分强大。软包装所需塑料的产量、质量和供应基本上与国际同步;目前行业内生产设备的先进程度不亚于发达国家,国产大型生产设备也有了质的飞跃。生产经验和技术足以造出各种结构类型甚至独具开创性的塑料软包装材料。同时由于受世界循环经济的影响,塑料软包装材料印刷行业相应进入了新一轮的整合期,区域性“包装印刷城”一个接一个地呈现。历经20多年高速发展,目前我国塑料软包装材料印刷行业的发展已与欧美发达国家不相上下。

中国塑料软包装材料印刷行业发展历程

资料来源:智研咨询整理

3、中国塑料软包装材料印刷行业主要企业分析

目前,中国塑料软包装材料印刷行业主要分为四个梯队,第一梯队为行业龙头企业,主要包括:永新股份、安姆科(中国)、紫江企业等;第二梯队则为第一梯队的主要竞争者,主要有通产丽星、王子新材等企业;第三梯队则为行业的中坚力量,主要有南方包装、普拉斯包装等;第四梯队的企业由于规模较小,生产能力较弱,因此市场占有率较小。

中国塑料软包装材料印刷行业主要参与者

资料来源:智研咨询整理

3、中国塑料软包装材料印刷行业规模分析

2020年我国塑料软包装印刷行业总规模1521.04亿元,其中,塑料软包装材料规模1433.43亿元;塑料软包装材料印刷规模87.61亿元。

2015-2020年中国塑料软包装印刷行业总体规模

资料来源:智研咨询整理

近年来,国内塑料软包装材料印刷行业市场需求平稳增长,从2015年的649.3万吨增长到了2020年的782.2万吨。2020年我国塑料软包装材料印刷规模87.61亿元,同比2019年的82.46亿元增长了6.25%。

2015-2020年中国塑料软包装材料印刷行业市场需求情况

资料来源:智研咨询整理

从各个细分领域市场来看,塑料软包装印刷主要应用于食品工业,2020年我国食品工业塑料软包装印刷市场规模达到54.48亿元,占总体规模的62.18%;2020年日化行业需求规模14.88亿元;医药保健品行业需求规模为9.68亿元;服装及其他领域需求规模为8.57亿元。

2015-2020年我国塑料软包装材料印刷细分市场规模统计

资料来源:智研咨询整理

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