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医药复合软包装中的凹版印刷

2023年03月17日 绵阳机械设备网

医药复合软包装中的凹版印刷

整个包装印刷市场中印刷方式很多,其中平版印刷仍占主导地位,但是在医药、食品等复合软包装印刷行业,凹印以及柔印占有相当大的比例,尤其凹印占有主导地位。

凹印涉及的内容相当广泛,影响凹印质量的因素也很多,本文主要就医药复合软包装行业凹印中印刷基材、油墨以及凹印印刷工艺要素与控制等作一探讨。

一、印刷基材

由于医药软包装内容物的特殊性,所以对表层凹印印刷基材的要求比较高,基本要求为:

1.透明性好(纸张、特殊效果消光膜等除外);

2.印刷基材表面应光滑平整,无杂质、破损,具有良好的印刷适性;

3.对非极性材料表面应进行处理,以提高表面能,对印刷基材膜表面张力一般要求在38mN/m以上。

4.印刷基材不能过于松驰,尤其不能一边紧、一边松;

5.基材的收缩伸长变形率最好小于1%;

6.印刷基材具备一定的抗张强度和刚性;

7.耐热性能良好且要求受热变形不能太大,如BOPP膜受热将会变形,从而导致制袋时袋子大小、图案不统一;

8.具有耐磨擦、耐穿刺性,对中间层能起保护作用;

9.双层复合膜时,表层最好也起到阻隔作用。

常用的表层材料有:BOPP,BOPET, BOPA, PT(玻璃纸)、纸等。

(1)BOPP薄膜是聚丙烯熔融挤出后经过纵、横向拉伸所制得的前膜,是包装上使用最广泛的薄膜材料之一。BOPP的拉伸强度高、弹性模量大,但抗撕裂强度低。刚性好,有突出的延仲性和抗弯曲疲劳性能,可折叠数百万次;化学稳定性好,除强酸(如发烟硫酸、硝酸)对它有腐蚀作用,不溶于其他溶剂,只有部分烃类对其有溶胀作用,阻水性佳,是阻湿、防潮最佳材料之一,吸水率小于0.01%。

(2)PET就是通常所说的聚醋,俗称“涤纶”,是一种无色透明,极为坚韧的材料,无味、无毒。它以强度、韧性和透明度著称,具有良好的刚性、硬度、耐磨性、耐折性和尺寸稳定性,良好的防止异味透过性、气密性和防潮性,耐热、耐寒性好,在较宽的温度范围内能保持其优良的物理机械性能。缺点是在凹版印刷过程中容易带静电,易发生堵版、起毛以及刮刀痕(刀丝)现象。

(3)聚酞胺(PA,俗称尼龙)是一类在主键上含有许多重复酞胺基团的聚合物的总称,通常使用其商品名尼龙。尼龙的成型加工及印刷性能良好,不易积累静电,耐油性优良,但容易受潮,所以一般尼龙在车间打开包装后剩余原料都需进行密封防潮包装,防止其受潮变形而影响下次使用。

(4)玻璃纸又称透明纸,是一种透明度非常高的高级包装用纸。它是以高级漂白硫酸盐木浆为原料,经氢氧化钠处理,制成碱化纤维素,再经二硫化炭、碱等一系列处理制成粘胶液,然后在硫酸浴中成型,最后经过洗涤处理等制成。玻璃纸具有优良的透明性、光泽性、印刷性和非导电性。与众多塑料薄膜不同的是它表面不会积累静电荷,所以不易粘上灰尘,具有优良的防灰尘性。此外,其由于属于纸张纤维材料,具有很好的易撕性,通常用作易撕膜产品表面印刷层。需要注意的是玻璃纸比较容易吸潮变形,影响印刷精度,所以保存时也要十分注意密封防潮包装,类似于尼龙。

(5)纸张具有优良的印刷适应性,可折叠,可以进行高温高压灭菌处理,是最好的印刷基材之一,而且纸张类包装材料可以回收利用,成本低。作为废弃物,处理方法容易,不产生污染。现在大多绿色环保包装均采用纸张作原材,比如市场上现在流行的利乐无菌包,其基本原材料很大比例均为纸张。

二、凹印油墨

油墨是凹印工艺中十分重要的材料,它的质量好坏直接影响到印刷质量。

油墨的选用主要考虑五个因素:

1.被印基材的性能。印刷基材的品种多种多样,一定要根据印刷基材的特性来选择最为合适的油墨,要考虑基材的耐温性、与基材的附着牢度及与基材的溶解和溶胀性等。

2.印刷条件。考虑凹印设备的烘干及印刷速度等条件。

3.印刷效果。要求叠加套色的,应该选择透明性好的色墨。

4.后加工条件。印刷后需进行涂胶复合的,应该选择复合用油墨印刷。要水煮或高温蒸煮的,要注意油墨的耐温性和耐水性。

5.用途。用于食品及医药包装的油墨,首先要求无毒性和无气味,其次要考虑耐蒸煮性、耐冷冻性、耐紫外光杀菌等性能。

医药复合包装经常使用的油墨主要有硝化棉体系、聚氨醋、抓化聚丙烯等。由于聚氨醋树脂含有多种官能基团,并且有高级性基团,所以可粘结大部分塑料薄膜,而且还具有优异的皮膜物性。因此作为凹版印刷油墨,聚氨醋油墨已经被广泛采用,聚氨醋油墨对聚醋、尼龙、OPP、玻璃纸等大部分包装用薄膜均可适用,且印刷品残留溶剂少,R妇畴神顾绷熟C、亚胺AC-PEEL干法复合、NS胶粘剂均可适应。在两液型反应性油墨的情况下,比其它树脂系列的产品适用期长,可进行低钻度印刷,适合于现代包装印刷的高速印刷。

抓化聚丙烯一般主要用于OPP的印刷油墨,其对聚丙烯的粘结应当归功于其聚丙烯骨架,对于OPP薄膜而言,无论是否经过处理,氯化聚丙烯油墨都具有良好的粘结性,复合强度也很好。另外,OPP油墨本身不适于蒸沸或蒸煮加工使用,故氯化聚丙烯油墨也不用于此种用途。

医药复合纸铝塑包装中的50g铜版纸多采用硝化棉体系的纸张油墨,溶剂主要采用醋酸乙醋与醇类溶剂的混合溶剂。

由于凹印所用基材极性不同,选择的油墨也有所不同,比如多福油墨适合浦目及性材料的印刷,优力福则适合极性材料的印刷,万特则适合于铝箔的印刷,纸张有专用的油墨,耐蒸煮型要求剥离力特别高,则必需在优力福油墨中加人固化剂。

三、凹印工艺要素与控制

1.印刷色序

凹印一般有表印和里印两种方式。纸张由于其物理特性基本上均采用表印,塑料薄膜两种方式都确.。

印刷色彩还原过程中,各色版运用其相应颜色的油墨经过颜色叠加(套印)就能获得原稿的色彩。根据这个套色原理,以及生产过程中的实际经验,一般表印的印刷色序为:白一黄,品红一青一黑。里印的印刷色序为:黑一青一品红一黄一白。专色可放黑色后面,也可放在三原色后面,有时候根据生产计划安排还可作适当的调整。

2.印刷张力控制

印刷张力是印刷工艺的重要工艺参数,其张力系统也是整个印刷设备的核心内容。印刷张力的设定是根据承印基材的性质来确定的。易延伸的材料难以套准,所以其张力一般设定较小,但张力太小材料松弛,会发生不规则走动,亦无法套准。张力设定值以能够套准、收卷整齐的最小张力为佳。-般收卷张力比放卷张力略大,主要是为了把卷收紧收实,避免松卷、串卷等现象发生而不利于下道复合、分切工序生产。易延伸的BOPP, PE等一般张力值设定在100N,不易延伸的纸张、纸铝复合材料等一般设定在120N左右,NY, PEI, FM--110N定在110N左右。对于不同机型、不同规格材料,其张力设定值会有所不同。

3.干燥温度

干燥温度的控制同样也是根据基材的性质决定的。干燥温度、印刷速度和溶剂沸点之间也存在一定的关系。温度恒定,若溶剂的沸点较高,则速度要降低,反之速度可以高点;当溶剂沸点恒定,则速度加快时,要适当提高温度,反之可降低温度,当速度恒定时,若溶剂沸点较高,则温度要升高,反之温度要降低。

另外干燥温度的控制还与工艺条件、图文面积、油墨性质和油墨厚度等有关。白墨、金墨、银墨等温度要求较普通油墨高10℃左右,满版印刷油墨温度一般设定在80℃一90 *C(车速在150一200m/min)。

4.印刷压力

印刷压力即印刷橡胶压印辊的压力。印刷压力不够,油墨转移不佳,易出现图文缺损;压力太大易压出痕迹,薄膜发皱。所以一般凹印机上均配备静电吸墨压辊,利用静电帮助油墨转移,它对于高速凹印是必不可少的。特别是在印刷纸张时候,通过静电吸墨系统,油墨能非常好地转移到纸张上面。没有静电吸墨系统,油墨得不到充分的转移,图案、线条、文字等可能出现发花、断线以及浓淡不均、深浅不一的现象。不同承印物的印刷压力不同,例如表面较粗糙的牛皮纸等需要较大的印刷压力,大约在20一30Pa,印刷压辊的橡胶硬度也较一般塑料薄膜要求高,一般要求在85一90HS。一般的塑料薄膜压力一般在2Pa左右。具体生产过程中还要根据印刷版面的效果以及油墨等相关因素进行适当的调整。

5.油墨猫度调整与控制

凹印过程中油墨私度的准确性和一致性是关键点之一,特别是高速轮转印刷中,油墨的薪度控制与一系列印刷故障相关,是影响印品质量的重要因素。印刷时,油墨翁度越大,颜料转移的效果就越差。当油墨薪度过大时,整个油墨体系就处于过饱和状态,颜料等物质流动性差,容易聚集在一起,不容易顺利地进出版滚筒的网穴。如果油墨的戮度太小,油墨中有机溶剂含量多,而树脂、颜料等成分相对要少,在干燥后不能结成平滑的皮膜,墨层泛白、黯淡无光、缺乏光泽。

凹印时,首先要调整好油墨

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