紙包裝的印刷往往會在印后有覆膜的工序。覆膜后的包裝不但增強了表面強度、光澤度,而且提高了制品的檔次,因此覆膜工序在紙包裝尤其是紙盒包裝品中很常見。本文簡要介紹了覆膜的一些基本要素:薄膜、粘合劑、工藝流程、設(shè)備、影響因素,希望能給讀者一些幫助。
覆膜就是將塑料薄膜涂上粘合劑,將其與紙張經(jīng)橡皮滾筒和加熱滾筒加壓后粘合在一起,形成紙塑合一的產(chǎn)品。覆膜可分為兩種情況,一種是在塑料薄膜上印上圖文再與紙張覆合,另一種是在紙張上印刷圖文,在其上再覆合一層塑料薄膜,本文所指是第二種情況。當(dāng)紙張上印刷好圖文后,在其上覆合塑料薄膜,所用材料薄膜和粘合劑,設(shè)備為覆膜機(jī)。
一、覆膜用塑料薄膜
用于覆膜的塑料薄膜有:聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚酯薄膜和聚碳酸酯薄膜等。用于覆膜的薄膜厚度一般在0.01-0.02mm,其透明度越高越好,其透光率應(yīng)在90%以上,同時具有耐光、耐化學(xué)藥品,幾何尺寸穩(wěn)定,有一定的機(jī)械強度等性能。
用于覆膜的塑料薄膜多數(shù)屬于非極性、低表面能的難粘材料,此外,由于受弱表面層、清潔度差等因素影響,使得塑料薄膜很難與被覆合的承印物很好地粘合。因此,要對塑料薄膜事先進(jìn)行表面處理,使薄膜氧化,生成羰基、羧基等極性基團(tuán),并使薄膜表面潔凈,從而提高膜面的表面自由能,增加粘合劑對薄膜表面的潤濕能力和粘附能力,使之符合覆膜的工藝要求。塑料薄膜表面處理的方法有:化學(xué)氧化法、藥品處理法、溶劑處理法、火焰處理法、電暈放電處理法,目前常用的方法為電暈放電處理法。
二、覆膜用粘合劑
粘合劑一般由主體材料和鋪助材料組成。主體材料是鉆合劑的主要成分,能起到粘合作用。主體材料的物質(zhì)有合成樹脂、合成橡膠、天然高分子物質(zhì)以及無極化合物。輔助材料是粘合劑中用以改善主體材料性能或便于施工而加入的物質(zhì),主要有固化劑、增塑劑、填料和溶劑等。覆膜使用的粘合劑,一般為溶劑型粘合劑。以EVA為主體樹脂,屬于熱熔型,EVA樹脂處于熔融狀態(tài)時,其表面張力較低,與非極性的聚烯烴有較好的粘合力,且透明、流運性好,便于涂布,但粘合劑中以芳香烴、石油烴等作溶劑單獨或混合作用,略有毒性,而且耐油墨性較差,F(xiàn)已開發(fā)出以水為溶劑的粘合劑,其無毒、無公害、不燃燒,但這種粘合劑主體材料只限于能在水中分散的各類高分子樹脂,而且對塑料薄膜、覆膜設(shè)備等均要求較高,粘合性能的穩(wěn)定性不太理想。
三、覆膜工藝流程
覆膜用的塑料薄膜有:已涂布粘合劑的預(yù)涂膜和覆膜時涂布粘合劑的即涂膜兩種。預(yù)涂膜的工藝流程為:輸紙臺輸紙——印刷品壓膜——收取成品。即涂膜的工藝流程為:輸紙臺輸紙——薄膜涂粘合劑——印刷品壓膜——收取成品。
四、覆膜設(shè)備
覆膜機(jī)分為即涂型覆膜機(jī)和預(yù)涂型覆膜機(jī)兩大類。即涂型覆膜機(jī)包括上膠、烘干、熱壓三部分,上膠部分裝有調(diào)節(jié)裝置,以調(diào)節(jié)上膠量,滿足不同印件的要求,上膠輥采用橡膠輥或鋼輥。烘干部分的供道一般長2-3m,烘道口設(shè)有紅外燈管和電風(fēng)扇,以使粘合劑干燥和排除廢氣。熱壓部分是覆膜的關(guān)鍵,直接關(guān)系到覆膜產(chǎn)品的粘結(jié)牢度。熱壓部分由一組滾筒組成,其中一只空心金屬滾筒,內(nèi)裝電熱管,溫度可自動控制。這組滾筒的壓力可以調(diào)節(jié)。即涂型覆膜機(jī)適用范圍廣,加工性能穩(wěn)定可靠,是目前國內(nèi)廣泛使用的覆膜設(shè)備。預(yù)涂型覆膜機(jī),無上膠和干燥部分,體種小,造價低、操作靈活方便,不僅適用大批量印刷品的覆膜加工,而且適用自動化辦公系統(tǒng)等小批量、零散的印刷品的覆膜加工。
五、影響覆膜質(zhì)量的因素
除了塑料薄膜、粘合劑本身的性能、質(zhì)量等因素外,影響覆膜質(zhì)量的因素,還與印品墨層狀況、覆合溫度、覆合壓力,粘合劑的涂布狀況、環(huán)境濕度等有關(guān)。
1、印品墨層狀況:印品墨層狀況主要指紙張的性質(zhì)、油墨性能、墨層厚度,圖文面積以及印刷圖文密度等,它們對覆膜的影響,主要是對印刷品與薄膜的粘合強度的影響。當(dāng)印刷品墨層較厚、圖文面積大時,這些油墨改變了紙張多孔隙的表面特性,阻礙了粘合劑的滲透和擴(kuò)散,使得印刷品與塑料薄膜很難粘合,易出現(xiàn)脫層、起泡等故障。此外,油墨中不可用白墨作沖淡劑,因白墨中有明顯的粉質(zhì)顆粒,與連結(jié)料結(jié)合不緊,對粘合有阻礙作用。油墨中加放燥油過量及向印品上噴粉,均會影響覆膜的牢度,墨跡未完全干燥也會造成覆膜后產(chǎn)品起泡、脫層。
2、覆合溫度:在熱壓下覆合,粘合劑層處于熔融狀態(tài),分子運動加劇,參加成鍵的分子數(shù)量增多,使塑料薄膜、印刷品、粘合劑層界面間達(dá)到了最大的粘合力。盡管覆合溫度的提高有助于粘合強度的增加,但控制范圍必須合理,經(jīng)驗值在70-90℃之間。溫度過高,會使薄膜收縮、變形,使產(chǎn)品產(chǎn)生皺折、卷曲及局部起泡。
3、覆合壓力:覆合壓力大些,有助于提高薄膜與印刷品的粘合牢固度,但壓力過大,容易使薄膜變形、產(chǎn)生皺褶,而且會使橡膠輥受壓變形。壓力過小則粘合不牢。實際生產(chǎn)中,要根據(jù)工藝條件調(diào)節(jié)壓力,如對表面粗糙、質(zhì)地松馳、滲透性大的紙張,壓力要大一些。覆合壓力的經(jīng)驗值一般在15-25MPa范圍內(nèi)。
4、粘合劑的涂布狀況:粘合劑的涂布狀態(tài)指涂層的均勻程度及涂布量,粘合劑在印刷品與塑料薄膜表面要求涂布薄而均勻。在保證覆合牢固度的前提下涂層要盡量薄。粘合劑的涂布量經(jīng)驗值為3/8g/m2,膠層厚度為5-8μm。
5、環(huán)境濕度:在相對濕度較高的環(huán)境中,印刷品的平衡水分值會改變,從空氣中吸收的大量水分,在覆合過程中釋放出來,在粘合界面上形成非粘合現(xiàn)象,而且印刷品邊緣會形成波浪形,覆合時不能與覆膜很好粘合。因此,能保持環(huán)境的相對濕度的穩(wěn)定。
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