塑料薄膜包装印刷工艺

1、塑料薄膜包装印刷工艺,南京工程学院 张琴,一、 塑料薄膜承印材料,1. 定向聚丙烯薄膜（OPP） 2.双向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP） 3.双向拉伸聚脂薄膜（BOPET） 4.双向拉伸尼龙薄膜（BOPA） 5.流延聚丙烯薄膜（CPP） 6.聚酯薄膜（PET） 7.茂金属聚乙烯薄膜（MPE） 8.镀铝薄膜 主要有聚酯镀铝膜（VMPET）和CPP镀铝膜（VMCPP）。 9.珠光膜,二.塑料印刷油墨,（一）凹印油墨的主要成分： 1.树脂（也称连接料） 在油墨中起分散介质作用。使油墨有良好的印刷转移性能，也是 影响油墨性能的第一要素。 2.颜料 有机颜料、无机颜料、染料这三大类。 3.溶剂（又称溶媒）

2、它是能溶解其他物质的物质。溶剂加到油墨中可降低其粘度。同 时溶剂还起到溶解树脂、分散色料、改善油墨流动性的作用。能够溶 解树脂等高分子物质的称为真溶剂。起稀释、浅溶作用称助溶剂。 4.填充料（又称填充物、填料和填充剂） 一般指加于物料中作为基本组分以改变其性能的固体物料。,（二）分类： 1、 传统溶剂型凹版油墨 大多是由连结料、颜料、有机溶剂及助剂等物质组成，其中约一半为溶剂所占。 特点： 1）对用于油墨的树脂及对添加剂的溶解性佳； 2）印刷薄膜时油墨牢固度最好； 3）印刷过程中的干燥性良； 4）价格便宜； 5）溶剂中的甲苯会污染大气、危害人体和污染包装商品。,2、无苯型凹版油墨 1）水性凹版

3、油墨 由水溶性丙烯酸树脂、水溶性颜料、助剂、水及少量的乙醇（3%以下）组成的。 特点: (1)消除了溶剂型油墨在印刷时易燃、易爆的危害； (2) 防止了大气污染、改善了印刷作业环境和保障了人体健康； (3)印刷效果较好，文字清晰，网点完整； (4)能适应时速为40150m/min的快速印刷。 目前用于塑料薄膜印刷尚处于起步阶段，主要是因为在印刷中的 附着力、印刷速度、光泽度和耐磨性等方面还不能完全达到溶剂型油 墨的性能标准。,2） 醇溶性凹版油墨 (1)以聚酰胺类或改性为连结料的居多,该类型的油墨用于聚乙烯膜。 印刷时墨层附着牢度好，有良好的光泽；但抗水性差，不耐油 脂，不耐冷冻等；夏季使用时

4、容易产生发粘、软化现象；冬季印刷时 会产生凝冻现象；聚酰胺类表印油墨无法满足液体包装的要求。 (2)以聚酯（改性）为连结料，主要用于高压聚乙烯膜。 具有醇溶、耐水、耐煮沸、抗双氧水杀菌特性，从根本上改进了 聚酯胺类油墨的缺陷，杜绝了包装袋对内容物的污染，保障了食品的 卫生和风味。可用于液体包装，出口用品包装，也可用于BOPP（可 热封）表印，制作高要求的饼干包装；另外，由于良好的耐高温特 性，已成功用于利乐结构的饮料包装。,3、UV油墨(即紫外线干燥固化油墨) UV油墨，是在一定波长的紫外线照射下，油墨中的光聚合引发 剂吸收一定波长的光子后转为游离态分子的自由基，通过分子间能量 的传递，使聚合

5、性预聚物和感光性单体变为激发态，产生电荷转移络 合体，络合体间不断交联聚合，使液态油墨瞬间转变成固态，从而完 成干燥固化的油墨。 主要成分：单分子化合物(反应性稀释剂);添加剂（包括颜料、润 滑剂、增厚剂、填充剂、促固剂等）；光固树脂（即UV油墨的连接 料）;光聚合引发剂。 优点：干燥快速，性能优良；节省能源，符合环保；设备占地面积小；在干膜厚度相同的情况下，印刷面积大；印刷品颜色稳定性 好，光亮度高；油墨颗粒小，可印精细图纹；印刷适应性强，承印范 围广；环保。,三. 塑料薄膜印刷工艺,（一）印前处理 由于塑料是非吸收性材料，油墨不能顺利转移到塑料上，为了得 到理想的文字和图案，提高油墨对印刷

6、塑料表面的粘附能力，对塑料 材料的表面常常必须进行印前处理。 1、常用方法 （1） 机械法 喷砂、打磨、高压水冲 （2）物理法火焰、电晕、电弧、等离子、辐射、加涂层等 （3）化学法氧化、置换、接枝、交联（ 酸洗、溶剂侵蚀）等 2、静电去除方法 普遍采用的办法是在印刷前用静电去除剂来除去静电。静电去除,剂（ 除电剂）根据使用方法，可将除电剂分成两大类： （1）材料用静电去除剂 （2）涂布用静电去除剂 塑料表面处理效果的鉴定方法： （1）可湿性试验法 塑料薄膜经过氧化后表面糙化，这时若将水或油墨滴在处理过的塑料表面上，就会很快地从表面扩展开来。 （2）水笔测试法 可用一般自来水笔，划涂薄膜表面，以

7、目观察其渗透性。如划涂的墨水在薄膜表面周围扩散渗透，说明处理效果好，对一般油墨的粘着牢固度较好；如划在薄膜表面的墨水，聚结成颗粒状态，不向薄膜扩散渗透，说明该薄膜对油墨的粘着牢固度较差。,（3）胶带粘拉试验法 用橡皮膏或粘胶带对印刷墨面作粘拉试验，以此来检查处理效 果。 （4）折皱试验法 即将印刷表面搓揉或折皱，油墨不应出现脆裂划成小碎片剥落， 否则表明油墨与膜面的结合牢度是不合格的。 （5）表面张力测定法 其方法是用脱脂棉球蘸上已知表面张力的测定液涂在已被电晕处 理后的薄膜上，涂布面在30平方毫米 左右，在2s内收缩成水粒状， 则薄膜电晕处理强度不足，需提高电晕强度重新处理。若试液在2s 内

8、不发生水纹状收缩，则表明薄膜已达到处理效果。,（二）塑料薄膜的印刷工艺选择 1. 可选用的印刷方式 凸版印刷、平板印刷、凹版印刷、柔性版印刷和丝网印刷。 2. 透明塑料膜的“里印”工艺 运用反向图文的印版，将油墨转移到透明承印材料的内侧，从而 在被印物的正面表现正像图文的一种特殊印刷方法。 印刷色序于普通表面印刷相反，“里印”的印刷色序一般为:K、C、 M、Y、W。,四. 塑料薄膜凹版印刷工艺,（一）制版设计 在制版时，需要根据凹版印刷的特点对设计公司设计的原稿进行 修改，使其能够更加适合印刷的需要。 为了套印的需要，如细小的线条、文字不能采用多色套印，套 色的图案上不能有细小的反白字，更不应

9、该在套色图案上留空，套上 其他细小文字，对人像等要求套印较严的版，黑、青、品红、黄版中 间尽量不隔其它色版。 印刷的需要，条形码尽量安排为线条方向与印版滚筒圆周方向一致。 颜色保证方面，如果有条件的，大实地底色与层次图案版最好 分开制版，大实地底色尽量采用专版。 挂网版必须充分考虑80和5这两个颜色跳跃区，渐变挂网时 网点极限应在10%以上。,（二）油墨调配 1、配色简单原理 要根据实际印刷工艺、墨层厚度、印刷基材来决定所用油墨。在 选择油墨时，要考虑油墨本身光泽、色相、着色力和遮盖力。 2、油墨配色时应注意的问题 （1）仔细观察色样，特别注意观察基材，从基材粗糙与光滑、反射程度来选择油墨。

10、（2）选择配色所需的油墨时，尽可能避免混合过多的油墨，尽量使用接近于标准色及由单一颜色制成的油墨。 （3）要特别注意油墨着色力。 （4）配制专色时，应选用原色油墨进行调配，这样的油墨墨色的明 度和饱和度都能够保证。,（5）调深色油墨时，应以色墨为主，酌量添加黑色油墨，添加量要 少，否则会减少油墨的光泽性，使油墨的灰度增加，鲜艳度减少。 （6）尽量利用补色原理来减少试验的次数。 （7）需加入白、黑墨时，应特别注意加入的分量及称量的准确性。 （8）制作淡色油墨时，应从墨膜透光程度判断应加入多少白墨或者调墨油 （冲淡剂）进行调色。 （9）提高墨膜光泽方法 在颜色允许范围内加入适量调墨油。 在印刷墨膜

11、表面涂一层罩光油。 增加油墨透明度。 注意印刷环境的温度、湿度。 （10）荧光油墨不能与大量非荧光油墨进行混合配色。,3、特殊颜色制作 （1）金、银墨制作 采用调墨油加入适量金、银粉搅拌即成，要注意选择合适细度的 金、银粉。同时要选择适应印刷基材的调墨油，并应在印刷时调配。 金墨也可使用银粉、透明黄色、调墨油进行混合制作。在配金墨时， 采用金粉（ 青光）、调金油， 透明黄的比例为1:3:2，效果不错。 （2）珠光油墨 珠光颜料与合适比例的高透明性油墨或调墨油混合均匀即成。 （3）夜光油墨 将夜光油墨分散在透明性高的调墨油中，搅拌均匀即可。 以上各种油墨都不能研磨，金、银墨研磨会损坏研磨设备，珠

12、 光、夜光油墨研磨会破坏表面或晶体结构，丧失应有的效果。,（三）凹印版制版 凹印制版分为腐蚀制版、电雕制版和激光制版。 1、腐蚀制版（最早被采用） 将阳图软片包裹在已经涂布好感光胶的滚筒上，利用高压汞灯或 氙灯曝光后再显影腐蚀。它的优点是网点形状成U 型，网坑深度基本 一致，吸墨量好，实地印刷墨层均匀厚实。但其层次不够丰富、精细 程度不好。 2、电雕制版（上世纪90年代初期兴起） 利用雕刻针直接在镀铜滚筒上进行雕刻而成的。最初通过对阳图 软片进行扫描，然后进行雕刻，发展到现在直接利用PS文件进行无 软片雕刻。它的优点是图像层次分明，精细程度高，且较容易实现无,缝连接制版。但其网点形状成V型，网

13、坑的深度随着网点的大小和雕 刻针的角度而变化，其吸墨性不如腐蚀制版，细小文字版在印刷时容 易出现断笔、断划或文字不实发虚的现象。 3、激光雕刻充分结合了前两种制版方式的优点。它是先在滚筒上用激光进行雕刻，然后再腐蚀，以保证其点形的完好。 （四）打样 在印刷前必须采用印刷机打样，由客户或有关人员确认后作为标 准样。标准样的印刷应该在正常的印刷工艺条件下进行，否则以后印 刷时追样就非常困难，所以打样时应注意以下几点： 工艺条件选定最基本的印刷工艺条件。 油墨黏度尽量选择低一点。,原色油墨要加入一定量的冲淡剂后才进行打样，尽量少用已多次使 用的特别是受污染的油墨进行打样。 绝对禁止在打样时为了过分追

14、求效果而做的一切非规范操作，如提 高浓度、黏度来改变色相，调整刮刀压力来提高油墨的转移率等。 油墨必须搅拌均匀后才能使用，特别是专色油墨。 自己调配的专色油墨必须刮样，准确记录留档，为以后调配作参 考。 打样时尽量达到正常印刷的速度。 如果条件允许，在确认了样本的基本颜色后，先印刷一定数量的产 品（如一卷膜），然后取样确认为标准样，作为档案资料密封保存。 标准样确认后，应裁取其相连的23作为等效标准样，在无热 源、无紫外线的地方妥善保存，以后每次印刷时裁取部分作为印刷对 样使用。,（五）凹版印刷,（六）印刷过程中油墨的转移 塑料凹印油墨的转移是指从印版滚筒网孔到承印材料上的物理着墨过程，其机理

15、可以描述为：印版滚筒表面浸在墨槽中，当墨辊转动时，刮墨刀将多余的油墨刮去，而网孔内的油墨在压印滚筒的压力作用下，转印到塑料薄膜上。 影响塑料凹印油墨转移的若干因素： 1、油墨本身的特点 （1）油墨的细度 （2）油墨的粘度 （3）油墨干燥性能,2、印刷速度 当印速过快时，会产生气孔和拉丝现象，使印品上出现白点，影 响印品的外观效果；当印速过低时，油墨转移也会受到影响，表现为 流平性不好，色相偏浅且不均匀。因此印刷速度应该满足承印材料的 适应范围。 3、制版方面 不同制版工艺产生的网孔形状、宽度和深度均会对油墨转移的效 果有很大的影响。在塑料凹印中，应该根据承印材料的性质确定版深 及加网线数。如果

16、网穴太浅，没印多久就会被磨平，从而使网穴中的 油墨量减少，影响油墨转移效果。因此应该在保证质量的前提下，将 网穴雕刻得深一些。,4、刮墨刀 刮墨刀的角度和种类会影响刮墨效果和印版网孔内的着墨量。调 小刮刀压力、采用软刀片、适当减小刀的角度，均可以改善油墨的转 移效果。另外，如果刮墨刀离印版压印线较远，小网穴里的油墨容易 干结， 出现“ 干版”现象，因此应该将刮墨刀往前推，离压印线近些， 这样有利于刮墨刀将多余油墨刮去，使网孔内的油墨很好地转移到承 印材料上。 5、印刷压力 相比较凸版和平版印刷，凹版印刷需要更大的压力。压印辊的印 刷压力对塑料凹印油墨的转移影响很大。提高印刷压力可以增大承印 材

17、料与印版之间的相对作用力，从而提高凹印油墨的转移率。但压力,又不能太大，因为时间久了会对压印滚筒有影响，严重时会出现裂 纹，因此应该合理调整印刷压力。 6、 静电作用 采用静电工艺有助于提高印版细密部分的油墨转移，能够避免网 点丢失等现象的产生。因此在塑料凹印过程中，安装静电吸墨装置， 利用异性电荷相互吸引的作用，能够把印版网孔里的油墨更多地吸附 到承印材料上，提高油墨的转移效果。 7、 环境温湿度 如果环境温度过高，溶剂挥发速度太快，且极易干燥，从而出现 “ 干版”现象，造成转移不良；如果环境湿度太大，空气中的水分会进,入墨槽，使油墨溶解性变差，影响油墨转移效果。因此应控制温度为 “1823

18、度” ，相对湿度为“50%60%”。有条件的车间可以安装中央空 调，湿度大时可以在印版附近放些干燥剂，这样都会有助于改善油墨 的转移效果。 8、其他方面 为了提高塑料凹印油墨的转移效果，我们可以适当调整墨盘的位 置，使印版最大限度地浸泡在油墨中，使版面保持湿润状态。并且能 够经常清洗印版，用铜丝刷仔细清洗网穴，把堵塞在里面的油墨洗 去，清洗时最好用专用的洗版剂或去污粉。,（七）卫星式六色凹版印刷机塑印工艺,印刷过程： 放卷 张力系统 反印一色，干燥 反印二色，干燥 正印一色，干燥 正印二色，干燥 正印三色，干燥 正印四色，干燥 同速棍拉引 收卷,（八）单元组合式凹版轮转机塑印工艺,试印： 装版

19、 调墨 装刮刀 开卷 调节张力棍 印一色 干燥 印二色 干燥 对花 牵引 收卷,单元组合式物色凹版轮转印刷机结构示意图,五. 塑料薄膜印刷质量控制,（一）套印系统优化设置 1.根据印刷图案的形状进行套印色标的位置设置 不要让印刷图案中类似的形状与色标相邻地出现在同一条扫描区 域内。 2.根据不同类型的原稿进行套印参照物的优化选择 假设图像部分是由A 、B 、C 、D 四种专色版所印的图案叠合而 成，E 为线条文字版，与图像部分不存在明显的套印关系，F 版为实 地基准版，与其他各版之间均存在套印关系，那么它们之间的套印关 系就可以设置为A B C D F；EF。A 、B 、C 、D 四色版 的印

20、刷色序可根据具体情况进行位置互换。,（二）凹印张力控制 薄膜在印前放卷过程中，多色印刷过程中或印后收纸过程中都需要保持一定张力，张力太大易产生纵向皱纹，张力太小易产生横向皱纹。 1.印机各部分张力控制 (1)从给料轴到给料牵引辊之间的张力控制 由于牵引辊的动作把印刷材料以一定的速度、张力从给料轴拉出并送入印刷部，这部分的张力要大于印刷部的张力，通常用连在给纸轴上的制动器来控制张力。 (2)牵引辊到版辊间(牵引部)张力的变化和控制 有下面两种方法可以得到适合的张力：,a、使压紧辊直径稍有变化，修正压紧辊的转数。 b、摆辊式控制张力的方法。 (3)收料牵引部张力控制 从版辊到收料牵引之间为了干燥，

21、通常把距离加大，由于干燥加热，延伸则发生变化，引起材料伸缩变化，这些都是引起套印不准的原因。 (4)卷取部张力控制 收料部和给料部相比，收料部要更注意锥度张力，惯性补偿误差。 2.锥度张力 一般情况下采用定张力卷取收料，随着料卷的增大相对于内侧材,料的力矩变大，产生打滑即卷取收缩。再有由于材料的收缩及空气的 放出指向中心的压力加大材料被挤坏或被横向挤出，产生所谓竹笋现 象。靠近卷芯的地方产生皱纹，使表面凹凸不平。解决这些问题，就 是卷径逐渐变大时张力应逐渐减小，即采用锥度张力。卷取时的初始 张力决定了卷取终了时的张力。其减少的程度叫锥度。一般使用10- 50的锥度。 3.惯性补偿 所谓惯性补偿

22、就是为了吸收机器起动时，作业当中，速度改变时 或者由静止达到所定速度时，由于料卷的惯性引起的张力变化而进行 的补偿。,（三）印刷压力控制 在印刷过程中压印体之间的相互作用的力称印刷压力，凹印与平 印、凸印一样，必须借助印刷压力才有可能将印版表面上的图文转移 到承印物上。印刷压力不仅是实现印刷过程的根本保证，而且在很大 程度上决定了印刷的质量。要提高凹印质量，必须对印刷压力进行控 制，那么确定印刷压力要考虑哪些因素： 1.橡皮布的硬度 一般当压力小于l0kgcm 时，橡皮布的相对变形与压力成比例的 变化。此后随压力增加，相对变形增加的速度比较缓慢，当变形量增 加到25以后，压力再增加，变形增加也

23、不明显。,2.承印物性质 不同厚度和不同表面平滑度的承印物，印刷时所需的压力量是不同的。 表1 不同承印物的凹印印刷压力,3.印刷速度 实践证明，当印刷速度增加时，其印刷压力也需要相应的增加， 这是因为速度高，印刷表面接触的时间有所减少的缘故，为了不使印 刷面完全接触程度减少，便于油墨从印版表面转移到纸张表面上，就 必须加大印刷压力。 4.印刷品的数量 在印刷过程中，随着印品数量的增多，印刷压力会有所降低。这 是因为橡皮布及衬垫在印刷过程中发生了塑性变形，使其厚度变薄， 压力降低，相应的会使油墨的转移率减少，因此为了获得质量稳定的 印刷品，每印一定数量的印品后，应检查一下印刷压力的变化情况。

24、适当作一些调整，以保持压力稳定。,5.印刷品质量要求 不同的印刷品有着不同的复制要求，如实地版，可以使用稍大的 压力以达到印迹结实的要求，而对精细的网线图文，则应十分强调在 印迹清晰的条件下使用尽可能小的压力。 （四）油墨黏度控制 适当的油墨黏度是油墨具有良好印刷适性的前提，如果油墨黏度过大，油墨分子间产生的抵抗力会很大，造成墨层分裂困难。 1. 调整油墨的组成与结构 2. 利用油墨的触变型,六. 塑料凹印常见故障及排除方法,（一）凹版印刷塑料薄膜时的油墨故障 1.产生污版问题 在塑料凹版印刷中，印版滚筒的非印刷面经常粘有一层朦朦胧胧 的油墨。转印到印刷基材上往往呈现出片状或线条状的污版，称为

25、脏 版，也叫雾版。产生脏版问题的原因除了与油墨配方本身、刮墨刀的 压力和接触角以及印版的质量有关外，还与油墨的印刷粘度有关。一 般来说，油墨黏度越小，脏版问题越不容易发生。 2. 高速印刷的飞墨问题 印刷机高速运转时油墨在印刷机墨辊之间分裂，长的油墨形成长 的细丝，这些细丝断裂成细滴呈雾状飞散，分布在印刷车间的空气 中。 形成这种情况的原因有： 印刷速度过快。,给墨量太多，墨辊上墨层太厚。 油墨太长太粘。 墨辊安装不适当或损伤。 处理方法： 降低印刷速度。 换用颜色浓度高油墨，减少给墨量。 加入蜡类助剂，使油墨变短并降低粘性。 检查墨辊，并将墨斗开小些，调节齿轮使转动快些。 3.对颜色、转移率

26、以及颜色饱和度等的影响 凹版油墨是依靠凹版凹下的网点的油墨转移到印刷基材上的，相对而言，印刷网点的体积是基本固定的。随着油墨印刷粘度的升高，,油墨的粘性也随之增高，从网点转移出来的油墨也越多，这样印品的颜色浓度、饱和度也越高，但这是有一定限度的。当油墨的粘度不断升高达到一定的程度时，油墨的转移率也达到了同步的提高，如果油墨的粘度还继续上升，油墨的粘性就越来越强，油墨就开始很难进入很小的网点，网点里的油墨就越来越少，油墨的转移率就开始逐步下降。印刷品的颜色浓度也开始下降。 4.对印刷速度的影响 在实际印刷中，要根据印刷机的印刷速度进行选择。当印刷速度提高时，其印刷粘度值将会下降。当然最合适的印刷

27、粘度，还受其它因素的影响： 即使是相同的印刷速度，由于油墨配方设计的差异，其印刷粘,度也会有所不同。所以在实际的印刷过程中，一定要根据印刷时的效 果进行调整。 受季节温度的影响：相同的印刷油墨在夏天和冬天的粘度是有 差异的，油墨生产企业也一直在为减少温度对油墨粘度的影响而努力. 还要根据印刷印版滚筒的实际条件选择最合适的油墨印刷粘度. 5.对印刷品光泽度的影响 凹版油墨的粘度越低（即在原油墨中加入更多的溶剂），印刷油 墨中树脂和颜料的含量就降低，油墨转移到印刷基材上干燥后就不易 结成光滑的墨层而出现白花现象，直接导致印刷品缺乏光泽度。因此 要想获得优异的光泽度，必须保证印刷油墨有合适的树脂和颜

28、料含量.,6.静电问题 一般情况下，OPP 里印油墨本身抗静电的能力有限，比聚酰胺 型表印油墨及聚氨酯体系油墨更容易产生静电。对于O PP里印油墨 而言，印刷油墨的粘度越高则越不容易产生静电问题，在正常的温度 条件下，印刷油墨的粘度在16 秒以上（3# 杯），静电一般不会发 生；如果印刷粘度低于16 秒（3# 杯） 则胡须状、斑纹状，边缘排 斥等故障就容易发生。 如果印刷油墨粘度已经在15 秒（3# 杯），尽量不要采用提高印 刷油墨的粘度的方法，因为提高油墨印刷粘度不仅会增加印刷成本， 还会带来印刷转移因难，容易产生污版等印刷故障。可根据产生静电 的具体情况，采取其它排除静电的方法，例如，可通

29、过改变稀释的溶 剂比例、添加5的异丙醇（属极性溶剂、电导性好） 或酌情添加少 量抗静电剂即可达到消除静电目的。,（二）塑料凹印常见的故障排除 1、套色不准 主要是凹版滚筒直径有偏差，由于装版不正，造成图文变形；轴 搭牙间距不均，空隙偏大或偏小，或有顶牙现象而造成套印不准；薄 膜开卷收卷轴张力控制不均衡或凹印薄膜厚度不均、荷叶边；印版滚 筒与压印滚筒两端压力不均匀或多色套印时各印版之间压力不一致。 2、尺寸偏差 收缩余量不足或过多。印刷时由于塑料薄膜张力和加热干燥的影 响，使薄膜纵向尺寸变化较大。适当调整印刷张力，防止温度设定不 当造成尺寸偏差。,3、反印（即咬色） 反印指在套印中前一色的油墨反印到后一色的印版上。原因：前 一色印后墨层未能彻底干燥；第二色压力过大，或机速太快，或冷热 风不良；基材印刷适性差。改进前一色油墨的