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标签环保材料与印刷工艺的现状与发展

一、标签印刷的环保材料

标签环保的需要无疑对标签印制的承印材料提出了更高的要求,对于标签印刷承印材料来说,从原先的纤维纸和单一膜材料逐步向合成纸、复合纸、多层改性膜材料过渡,在适应标签功能和质量的要求下,也更加注重环保性。而对于标签印刷油墨,也要求无毒无挥发,回收时易脱墨、油墨产品可降解。

1 . 承印材料

①环保合成纸。

合成纸不包含纤维纸的成分,但有着纤维纸的书写和印刷性能。其是利用P P 作为基础材料,同时加入填充料和添加剂,采用机械加工形成的 3 层复合的新型材料类型。合成纸加工是将P P 颗料和填充材料混合熔融挤压成膜,先纵向拉伸后再复合上下两层表面层,再横向拉伸冷却后得到产品。合成纸由不同拉伸效果的3 层膜构成,中间层经历了纵横2 个方向的拉伸,具备高抗张强度和刚性,而上下两层膜只是横向拉伸,产生密集的微孔,通过光的散射而变得白色不透明,有了纤维纸的不平整和白度特征,具备了良好的书写和印刷适性。合成纸有防透、防霉、耐溶剂,白度高、色彩优质再现等优点,适合制作膜内标签,可与包装容器同时回收,燃烧时无烟无异味,属于绿色环保包装材料。

②复合纸。

标签用复合纸往往是以铜版纸为基础材料,在其表面喷涂或粘附一层非纸类材料而构成的一种承印材料类型。其中镀铝纸是标签印刷中的常用类型。镀铝纸是在铜版纸上镀一层铝粉,与纸良好复合,而后再在铝涂层上均匀涂覆一层涂料,以改善表面的印刷适性。复合纸具有较强的抗撕裂强度,外观华丽,便于回收处理,适合作酒类标签。

③环保膜材料。

P E T 和O P S 目前广泛应用于热收缩套标的制作。热收缩套标属于套筒标签,是一种采用专用油墨印刷在塑料薄膜或塑料管上的薄膜标签。此款标签可以回收利用,在节约成本和保护环境方面优势显著。从日常生活中,我们也可以明显地感到,热收缩套标的市场正不断扩大,几乎覆盖了全部的零售业。国内P E T 的供应商主要是韩国S K C 、山东富维和其它的一些供应商,O P S 供应商则主要是日本郡是(工厂位于上海)和广东华业等,在国内标签发展最迅速的华东和华南地区,都可以实现便捷的采购。

随着木材资源的紧缺,对于一个发展中的大国,巨大的商品量使我们必须对标签印刷纤维纸的用量进行制约,因此纸的用量越来越少而膜的用量越来越大。而膜的印刷适性及后加工性能的局限性,使得技术热点转向多层膜复合,以达到纤维纸的印刷及环保特性。

2 . 环保油墨

油墨是体现标签中商品的来源、内容、性质、作用等信息的关键。标签印刷环保油墨的种类也在不断的开发研究中。

U V 油墨。

U V 油墨利用光谱的辐射能量实现油墨的干燥,V O C 排放低,对环境污染小;油墨固含量高,色浓度也高;只要未经过U V 灯照射,墨膜基本不干,因此结束生产任务时不必清洗墨路,油墨的合理损耗小。

结合了喷墨印刷技术和紫外线固化技术的优点的U V喷墨印刷,是2 0 世纪末发展起来的一种新技术,具有可以在刚性和柔性材料上印刷、生产效率高、印品的图像分辨力高、且耐用性好,以及价格较低等众多优势,使其具有良好的应用前景。在数字印刷墨水领域,据I n f o T r e n d s 公司预测,2 0 1 0 ~ 2 0 1 4 年,溶剂型墨水的销售额将从9 亿美元减少到6 亿美元左右,年均复合增长率为- 9 % ;而U V 喷墨墨水的销售额将从目前的3 . 6 亿美元增长到2 0 1 4 年的8 亿美元。目前,油墨制造商对绿色包装(如食品、药品、日用产品的包装等)U V 油墨的研究主要集中在如何降低有害物质迁移量的课题上,如

用大分子量光引发剂替代现在普遍采用的小分子量光引发剂,从而在油墨配方上达到环保要求。

②水性油墨。

水性油墨作为一种新型包装印刷材料,与油溶性油墨的差别主要是溶剂,使用水性油墨印刷不需要用任何有机溶剂稀释,只用清水便可,因此水性油墨也没有V O C 排放问题。目前,水性油墨不仅在标签印刷中使用较多,而且在整个印刷行业水性油墨的地位都在不断提高。当然,也应看到,水墨的干燥时间长和色彩饱和度受限等问题是需要注意的。③大豆环保油墨。

大豆环保油墨是采用大豆油来替代油墨中的矿物油,制成的豆油基油墨取代普通石油基油墨,可较好避免对产品的污染。而由于用大豆油部分取代了矿物油的含量,因此相对来说植物油中的油酸会比传统油墨多一些,从一定程度上使油墨的乳化率增大,从而使油墨在实际印刷情况下产生印刷不稳定的现象,因此在选择树脂等方面应尽可能选择抗水性好的树脂,以防止过度乳化现象的发生。

④可食性油墨。

可食性油墨作为一种特种油墨除了具备传统油墨的特外,还具备可以供人食用的性能而被广泛应用在食品和药品等行业,如由D N A 与可食性油墨合成的D N A防伪油墨,其性能安全,对人体不会有任何伤害,主要应用于制药产业,如胶囊、膜衣锭、糖衣锭等的图文印刷,在认证时只需检验胶囊上的D N A 密码标志即可辨认其真伪。其色料为可食性的色素,连接料一般由油类及其助剂等组成,它的油类是可食性植物油,溶剂则可以是液态糖。可食性油墨的印刷方式和传统印刷在印前环节基本一致,在印刷方式上,主要为喷墨式和丝印式。而在印刷过程中,对油墨的干燥方式和条件参数以及油墨墨层厚度的选择时,一方面要考虑油墨自身的特性,另一方面还要重视食品或药品自身的特性。目前围绕着可食性油墨的探索,主要体现在原材料的选取上,如何选取印刷呈色效果更好同时更安全使用的材料是当下所要解决对问题。

要想使标签上的信息持久、清晰,且不易抹去,就需要油墨与标签基材能够全面匹配,以及油墨拥有良好的印刷适性等。在实现标签环保性方面,还应该从标签的实际用途来考虑,根据承印物的不同从而选择合适的环保油墨。例如,室外空调机上的标签需要考虑耐晒、耐雨淋等性能要求;洗涤用品上的标签需要考虑耐水、耐酸碱、耐皂等性能要求。此外,在选用合成纸和薄膜基材进行印刷时,需要测试所选U V油墨的附着牢度、耐刮性、耐折性,以防标签使用后会产生墨层脱落、掉色等现象,从而造成二次污染。

同时,P E T 收缩膜采用的环保油墨与P V C 收缩膜类似,但需要对白墨的表面附着力进行确认,这是因为白墨对P E T 收缩膜的表面附着力要求比P V C 收缩膜高,其他色系基本相同;O P S 收缩膜是截至目前为止最为环保的薄膜材料,其应该采用完全醇溶丙烯酸树脂类的环保油墨,而O P S 收缩膜的表面耐溶剂性要远远低于P V C 、P E T 收缩膜,因此必须选择O P S 收缩膜专用的环保油墨。而更为具体的情况,还需在实际生产中逐渐发现解决。

二、环保标签印刷工艺

1 . 柔性版印刷

相比凸印,柔印其采用环保油墨,实现了真正意义上的环保印刷。在美国,柔印是标签印刷的主流技术,8 0 % 的不干胶标签采用柔印方式。在欧洲,不干胶标签印刷中柔印和凸印各占一半。在我国,凸印技术在标签市场已经非常成熟,目前较柔印占有较高的市场份额。但柔印的发展速度非常快,在标签印刷中已占有绝对优势,这得益于其工艺技术大不断进步和完善,具体表现在以下几个方面:

①柔印的直接制版技术特别是加网技术取得了突破,使得柔印的印刷质量有了极大的提

高,特别是在处理细腻层次到绝网的渐变上。

②与凸印相比,柔印由于采用网纹辊的短墨路供墨系统,使得柔印在调机准备时几乎不需要对墨色进行调整,在正式印刷时,也不会由于供墨量的改变产生色差而造成废品,从而在成品率上也具有优势。

③柔印适于各种组合印刷方式,在所有印刷方式中,最有包容性和延展性。

④柔印在应对短版活件方面具有优势。

当前柔印已经实现了非常高的标准化程度,操作简单方便,网纹辊传墨方式也保证了不同批次印品色彩的高度一致性,这是其他印刷方式无可比拟的。虽然由于版材的原因,目前柔印的网点相比于凸印还没有那么细腻,但从整体的印刷质量来看,柔印还是有优势的。在我国,柔印还处于起步阶段,有很大的提升空间。目前国内客户更多的是从成本角度来选择印刷方式,当客户的环保意识、质量意识整体提高时,就会更倾向于多花一点成本来保证质量,那时柔印的优势就会凸显出来。从长远角度来看,随着柔印制版技术的提高、制版费用的降低,柔印在短版活件印刷方面也会逐渐表现出一定的优势,到那时,柔印势必会取代凸印,成为标签印刷的主流技术。

2 . 数码印刷

由于省去了制版的工序,数码印刷也成为环保的标签印刷工艺。同时其可实现按需印刷、提高生产效率、可增加标签印刷的防伪功能,实现个性化的需求,同时印刷宽度基本不受限制。数码标签印刷能够轻松实现图文印刷和可变数据打印,满足市场日新月异的需求,主要表现在以下几个方面:

①采用数字化生产,生产成本降低,按需印刷,不会造成浪费,同时实现长短版兼顾,扩大了企业的业务范围,而整套流程也只需一人即可完成,提高生产效率。

②可采用专色印刷、缩微文字印刷、条码印刷、水印等方式实现产品防伪功能。

③提高标签印刷的精度,可进行分辨率为2 4 0 0 d p i 、2 3 0 线/ 英寸的高精度图像印刷。

④承印范围和服务范围扩大,可在包括皮革、玻璃、木器、石材等在内的任何材质上打印,满足不同领域需求。

⑤对生产环境适应性强,其整体设计工艺确保在各种工业生产环境中都能运行自如。

市场个性化需求的日益强烈以及新产品推出周期的缩短,促进了按需数码印刷方式的发展。有调查统计,4 5 % 的标签印刷商认为按需印刷将成为非常重要的因素;6 7 % 的标签印刷商认为短版生产能力将是非常重要的生存因素;预计未来几年之内4 0 % 的标签生产将采用数字印刷。

三、结语

绿色环保呼声的日益高涨,也对应用广泛的标签提出了要求。把握环保标签材料和印刷工艺的发展方向,开发并研制环境友好性材料和印刷方式,将是倡导绿色环保生活的今天,对于应用更加广泛的标签业值得关注的重点。

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