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1、凹印复合技术的瓶颈与难点痛点,如何解决在塑料复合软包装印刷发展的过程中,国内也经历了几个重要的技术更新环节, 而这些技术更新和改进的动力主要源自外部的压力。由于凹印在印刷效果上本 来就远优于其他可以用于复合包装的印刷方式,所以内在的技术更新动力远远 不足以推动凹印技术的前进,而外部的压力主要来自这些年XX对产品安全、 环保和员工职业健康要求的日益提高。1 .油墨技术的发展凹印技术的改进和更新大约开始于十几年前,首先从油墨开始:由原来含苯类 溶剂的油墨改为酯类溶剂为主的油墨。这次改变的原因非常简单,因为有食品 类客户发现包装后的产品有异味,从而引出了塑料复合软包装溶剂残留和苯类 残留问题。因为苯
2、类溶剂对人体危害是明确的,国家就出台了新的产品标准, 用GB/T10004-2023包装用塑料复合膜、袋干法复合、挤出复合代替 GB/T10004-1998和GB/T10005T998。新标准提高了对溶剂残留量的要求:溶剂总残留由lOmg/肝调整为5mg/m2,苯类残留由3mg/nf调整为不得检出。这次的变革仅仅是一个小的进步,但却也对印刷效果和在承印物上的附着力产 生了一定的负面影响;在后续油墨制造商的不断努力和改进中,这些影响慢慢 地被消除。2 .制版技术的发展 凹印技术的发展推动力也有源自内部的成本压力,凹印方式虽然在印刷效果和 承印力上远高于其他印刷方式,但是在发展初期其制版费用高、周
3、期长,影响 了小批量、多改版订单的生产。印刷企业的这个成本压力被迫向制版厂传递,使得制版厂必须想尽办法去降低 成本、缩短交期,最后终于发明了中国独有的制版工艺,将凹版的基轴由原来 的无缝钢管变为使用钢板卷成的圆辐。采用这个制版新技术后,并配合制版厂 的其他成本控制手段,国内凹版的市场价格比原来降低了接近三分之二。但是由于制版的基幅由钢板卷成,其同心度和动平衡差,以及内部应力的不稳 定性,造成了印版比原来的使用寿命短很多。但不管怎样,这样的技术发展事 实上推动了中国凹印的快速发展。3 .复合技术的发展自80年代开始,无溶剂复合技术在欧洲、*使用并逐渐成熟,我国90年代开 始也有部分知名企业引进,
4、但由于受到粘合剂技术和市场接受程度的影响,并 没有发展起来。由于我国当初复合工艺像凹印一样选择的是*路线,采用溶剂 型的干法复合方式,除了复合出来的产品透明度高、复合牢度强以外,下机时 复合质量的判定也比较容易,这些都是当初的无溶剂复合技术无法解决的问题, 因而导致无溶剂复合一开始就在国内发展缓慢。-2- 进入2000年后,随着国家对环保问题的重视,VOCs排放被指为大气污染的元 凶,印刷包装被列入重点治理行业。由于干式复合工艺需要使用大量的溶剂, 而且随着无溶剂粘合剂的技术进步,其成本大幅度下降,在国内从粘合剂供应 商、设备制造商到包装印刷企业,多方面对无溶剂复合技术的推动,使得无溶 剂复合
5、的发展出现了井喷式的增长。目前情况下,无溶剂复合已经基本取代了原来干式复合中轻型包装的部分,含 铝箔结构和镀铝薄膜结构也有部分厂家有了批量的生产,欠缺的是高温蒸煮结 构或是耐介质结构(比如农药)的高端软包装产品。当然,由于干式复合使用的有机溶剂为单一成分的醋酸乙酯,目前业内有部分 企业采用回收后重新使用的VOCs末端治理措施,也能够达到环保和成本控制 的相对平衡。4 . VOCs排放相关技术的发展在解决了复合工艺的VOCs排放后,回过头来再看另外一个塑料复合软包装工 艺中VOCs大量排放的环节-印刷环节。之前已经说过,由于安全性的要求,当前的凹印油墨已经进行了一次技术改进, 由苯溶性转变为酯溶
6、性体系,但VOCs排放问题没有从根本上得以改变。在日-3- 益严峻的环保压力下,外部压力再次推动印刷工艺进行变革,前面一次的变革 是小的改动,油墨的本质还是没有改变,而这次可能是根本性的颠覆和更新。对于VOCs治理来说无非是源头控制和末端治理两种思路,干式复合变为无溶 剂复合是从源头上消除了 VOCs的产生,加装溶剂回收装置则是有效的末端治 理措施。凹印工序同样如此,油墨制造商做了大量的研究和努力。总的来说分为两种方 向:一种是末端治理的单一溶剂油墨方案,国内目前的研发主要集中在使用酷 酸正丙酯或乙醇作为单一溶剂来开发相关油墨,期望像干式复合一样,采用加 装溶剂回收装置来解决VOCs排放问题。
7、但是凹印的VOCs浓度明显低于干式复 合,在采取LEL等增浓措施后大概也只有干式复合一半水平,导致VOCs处理 设备运营成本高昂,难以为市场所接受;而且溶剂回收再利用导致的产品异味 问题,更加被业内所排斥。另外一种则是对VOCs进行源头控制的措施,即采用水性油墨,这也是业内比 较期望和认可的工艺路线。但是目前水性凹印油墨也遇到了很大的瓶颈一时难 以克服,具体原因有以下几点:1) .水性凹印油墨中并不是全部以水作为溶剂,里面还有酒精以调节挥发速度。 目前的技术只能做到白版、及没有层次要求的实地版,可以用100%的水作为溶 剂,其余色墨均需添加酒精来调节挥发速度,这个比例从0150%不等。从环保-
8、4- 角度来说,还是有VOCs排放,并未从根本上解决问题,反而因为所排放废气 中含有大量的水分子,导致后端的VOCs处理设备无所适从。2) .干燥问题,由于水不容易挥发,国内拥有庞大装机量的凹印机又不可能都 去花钱改造烘箱,所以油墨制造商又从另外一个角度去改进油墨来适应当下烘 箱。那就是提高油墨色浓度、重新制作雕刻更浅的印版,在保证印刷效果的前 提下减少上墨量,从而减少水的含量,让凹印机在不改动烘箱的前提下,以原 有的速度进行印刷,并通过调整酒精和水的比例来调整油墨的干燥情况,确保 印刷效果没有变化。这个似乎是个可行的方法,但是减少上墨量,就得把原来所有的印版进行重制, 并且要摸索出一套适合水性凹印油墨的制版数据,在当下也是困难重重。另外 还有一个问题就是,由于上墨量减少,白墨的遮盖力大幅度下降,当复合铝箔 或者镀铝产品时,往往会出现遮盖不住下面一层的金属色、造成包装物复合后 色彩发灰的现象。这些都是在水性凹印油墨发展中暴露出来的问题,尚在解决的过程中,全部以 水作为溶剂终归是凹印油墨发展的最终目标,但需要很长的解决问题时间,并 且需要油墨供应商、制版厂、印刷机制造商和印刷企业协同努力才可能实现。