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复合蒸煮袋油墨的选择和使用

发布日期:2017-04-11 13:44:24  浏览次数:155

文章摘要: 软包装制造业同质化现象越来越明显,特别是相对技术门槛偏低的普通复合包装袋,如BOPP//PE等结构,大量的企业只能走生产量的......

      软包装制造业同质化现象越来越明显,特别是相对技术门槛偏低的普通复合包装袋,如BOPP//PE等结构,大量的企业只能走生产量的规模化,勉强保持微利空间。目前,用于肉类等内容物包装的高温蒸煮袋,特别是三层或者四层的复合袋如NY//AL//CPP,PET//AL//NY//CPP等结构,由于技术难度较高,尚有着相对可观的利润空间。在长期与彩印客户的接触中,明显感受到企业生产一批达到食品企业要求的高温蒸煮袋不难,但要长期稳定的供货,却非常不容易。归纳出现的质量故障,往往原材料的不合格或不稳定占有相当大的一部分,主要表现在NY膜,CPP膜,以及油墨和胶粘剂居多。
 
    复合蒸煮袋大体上有三个类型:100℃左右水煮杀菌包装,121℃上下的蒸煮杀菌包装,125℃以上的高温蒸煮杀菌包装,对应的包装袋结构有:NY//CPP或CPE,NY//AL//RCPP,PET//AL//NY//RCPP(RCPP表示蒸煮级聚丙烯)。近五年来,耐高温复合油墨发展相当快,目前国内常见的耐高温复合油墨有单液型的聚酯型油墨和双组分的聚氨酯型油墨。
 
  针对两层结构的水煮袋(如NY//CPP),可以选择单组分聚酯型复合油墨。如果是三层或四层的耐高温蒸煮袋,油墨在选择,使用时需谨慎。目前,国内市场上普通认可的有东洋的Lamistar,DIC的Univure,浙江新东方的300LM,在使用前最好作确认性测试,特别是油墨与NY膜的配伍性,油墨与胶粘剂的配伍性是非常值的关注的事项。如,油墨中使用的树脂与胶粘剂的主剂性能类似,由于不同品种胶粘剂中固化剂的反应活性,使用余量存在较大的差异,与大版面油墨印刷图案配伍时,可能会出现蒸煮后起趋或脱层现象。又如,油墨红色系颜色,如桃红,原色红,群青,或粉色专色等色相,在以NY膜作外层材料的蒸煮袋印刷时,会产生渗色现象,造成严重的质量故障。由于高温蒸煮袋的高附加值因素,耐蒸煮油墨宁可买贵,买稳定性好的品牌,不可图一时的便宜,结果吃了大亏,现在不少的小规模油墨厂,也可提供耐蒸煮油墨,但其稳定性,以及诚信度尚无法令人完全信服。
 
  聚氨酯油墨在使用上与目前市场上用于BOPP印刷的氯丙型油墨略有不同,性能表现也不一样。首先,稀释溶剂组成不同。氯丙型油墨是以苯类为主溶剂,辅以酯类,酮类溶剂以调节挥发速度。耐蒸煮类油墨以丁酮作主溶剂,起溶解树脂作用,由于丁酮挥发速度快于甲苯,所以在使用聚氨酯油墨时,为防止真溶剂的过分挥发而产生的溶解性不好,或者是油墨转移性变坏等现象,保证溶剂组成中丁酮的量占一定的比例,例如新东方油墨公司的300LM油墨,溶剂中的丁酮要求不低于30%。其次,聚氨酯油墨有二液反应型。当生产蒸煮袋包装,需要经过121℃以上的高温杀菌时,必须使用聚氨酯油墨,而且要加入适量的硬化剂,搅拌均匀后,方可印刷。二液反应型使用剩余的油墨再好先过滤,然后部分加入新墨中,或者当作稀释溶剂使用,但当剩墨出现结块或严重发胀现象时,不可继续使用。第三,聚氨酯油墨的复合性能好,有相当高的剥离强度。一般的氯丙型油墨的复合强度在1.5~4.0N/15mm,而聚氨酯油墨的剥离强度可以达到3~8N/15mm,而且蒸煮型油墨经过121℃高温杀菌以后,剥离强度不降反升。
 
  在夏季时,使用耐高温复合油墨印刷NY膜或PET时,可能会出现反粘现象,特别是高湿度的南方。由于NY膜的吸湿性较强,当相对湿度达到80%以上时,容易出现质量故障,需要控制车间环境,否则不要生产高要求的耐蒸煮包装袋。产生反粘的两个较大影响因素:一是油墨本身对基材的附着牢度,二是印刷图案中溶剂的残留量。聚氨酯类油墨对NY膜的总体附着牢度不如该油墨对PET的附着牢度,也不如氯丙类油墨对BOPP膜的附着牢度,I当无法满足良好的车间印刷环境时,NY膜吸湿,收卷后收缩,所以在夏季里印刷NY膜时,收的膜卷径不宜过大(3000米即可),无法复合时,采用铝箔包裹直立防潮置放。过量的溶剂残留引起的反粘往往出现在中低速印刷机上,由于本身的烘干能力不强,油墨印刷粘度偏高,上墨量大,印刷图案“表干”现象较为严重,部分包装图案,特别是边线条重叠,膜卷存在较大差别的松紧度,也容易造成反粘现象。聚氨酯油墨由于墨层“表干”而引发油墨反粘的现象时,要求油墨在低粘度下印刷。在低粘度状态下,印刷吃墨量较少,墨层薄,在大量的稀释溶剂作用下,聚氨酯油墨连接料分子相对松散,对溶剂挥发的屏蔽能力弱。当油墨转移到薄膜时,溶剂在烘道中可以快速并彻底的脱离墨层,也就不易产生“表干”现象。
 
  在生产耐蒸煮包装袋时,有可能出现不易防范的“渗色”现象,造成较大的经济损失,因为问题往往出现在加工后期,甚至已经包装了内容物。笔者接触过不少该类型的色渗透事故,并通过大量的对比测试,发现尼龙膜的性能和油墨本身的特性均对色渗透严重的影响。
 
1、色渗透往往发生在以尼龙膜为外层材料的包装袋中,当更换外膜为聚酯或BOPP膜时(其它条件不变),则色渗透不会发生。
 
2、出现渗透的色相以红、紫色为多,为此,我们曾选择不同档次的红紫颜料作对比,当尼龙膜存在缺陷时,色渗透现象无法彻底排除,只能是渗透轻重程度的区别。
 
3、温度和水是造成色渗透现象的两个基本要素。同样的温度条件下,同样的包装袋放在烘箱中则不会出现渗透;低于70℃时,常规时间的杀菌也不会出现色渗透现象。
 
  出现以上三点结果的分析:尼龙树脂为一种从半结晶到无定形的热塑性高聚物,结晶程度越低,当温度升高时,分子间的排列变化越大,使得颜料的迁移可能性越大。市场上常见的尼龙薄膜双向拉伸尼龙膜(ONY)和未拉伸尼龙膜(CNY),未拉伸尼龙膜的透水汽率为双向拉伸尼龙膜的透水汽率的5~10倍,而ONY的透水汽率为BOPET的透水汽率的20~40倍,在水煮沸的过程中,水分子在尼龙中不断的进出,洗涤并带走部分印刷油墨中的颜料组分(相对具有水溶性的颜料如红色系),造成色渗透。包装袋内膜CPP(或PE),以及聚氨酯胶层的透湿率仅为NY膜的1/20~1/40,两者的合力作用,使得水分子往包装袋内层渗透的作用受到阻止,而当水分子的渗透活动被限制于两层紧密接触的NY外膜间时,少量被溶解的颜料微粒(被溶解量因颜料的档次而不同)随着水分子活动而相互渗透,所以我们看到的总是袋与袋间的色渗透或色扩散,而很少出现颜色向内层渗透,除非使用普通不耐煮沸或蒸煮的里印油墨印刷生产的包装袋。
 
  由于耐蒸煮包装袋生产的相对高技术,以及较高的附加值,必需建立一套较为完整的针对原材料的检验规程,并积累生产经验,书面化成最佳的生产工艺路线,环环相扣,方能保证最终产品的合格。
 
关键词: 复合蒸煮袋
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