水性油墨及其在软包装中的应用.ppt

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1、水性油墨、软包装材料简介,第一部分 水性油墨,1 水性油墨的定义 水性油墨是指连结料为水性树脂、主溶剂全部为水的油墨。2 水性油墨的特点 环保 不含苯、酮类有害VOC，对操作人员及环境无污染，不燃烧，是唯一符合美国FBA环保许可的油墨。性价比高 水价格低廉，综合单位印刷成本低于传统溶剂型油墨。缺点是干燥速度较慢,3 水性油墨的组成,水性油墨与溶剂型油墨一样，由连结料、颜料、溶剂及助剂构成。3.1 连结料 连结料即通常说的树脂，水性油墨采用的树脂有两大类：水溶性树脂和乳液型树脂。水溶性树脂为固体（需要用胺进行中和才能在水中溶解，如庄臣678）、透明（我司的水性树脂）或半透明液体，多采用酸性单体物

2、质，经合成或聚合、中和后，形成溶于水的有一定粘度的树脂水溶液。树脂体系通常为改性丙烯酸、聚氨酯等。,乳液型树脂为呈乳白色或半透明液体，体系也是改性丙烯酸、聚氨酯，乳液型树脂的分子量一般在5万-20万，因此其机械强度比水溶性的要高。但是因其是通过乳化剂达到稳定状态的，所以，不宜进行研磨，通常采用水溶性树脂作为研磨树脂，后期分散时再加入乳液型树脂。3.2 颜料 颜料主要作用是提供遮盖力、着色力，赋予印刷品鲜艳的色泽，水性油墨对颜料的要求是要耐碱、着色力高，耐蒸煮的场合还要求耐135度水煮不迁移、不渗色。白色：钛白粉，黑色：炭黑 彩色采用有机颜料，不用铁红、铁黄之类的无机彩色颜料。,3.3 溶剂,主

3、溶剂为去离子水（一般自来水也能用），为了降低体系粘度、调节干燥速度，常常加入环保的食用酒精作为助溶剂，其它的助溶剂有异丙醇、丙二醇甲醚等，用量很少。3.4 助剂 助剂的作用是改进油墨的各项性能，有：分散剂：作用是分散颜料，提高研磨效率 消泡剂：消除、抑制油墨生产、使用中产生 的气泡。,流平剂：改善印刷墨层的流平性能。,蜡粉、蜡浆：蜡有增滑、消光的作用，可以 增加墨层的耐摩擦、抗划伤性。防沉剂：多为膨润土，可以抑制颜料颗粒的 沉淀。防腐剂：防止油墨在高温下霉变。4 水性油墨的生产 油墨生产的主要目的是将颜料颗粒尽量均匀地分散在连结料里，所以，研磨工序是最关键的。,水性油墨生产工艺,水性油墨生产设

4、备研磨设备：立式、卧室砂磨机、三辊机分散设备：分散机、不锈钢料缸检测设备：双槽细度板、粘度杯（察恩/查恩 2#杯、3#杯，涂4杯），色差 仪，打稿机，刮棒等。灌装设备：电子秤、滤网、胶带、铁桶或塑 料桶。也有自动流水线灌装的。,第二部分 复合软包装材料,软包装使用柔软性材料（纸、薄膜、铝箔和镀金属膜）的包装，这些材料通常是印刷或层合的卷筒材，它们能顺应内容物的形状。（美国包装协会）,为何需要复合材料？,到目前为止，单一的、十全十美的原材料还是一个梦。因此，人们根据需要将不同优点的原材料用各种办法有机地结合起来，就产生了完美的复合材料。,一、塑料薄膜,塑料薄膜是用量最大的包装材料之一，约占塑料包

5、装材料的 40%。通常厚度在 0.3mm 以下的称为薄膜，厚度为0.3 0.7mm 的称为片材,厚度为0.7mm以上的称为板材。,（一）塑料薄膜的一般特性,（二）塑料薄膜的分类,塑料薄膜的分类方法很多，通常有以下几种：1、按树脂类型分类 聚乙烯（PE）聚丙烯（PP）聚氯乙烯（PVC）尼龙（NY）聚苯乙烯（PS）聚酯（PET）聚乙烯醇（PVA）玻璃纸（PT）聚碳酸酯（PC）等薄膜。,（二）塑料薄膜的分类,按成型方法分类挤出膜、压涎膜、流涎膜。而挤出膜又分为吹塑膜、单向拉伸膜、双向拉伸膜、多层复合膜等。按包装用途分类防锈膜、防渗透膜、耐油膜、耐热膜、阻氧膜、保鲜膜。,（二）塑料薄膜的分类,按薄膜功

6、能分类收缩膜、弹性膜、真空包装膜、充气包装膜、耐蒸煮包装膜、集装包装膜。按薄膜结构分类单层薄膜和复合薄膜。单层薄膜约占薄膜总量的90%。,（三）软包装薄膜的要求,机械强度要想有效地保护商品，包装材料的机械强度应是首先考虑的。要针对商品的形状、重量，以及流通的气候条件，运输方式等综合考虑。一般来说，机械强度大的薄膜有：铝箔、聚酯、尼龙、双向拉伸聚丙烯等薄膜。,（三）软包装薄膜的要求,气密性 气密性好，可有效地阻隔包装容器内外气体的交换，这对多数产品是必要的。气密性好的薄膜有：铝箔、镀铝膜、聚酯、尼龙、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯等薄膜。而另外一些产品，如新鲜水果、蔬菜等，为保持其新鲜度，则要求选择气密

7、性较差的薄膜，如聚乙烯、聚丙烯等薄膜。,（三）软包装薄膜的要求,3 防潮性良好的防潮性是有效地保护商品的手段。一般塑料薄膜的防潮性能随厚度的增加而提高。防潮性能好的薄膜有：铝箔、镀铝膜、聚乙烯、聚丙烯等薄膜。热封性薄膜热封性能好，易于形成密封，能较好地保护商品，简化机械操作。热封性好的塑料薄膜有：聚乙烯、聚丙烯等薄膜。,（三）软包装薄膜的要求,耐热性对于需要蒸煮杀菌的产品，如某些食品、医疗器具等，对其薄膜要求能耐高温。耐热性好的薄膜有：铝箔、尼龙、聚酯、高密度聚乙烯等薄膜。耐寒性有些薄膜随温度的降低而变脆，这将极大地限制其使用。所以在选用时必须注意环境温度。耐寒性能好的薄膜有：尼龙、聚酯、聚乙

8、烯等薄膜。,（三）软包装薄膜的要求,透明性透明性好的薄膜，使内装物一目了然，可提高商品的价值，促进 销售。透明度好的薄膜有：玻璃纸、聚酯、尼龙、双向拉伸聚丙烯等薄膜。印刷型一般包装上都要印刷商标、图案、色彩，这对增加商品美观，促进销售至关重要。印刷性能好的薄膜有：尼龙、聚酯、双向拉伸聚丙烯等薄膜。,（三）软包装薄膜的要求,保香性 很多产品，如食品、药品、化妆品等均含有某种特殊的香味，这种香味的逸散会使产品风味大减，故应力求使香味保持长久。保香性好的薄膜有：铝箔、镀铝膜、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯等。,（四）常用于印刷层的薄膜,聚酯（BOPET）尼龙（BONY或BOPA）双向拉伸聚丙烯（B

9、OPP）珠光膜（发泡BOPP）玻璃纸（PT）聚乙烯（PE）纸,1、双轴取向热定型聚酯（BOPET）,一般简称PET，密度为主要性能：机械强度高。其拉伸强度与铝箔相当，是尼龙的3倍，是PE膜9倍。耐热性，耐寒性好。PET的熔点在260，软化点为230240。薄膜可以长期在70150 下使用。耐油性，耐化学药品性好。除了硝基苯、氯仿、苯甲醇以外，大多数溶剂都不能使之溶解。但会遭到强碱的侵蚀。耐水性好，吸水率低。在水中浸渍，尺寸稳定性好阻隔性优异。阻氧率约为140cm3/m224h0.1MPa。良好的透明性，光泽性。可见光的透明过率在90%以上，能吸收波长在320nm以下的光（紫外线）,2、双向拉伸

10、热定型聚丙烯（BOPP）,密度为主要性能：具有良好的强度和优良的阻湿性；耐热性较好。长期使用温度为-50120；优良的化学稳定性。常温下耐酸、碱的腐蚀，几乎没有一种有机化学溶剂能使之溶解；透气性大；透明性好；无毒、无味、无臭。可直接用于同食品和药品相接触的场合；撕裂强度很低。所以分切时刀口一定要锋利。,3、珠光膜（发泡BOPP）,是在PP粒子中加入了珠光母料、超细CaCO3粉末、橡胶等材料生成的发泡BOPP，它具有特殊的珠光效果。密度仅为0.70.72。填料较多，所以热封性不是很好，但还是可以热封。,4、流延聚丙烯（CPP）,光泽性，透明性优良，比重轻；有适中的强度和优良的阻湿性能；具有良好的

11、热封性，耐热性优良，可耐120 30min 的蒸煮杀菌；耐油和油脂性优良；耐化学药品性好，无毒、无味、卫生性好；易燃烧；耐寒性差，均聚丙烯膜10 下就有低温脆性，不能使用在0 以下的包装场合，而共聚丙烯可用在-10 以上的耐冷冻包装膜上；透气性大；耐折性优异，可反复折叠100万次以上。,5、LDPE薄膜,是薄膜中价格最便宜的LDPE薄膜软化温度为8090，熔点为110120。容易热封，能完全密封；伸长率大，冲击强度大,柔软性、韧性好；重量轻，耐水性、阻温性、耐药性都较优良；耐低温优良，低温下的柔软性好；无毒、无臭、无味、透明性好；透气性大；耐油性不大好；易产生静电。,6、特殊PE（PX）,PX

12、是LDPE（低密度聚乙烯）和LLDPE（线性低密度聚乙烯）共混物生产的薄膜，因此除了具有 LDPE的性能外，还具有LLDPE的一些性能。透明性好，光泽性好；有良好的抗张强度和冲击强度，柔软而韧性好；耐油性，耐化学性好；热粘性很好。热封强度同热封温度关系不大，热封温度范围宽，热封强度好，即热封面有污染也能热封。,7、尼龙（NY或PA）,密度为主要性能：尼龙膜是一种强韧性的薄膜。有良好的抗张强度，伸长率，撕裂长度及耐磨性；耐穿刺性优良；低温持性优良。有广阔的使用温度范围：-60200；耐油、耐有机溶剂、耐药品性、耐碱性优良；阻气性优良，但易吸水。薄膜本身不易产生静电，但在高速印刷时烘箱干燥过的 N

13、Y同样要产生静电；摩擦系数小，NY本身具有良好的自润滑性。,二、其它材料,1、纸张纸张价格低廉、种类齐全、便于印刷粘合，能适应不同包装用途的需要，在层合材料中广泛地用作基材。用蜡或聚偏二氯乙烯涂布的加工纸和防潮纸广泛地用于糖果、快餐、小吃和脱水食品的包装。印刷精美、用聚乙烯贴面的纸复合材料在包装和其他领域也有广泛的应用。,二、其它材料,2 玻璃纸玻璃纸是透明的软材料PVDC-玻璃纸-PVDC-粘合剂-PVDC-玻璃纸-PVDC的对称层合结构已用于立式成型充填封合的糖果包装用聚乙烯(PE)作粘合剂能形成高强度的气密性封合，可广泛地用于加工肉片和禽肉类产品的充气包装以及干粉、葵花籽、瓜子、药片等产

14、品。乙烯共聚物代替PE作粘合剂可降低热封合温度。层合时用加入白色颜料的PE薄膜可使其不透明。,二、其它材料,3 铝箔及蒸镀铝材料铝箔及蒸镀铝材料可用作 层合软包装中的阻隔层。铝箔厚64150m，蒸镀铝厚度只有10-20nm。性能特点：铝箔具有金属装饰性，印刷适性好，对光、空气、水及其他大多气体和液体具有不渗透性，可高温杀菌。使用蒸镀铝可节省铝材，附着力好，有优良的耐折性及韧性。为了使蒸镀铝有较好的阻隔性，厚度应大于003m，并需用涂料或塑料膜保护。,第三部分 软包装油墨现状,当前国内95以上的软包装产品采用凹印进行印刷，普遍使用的塑料薄膜凹印油墨其连接料是由氯化聚合物，且含有大量有毒、易燃的有

15、机溶剂（约占50%）。不含苯类、酮类的油墨，是目前的发展方向。主要有四类：普通醇溶型、酯溶型、醇水型和水性。,（1）普通醇溶性凹版表印油墨,普通醇溶性凹版表印油墨使用了醇溶性聚酰胺树脂，含有微量的甲苯，苯占油墨总溶剂含量的1%10%，具有低气味、对环境污染小的特点，能够有效减少苯溶性油墨中的苯伤害和苯残留问题，适用于奶制品的水煮包装，这对食品软包装企业来说意义尤为重大。为降低印品中苯的残留量，普通醇溶性凹版表印油墨在稀释剂中也尽量不使用甲苯和二甲苯，但其价格比苯溶性凹印油墨略高一些。,（2）醇酯性凹印油墨,具有低气味、无苯无酮等特点，但也存在着溶剂残留和安全隐患出版印刷，而且污染环境，其印品的

16、色彩鲜艳度略逊色于苯溶性凹印油墨，价位较高，调墨用的溶剂成本也较高。在PP薄膜上印刷时，印刷墨膜的牢固度较苯溶性凹印油墨差些，在PE薄膜上印刷时，由于PE薄膜的阻隔力较差、吸附性较强，因此极易沾染上醋酸乙酯的气味。,（3）醇水性凹印油墨,醇水性凹印油墨采用改性丙烯酸树脂制成，使用含量为5070的乙醇单一溶剂进行稀释，溶剂价格较为低廉。目前用于塑料薄膜凹印的醇水性彩色油墨，由于色彩还未被大众认可，故而只进行了白墨的推广。醇水性凹印白墨的墨色细腻均匀，遮盖力强，可与普通苯溶性凹印油墨混合使用，能够保证印品图文鲜艳。由于白墨在印品中一般占60左右，在实际印刷中彩色印刷，若将铺底的白色油墨换为醇水性凹

17、印油墨，不但能有效降低溶剂残留，而且能减少20%30%左右的白墨用量，大大降低了印刷成本。由于醇水性凹印油墨优良的性能和较高的经济效益，目前在软包装印刷方面已逐渐进入了推广普及阶段，国内拓展做的比较早，目前主要是白墨，市场占有率最高，色墨尚没有成熟产品。,（4）水性油墨,塑料薄膜水性凹印油墨在国内的推广普及之路走得并不顺畅。总体上看，主要存在以下几个方面的原因。（1）国内尚未选定制作塑料薄膜水性凹印油墨的连结料（树脂）。目前国内的油墨生产企业正在对完全溶解于水、又适合制造塑料薄膜凹印油墨的连结料进行实验，但尚未最终定性。,（4）水性油墨,（2）塑料薄膜水性凹印油墨的印刷色彩在国内未被认可。一般

18、而言，国人喜欢鲜亮艳丽的色彩。塑料薄膜水性凹印油墨印刷的印品色彩不及溶剂型凹印油墨艳丽，这也是阻碍其进一步普及的重要原因之一。（3）塑料薄膜水性凹印油墨的印刷适性需要进一步改进，才能取得较好的印刷效果。由于水的表面张力较大，导致塑料薄膜水性凹印油墨难以在塑料薄膜上润湿铺展，降低了附着力。这也是水性凹印油墨在薄膜印刷中还不能完全替代溶剂型凹印油墨的主要原因。,（4）水性油墨,4）我国软包装企业现有的凹印设备水平参差不齐，除了少数进口设备外，很多凹印设备（尤其是干燥箱、刮墨刀架、油墨循环系统等）的设计不甚合理。塑料薄膜水性凹印油墨中的溶剂主要是水，干燥方式主要依靠蒸发，所以现有的凹印设备必须改装更

19、强力有效的干燥系统，否则印刷速度就会受到很大影响。目前，现有的凹印设备应用水性凹印油墨在薄膜上印刷，印刷速度一般只能达到原先速度的6570。再者，如果只单纯提高凹印设备干燥系统的加热烘干功能，从干燥系统出来的薄膜就必须迅速冷却，才能避免薄膜的延伸变形。在凹印设备上加装冷却装置不但费工费钱，更重要的是，许多现有的凹印设备根本就没有位置加装额外的装置。此外，如果使用塑料薄膜水性凹印油墨，凹印设备的刮刀等组件都必须改用更耐锈蚀的金属来制作组合印刷，这些都需要相当大的资金投入和时间成本。,（4）水性油墨,（5）塑料薄膜水性凹印油墨印刷想达到和溶剂型凹印油墨同样的印刷速度和印刷质量，印版滚筒的材质和制作

20、工艺也需要改变。例如：使用塑料薄膜水性凹印油墨印刷，应将印版滚筒的网穴深度由3842m减浅为2428m，这就需要采用激光刻膜制版工艺来制作，而激光刻膜制版工艺在我国尚未普及，为数甚少。同时，使用塑料薄膜水性凹印油墨时，印版滚筒也需要使用更耐锈蚀的材料来制作。,（4）水性油墨,（6）目前我国软包装生产技术仍停留在感性认识阶段，操作工人没有经过系统的专业培训，全靠在设备操作中自学摸索、积累经验活动，不但操作欠规范，对凹印设备和油墨机理的认识更是匮乏。这也极大地影响了塑料薄膜水性凹印油墨的印刷效果，间接阻碍了其在国内的普及发展。,展望,水性油墨的推广，不但需要政府有关部门科学管理的政策出台、监督和扶持标签，还需要软包装行业及各相关企业的积极支持，更需要每个热衷于软包装事业人士的积极探索和无私传授，需要社会公众对环境保护的期望和不懈追求。只有在全社会共同一致的努力下，才能切实推动塑料薄膜凹印油墨完全水性化的进程。,