分类:投稿 作者:佚名 来源:网络整理 发布时间:2022-12-30
薄膜凹版印刷的水墨工艺可以说是个老调重弹的话题了,我们《包装前沿》杂志社也组织过十几次的线上、线下技术探讨和杂志专题约稿。但是对于这个工艺至今为止仍是“众说纷纭,莫衷一是”,有积极使用者,亦有嗤之以鼻者,更多的则是彷徨观望者。
水墨印刷在我们软包行业已有将近20年的发展历史,但在软包企业的使用始终没有太大进展。随着近期环保治理力度的加大,水墨国家标准的出台以及我国实现“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”时间目标的接近,水墨印刷这一VOCs源头治理的绿色工艺再次受到了软包行业的空前关注和重视。
6月4~5日,中国印工协在山东泗水举办了“凹印软包装水墨应用交流会暨塑料凹版印刷水墨应用团体标准讨论会”。
交流会现场
在会上,部分软包印刷企业交流了各自使用水墨的经验和遇到的问题。笔者虽没有参加这次会议,但是从报道中看到了部分彩印企业已经成功实现水墨量产,遂对参会的彩印厂进行了采访。
从中,笔者了解到目前国内彩印企业使用的水墨树脂体系主要是两种,丙烯酸和聚氨酯:
丙烯酸水墨大部分应用在超市购物袋、快递袋表印,标签以及方便面等食品轻包装上,在功能包装上有局限性,容易发生起泡、雾版、堵版、有刀线等问题,但是有成本优势;
聚氨酯水墨用途较广,其稳定性远远好于丙烯酸水墨,尤其是后续和聚氨酯无溶剂胶水复合的匹配,相溶性更好,复合牢度强于丙烯酸水墨。
现将彩印企业的看法综合整理如下,以便大家对目前水墨应用的真实状况有一个更全面、客观地认识和了解。
第71谈 凹印水墨应用现状与待解决的主要问题
◀薄膜凹印水墨目前的应用现状▶
1、薄膜水墨凹印技术已经完全可以用在普通的轻包装印刷上,外观质量和溶剂墨差异不大,白墨、全色系墨都已有批量成功使用案例
山东宏大伟业包装股份有限公司从2014年开始研发水墨,2019年开始使用全色系表印、里印水墨,主要印刷食品包装,包括冷冻包装、火腿肠、方便面等轻包装,印刷颜色为8~10色(现场印刷视频及印刷成品、详细使用现状见下文);
重庆维华包装印务有限公司是一家专业生产卫材包装的企业,据吴总介绍,他们公司从2020年9月份开始就把溶剂墨全部替换为水墨,使用全色系水墨里印卫包材,包括金墨、银墨都使用了水墨(但这类油墨使用时必须添加95乙醇),虽然在前期使用过程中,浪费了几十吨的材料,但是现在已经实现稳定量产,这类包装有很多人物面部图案,纹路多、浅网多,目前客户已经完全接受了他们用水墨印刷的卫包材;
无锡市荣顺包装厂主要做速冻点心包装,目前水墨印刷的产品约占总订单80%的比例;河南兴隆塑料包装使用全色系里印墨,已经有3年时间,主要印水饺包装。
笔者采访的这几家企业印刷基材主要集中在OPP、PET、CPP、PE膜上,印在PA、镀铝膜上的不多。据他们介绍,水墨印刷浅网转移比溶剂墨更好,油墨的附着力也没问题。河南兴隆塑料包装采用水墨印刷层次版、线条版、图案不是太复杂的休闲类食品包装,采用的是激光版,整体效果可以媲美溶剂墨。但是小字、镂空版等图案以及颜色鲜艳度要求高的产品还是需要用溶剂型油墨来印刷。
2、水墨的综合使用成本比溶剂墨低
对比溶剂墨,水墨的成本优势在于:因为制版浅,水墨的上墨量约节省40%,不用添加溶剂,无须再上末端治理设备,节省了VOCs的运行费用......
不足之处在于:烘干需要的电耗稍比溶剂墨高,印刷速度稍慢,生产效率和产能比不上溶剂墨,印版更易磨损......
虽有利有弊,但综合以上因素,水墨比溶剂墨的综合使用成本仍然节省约25%左右(以上成本数据皆为此次被访企业反馈的数据,每家企业使用情况不一样,有个别企业甚至说可以节约成本30%~50%)。但毋庸置疑的是水墨综合成本一定比溶剂墨低。
3、大家担心的水墨废水问题,已有企业彻底解决,水墨印刷也没有异味
在使用水墨时包装印刷烘干,大家非常担心水墨洗版后的废水如何处理?据山东宏大伟业王总和重庆维华包装印务吴总介绍,他们已经完全解决了这个问题,只需使用极少经过稀释的酒精就可以彻底清洗干净水墨版,没有废水问题,而且水墨印刷的食品包装和卫包材也完全没有任何异味。
4、水墨凹印机色墨批量印刷轻包装产品,最高可以达到300m/min速度
水墨凹印机无法达到溶剂墨那样的印刷速度,这是业内公认的,但在采访中,笔者了解到的情况是,通过改造烘箱,添加适量的乙醇,制浅版,在每个机组加装低温冷凝干燥装置,充分利用热循环,加装红外线烘干系统等措施可以有效提高水墨凹印机的速度。
据重庆维华包装印务吴总介绍,他们使用定制的水墨凹印机印刷卫包产品,白墨只需添加40%乙醇,色墨约30%乙醇,最高速度可以开到250~300m/min,但是要注意的是,速度一高,印专色黑墨时很容易产生雾版问题,这时只要把速度降到170~180m/min,雾版问题就可以解决了。
5、水墨的使用方式有三种:全水系,醇水系,还有能量固化系
笔者采访的企业在使用水墨时,多数需添加乙醇,尤其是印刷满版白墨时,甚至要添加100%乙醇,使用全水系的不多,如果必须添加100%水,一般要牺牲一定的印刷速度。
除此之外,还有一种能量固化型水墨(不需要改设备、改版,也能用好水墨,这种水墨原墨固含量极高,色含量、展色性都比溶剂墨更好),其原理是通过红外线固化将水分锁住,调试水墨粘度时,不需要添加任何水和乙醇,只需添加约20%的丙烯酸体系调墨树脂,又称冲淡树脂,就可以很好地控制水墨的粘度,不管加多少树脂,都不会改变油墨的色浓度,解决了大家担心的水墨达到一定印量后,色彩越来越淡的问题,这是一种全新的不依赖于乙醇挥发的干燥思路。(目前这种水墨正在潮汕某软包企业做测试)。
6、环保部门的监督越严格,当地水墨的应用发展速度就越快。
在和软包企业交流过程中,笔者发现水墨的使用,北方以及江浙一带企业的主动积极性和实际行动力远远超越广东等南方的软包企业,这与当地对环保的严格督查和环保部门的积极推动有密切关系。
据无锡市荣顺包装厂费总介绍,当地环保部门要求企业必须使用水墨、水胶,不用就罚款+停产,只要上了水墨印刷,并配套采用两套活性炭来过滤挥发的废气,就可以不用再上末端治理设备,这一规定大大促进了当地企业使用水墨的积极性。
河南银金达阮总、重庆维华包装印务吴总都坦言上水墨的初衷就是源于当地环保部门的压力。
◀薄膜凹印水墨目前存在的问题▶1、水墨应用的最大问题关键在于人
一是人的思想观念转变问题,有的企业老板因为之前测试过水墨,效果不太理想,因此思想上根深蒂固认为水墨不成熟,不再愿意大胆尝试;
二是操作工的问题,他们习惯了溶剂油墨的操作流程,不愿意改变现状,不想花费更多心思去摸索新的制版工艺和印刷参数来适应水墨印刷;
三是有的企业已经上了RTO或RCO等末端治理设备,已经排放达标,如果使用水墨,现有的末端治理设备如何适应水墨的末端治理,包括能耗、效率、成本、能否提纯或循环使用等这些问题无疑会给企业带来额外的挑战和负担,所以也比较排斥水墨。而更多的观望者则是信奉拿来主义,不愿意做新工艺的探索者和先驱者,都是等着别人水墨测试成功了,有现成的经验可以直接套用。
2、所有的印刷和复合问题主要源于水墨的干燥
凹印机的印刷速度,油墨在塑料薄膜上的附着力,在印后的干固和色彩还原性,水纹、印刷刀线、污版、反粘、复合出白点、复合强度等问题归根结底在于水墨是否已经彻底干燥。
从受访的几家彩印企业反馈的情况来看,如果不需要复合,只是印刷的话,水墨印刷产品基本可以被客户接受,一旦涉及后续的复合,就会有复合强度、制袋热封性、放置三个月后,强度衰减等问题的出现。
3、水墨技术目前不具有通用性
1)水墨在水煮、蒸煮类产品以及重包装上不太成熟;
2)水墨在PA、镀铝膜材料的印刷通用性有待加强完善;
3)水墨应用有局限性,目前还没有应用在拉链袋、吸嘴袋等袋型上,目前企业运用得比较成功的袋型集中在三边封、中封袋以及一些轻包装复合卷膜等;
4)部分企业反映:色墨印刷时,浅网展色、叠色很难控制变量,这可能与制版有关系。
4、水墨的应用工艺、制版工艺没有统一、规范的标准,大家都是靠自己艰难摸索,也付出了巨大成本,成功后部分企业不太愿意与同行分享经验。
◀水墨印刷要注意的要点▶
在与部分成功使用水墨批量生产订单的彩印企业沟通中,笔者了解到要使用好水墨,必须注意以下几个要点:
1、如果不是专门针对水墨应用定制的凹印机,烘箱最好进行改造;
2、使用水墨印刷前,印刷膜电晕值低于38达因的最好要先电晕处理。正常电晕值不用处理,只要底材的张力达到,油墨附着牢度基本没问题;
3、激光版(最好呈U型网穴)在层次要求细腻的产品中比传统电雕版更占优势,但是普通的轻包装产品,包括图案复杂的6~7色的卫包产品用传统电雕版印刷出来的效果也是完全没问题的;
4、水墨干燥可以加长烘道长度,加大抽风量,不要一味提高烘箱温度,以免薄膜拉伸变形;
5、车间环境湿度越低,对水性油墨的干燥越有利;
6、由于水性墨的润版性较溶剂型油墨差,对刮刀的磨损大,所以最好选用合金刮刀或陶瓷刮刀等水墨专用刮刀包装印刷烘干,硬度在HV450~HV600之间。对于印版磨损的问题,山东宏大伟业包装股份有限公司王总表示,他们这几年使用的情况是白墨印版磨损较快,色墨印版使用寿命和原来基本一样。
以上这些内容均是笔者采访几家彩印企业后,根据他们使用水墨的经验体会概括而成,表述不一定全面、准确,但是希望窥一斑而略见全豹,让同行能更客观地了解目前的水墨使用现状和存在问题,也给日后的水墨使用提供一定的参考借鉴。
总而言之,水墨技术近几年一直在发展、进步,白墨、全系色墨在轻包装上的应用完全可行。虽然还存在很多技术瓶颈以及遮盖率、复合性能等变量,每家企业的使用痛点也不一样,没有标准可以参照,但只要大家有足够的耐心一步一个脚印去大胆尝试,上下链企业给予全方面的宽容与配合,水墨的发展一定会迎来灿烂的明天。
思想决定行动!成功从来不是一蹴而就的,千锤百炼才能达到成功的彼岸。水墨的应用同样如此!
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