软包装柔印工艺探讨

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我国在20年前就开始采用柔印工艺做PE卫生包装袋、PE热收缩膜等软包装产品,近些年产品扩展到透气膜、复合包装、冷鲜包装等,特别是透气膜市场发展迅猛。产品服务的行业在拓宽,从早期的生活用纸、婴儿尿片、卫生巾包装袋,延伸到饮料、水、啤酒行业,再到食品和日化行业。承印基材也呈现多样性趋势,从PE薄膜发展到PET、PP薄膜、功能性薄膜,甚至在印花布上也得到测试推广。

 

PE卫生包装袋产品的制造工序

 

PE卫生包装袋根据产品供货方式分卷状、卷筒状、袋状、片状(见表1),主流品牌商的工厂产线升级,成本驱动自动化和智能化的包装线改造和替换,自动包装方式会获得更大发展空间。

 

从柔印企业视角看柔印工序

 

柔印工序追求印刷效率和质量,该工序占用资源、复杂程度、管控难度都较大。柔印企业首先要面对自身产品和订单的结构模式、硬件配套、质量管控体系。产品模式可简单分为单一产品、单一种类产品、多种类产品;订单结构分长订单、短订单、关联订单;硬件配套主要分机台互替型、互补型。柔印效率高低主要看设备开机率、重复签样速度、平均车速、设备幅宽利用率、不停机换卷情况等,前提是要保障每批次复制印刷质量的稳定性。

 

柔印工序变量分析

 

由于工艺控制变量多,同时也受到环境和时间影响,造成柔印工序的质量控制难度较大。表2罗列了柔印控制变量,这些变量的波动或多或少会影响最终产品质量。

 

表1 PE卫生包装袋四类产品对应的制造工序

 

软包装柔印案例一:特殊专色的颜色匹配

 

某品牌包装袋新产品,产品标准中要求颜色耐晒性能达到4级,背景色包含潘通专色698,产品图案如图1。该专色由深到浅渐变,油墨配比会以冲淡剂为主,高比例冲淡剂会拉低基色油墨的耐晒性能,因此要做颜色匹配(解决耐晒功能性)和印刷难度评估。颜色匹配验证中要完成定义墨量、专色刮样及油墨配比、刮样耐晒测试达标(若不达标要开发更高等级基色油墨,重新刮样复测耐晒性能,直到达标)。潘通专色698的印刷难度包括渐变并阶脏版和小网点燥版丢失,主要控制变量包括油墨配比、墨桶内溶剂成分、油墨黏度、印刷压力和车速、干燥条件、环境温湿度等。潘通专色698油墨配比是:OPI-FLX-9215F超耐晒黄∶FLX永固桃红-2∶OPI-FLX-9292冲淡剂(ZQ)=0.1∶0.4∶7。原耐晒中黄(5级)不能满足产品要求,经颜色匹配有效性验证,最终油墨厂协助开发OPI-FLX-9215F超耐晒黄(7级),满足了产品功能性要求。

 

软包装柔印案例二:PE包装袋长度为何变短

 

卷筒纸外包PE透明袋(袋状),印刷基材PE透明膜685 mm×0.045 mm,包装袋长度标准830(+5,-2) mm,匹配重复周长840 mm套筒,印刷张力放卷5 kg、进料7.5 kg、出料7.5 kg、收卷5 kg,印刷下机3 min内测量长度831~832 mm,制袋在线检验829~831 mm,入厂检验也合格,2周后客户使用时发现袋子变短超标,PE包装袋回弹到826~829 mm。

 

这个产品投诉案例的变量是时间,在不同时间点去测量同一批PE包装袋长度,得出不同的测量数据,也得出不同的评判结果。后面的PE包装袋尺寸与印刷张力验证中,加大印刷张力甚至可让该PE包PE配方和材料特性、薄膜幅宽和厚度、印刷张力参数、包装袋类型(卷状还是手包装袋)、套筒匹配、制袋工序和张力、取样测量时间、尺寸标准等,都是影响最终PE包装袋长度尺寸的变量。

图1 产品底色包含潘通专色698渐变

 

软包装柔印案例三:宽幅柔印机七原色100%实地密度和50%网点扩大的波动测试

 

该测试的验证目的是评估一台老式八色柔印机全幅面7个色组的颜色密度和50%网点扩张波动情况。印刷幅宽1 200 mm,取样是标准印刷操作和规定黏度基色油墨,连续3张无瑕疵印品,每个颜色指定位置采集30个有效数据,取平均值、最小值、最大值,以此来评价色组、套筒、印刷压力等波动状态,以及机台能否支撑项目开展。数据见图2和图3。

表2 柔印工序控制变量表

图2 七原色密度波动测试图

图3 七原色50%网点扩张波动测试图

 

软包装柔印案例四:新旧网纹辊墨量波动验证

 

网纹辊是柔印机的关键配套部件,直接影响印刷质量。网纹辊磨损老化和新旧网纹辊替换情况也要纳入印刷变量管控中。验证须满足三个条件:锁定印刷条件、颜色密度一致、网点扩张曲线重合。图4是三根网纹辊之间的交叉验证,图4中左图的网点扩大曲线偏差大,右图的网点扩大曲线和密度重合率高,可替代。

图4 网纹辊替代性验证(密度和扩张曲线)

 

柔印生产效率和质量

 

印刷企业十分关注效率和质量,在推进效率兼顾质量的路上,运营情况不同的企业会碰到各自多样性的问题。为此,导入印刷色彩控制标准化是个解决问题的好方法,使得印刷企业和上下游企业达成共识,同步推进。可从以下几方面着手推进。

 

1.根据柔印企业的配套、产品特点、柔印工艺配套,建立色彩管理体系,颜色需数据化、样品化,模拟数字样与实际印刷样接近,作为印刷效果预判。

2.在印刷品中导入关键监控色标和颜色数据,作为柔印批量重复性印刷的监控依据。

3.收集梳理印刷成功方案和批量复制不良样品,深度分析产品印刷案例,对应印刷控制变量。

4.摸清印刷变量的分类和波动特点,以数据为基础,制定应对印刷管控策略,逐步完善。

5.产品工艺评审要有印刷效果预判和印刷管控难度分析,其目标是提前预判、快速排查、侧重预防。

 

综上,软包装柔印工艺管控需要数据化作为支撑,导入印刷工艺控制变量,深度分析变量波动特征和规律。有针对性地采用管控策略,将有助于柔印质量和效率提升。

(本文刊载于《印刷杂志》2020年第6期)

2020年12月11日 09:17
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