圍繞“軟包新材、節能降耗、環保工藝、智能制造”四大可持續發展主題,廣東包協情報年會暨軟包技術交流會邀請業內資深專業人士探討水墨工藝、鋁箔無溶劑復合、單一材料發展技術等行業熱點內容,引起業內方方面面關注,值得大家了解。
一、在探討單一材料可回收發展路徑時,除了要研究單一材料的性能是否能滿足功能性包裝的需求,還要考慮配套的油墨或膠水是否也能一起回收處理。
漢高徐志瑜經理就從粘合劑的相容特性、可剝離性、簡化結構新設計三個方面提供了可回收解決方案。
他談到了粘合劑的相容特性,對于單一材質復合膜,如果粘合劑能在膜材熔融時良好地融入塑料,且不影響材料的性能。那么復合膜就可以很方便地再次熔融擠出造粒而重復利用,這將大大拓展可回收包裝的應用,這對于軟包行業的油墨、膠水生產制造商而言,也提出了一個新的研究課題。
作為全球化工巨頭之一的漢高,早已行動,并成功研發了一種可實現對PE膜高相容性的無溶劑復合膠,重復擠出的材料力學性能變化極小,便于回收使用。
二、柔印值得軟包企業關注。
柔印并不是一個新工藝,之前在標簽和折疊紙盒行業發展迅猛,但是在軟包行業,前些年,始終只是應用在小部分印刷PE膜等衛材包裝上。
隨著柔印設備、工藝技術的發展,柔印以其效率高、大單成本優勢明顯等特點在未來軟包市場的占有份額一定會逐步提升。
正如航天華陽高云升經理在分析包裝印刷發展趨勢時所說,凹印、柔印、數碼印刷等多種印刷方式長期并存是必然現象,但是三種印刷方式的市場份額會發生變化。2020年短短7個月時間里,航天華陽針對軟包行業推出的CINOVA柔印機,銷售額就已突破一億元,從中可以窺見軟包企業使用柔印的熱情趨勢。
三、擠出復合加阻隔層工藝。
隨著PE/PE這種單一材料的發展和應用領域的拓寬,當這類單一材料結構需要滿足阻隔功能時,中間必須加阻隔涂層,江門輝隆公司許錦才董事長介紹的擠出復合技術就可以用于PE材料之間添加EVOH等阻隔涂層,使其同時達到阻隔性和可回收要求。除此之外,擠出復合工藝還可用于單一材料淋膜可降解塑料,如PLA或PBS。
四、單一材料PE/PE制袋可選擇低溫多次熱封工藝解決方案。
PE/PE最大的難點在于制袋環節如何保持袋子的平整度和密封性,德昉何偉總經理也談到了這類袋型的制袋工藝要點:可以采用PE/PE低溫多次熱封的工藝解決方案,由二次封變成三次封甚至四次封,PE/ PE低溫多次熱封,加工溫度就可以降下來;做拉鏈袋時,起封溫度這么高沒法做,就要使用低溫拉鏈;做吸嘴袋時,可選擇進口的吸嘴,其與國內的吸嘴起封溫度相差40℃。
所有這些工藝難點都要有匹配的材料、選擇合適的設備和工藝去解決。
五、無溶劑復合工藝難點技術新突破。
無溶劑復合工藝因其環保、高效、節能等諸多優點,這幾年處于爆發式增長態勢,但也存在高阻隔結構、鍍鋁水煮、化學介質等特殊內容物耐性,醫藥等領域的替代率低,膠水通用性差等技術瓶頸。
對無溶劑鋁箔復合工藝控制要點,鑫仕達陳總特別強調了設備、膠水、工藝的配合。特別是膠水方面,他建議最好采用高初粘力的膠水,復合前,對膠水進行預熱。針對鋁箔的針孔背透,也可以采用單面復合或夾層復合工藝處理,對于熟化室的加熱方式、膜卷的擺放、熟化室的受熱均勻度等也有嚴格要求。
萬華化學技術經理葉桂香女士則介紹了無溶劑復合領域,針對鋁箔高阻隔結構和耐介質膠水的突破性技術。
葉經理認為,無溶劑膠水未來5-10年的發展趨勢:一是瓶頸技術上的突破,包括高阻隔結構和耐介質、高溫的突破;二是材料兼容性與穩定性方向,提升膠水橫向通用性,提高性能邊界,拓寬膠水的寬容度。
目前,萬華已推出了一款耐辛辣蒸煮膠,適用于AL/RCPP,PA/RCPP結構,并對AL(7)/ RCPP(76)結構做了測試,在0.3%乙基麥芽酚水溶液,121℃/40min,50℃老化條件下,經過15天,該結構的剝離強度保持率仍可以達到90%,在無溶劑工藝做耐介質產品包裝這個難點上,有了重大的技術突破。
六、水墨工藝在艱辛的探索中不斷進步
廣東佰合新材李星明總經理介紹了丙烯酸體系白墨在薄膜凹印中的落地實施方案。
李總介紹的水墨,和其他普通水墨的差異在于,固含量高達58.5%,同時具備高固含量、高色濃度和低粘度,印刷過程直接使用原墨印刷,無需添加任何溶劑,中途用純凈水控制粘度,但是必須配備深度為18um帶通溝的電雕版,印刷BOPP時,烘箱溫度設置為80-85℃。
對此有企業提出了如下疑問:
1、18um白墨版太淺,版越淺越容易堵版,而且會造成耐印率下降;
2、版淺,上墨量少,就會讓顏色的飽和度達不到要求;
3、烘箱溫度設得太高,很容易造成薄膜的拉伸,從而套印不準。
李總詳細解答如下:
1、淺版堵版問題:佰合2001白墨的最大特點是樹脂乳液粒徑極小,僅為1-2um,相當于傳統白墨粒徑的1/4-1/5,所以對版深要求不高,如此細小的墨粒徑,對18um版深而言,這個比例是完全足夠了,不會造成堵版問題;
2、上墨量淺造成的顏色飽和度問題:因為佰合水墨樹脂乳液粒徑極小,足夠細,相同的墨層厚度,對比普通水墨,佰合水墨可以填到8-9層,更小的上墨使用量就能達到相同的遮蓋力和鮮艷度、亮度,所以也不會造成顏色飽和度問題。
3、烘箱溫度高會造成薄膜拉伸,造成套印不準問題:印刷BOPP薄膜時,設為70-80℃的前提條件是,客戶的設備烘箱短,風量比較小的前提下,就要設置這樣的溫度,但這個溫度的設置并不是一概而論,如果客戶的設備完全滿足水墨烘干要求,溫度是可以降低的。
如果凹印機在1.5米的烘箱,180m/min的高速下運行,薄膜在進烘箱和出烘箱的時間,僅為0.5秒,薄膜上已覆蓋了水墨,水在揮發中會吸收大量的熱量,所以,薄膜溫度遠遠達不到80℃,尤其在進烘箱的前半段,可能只有30-40℃,在出烘箱時,接觸80℃高溫的時間也只有0.1s時間,這么短的時間是不會造成薄膜拉伸的。此外,針對客戶烘箱不長,很難干燥的問題,也可以提前把水墨預熱到40-50℃,在酒精含量極少的情況下,不影響墨的穩定性,這個也等于是提前加了一節烘箱,讓水墨預熱,保證180m/min的速度同樣利于水墨的干燥。
總而言之,凹印水墨的應用一直是關注的熱點,也是爭議最大的工藝。近幾年,經過產業鏈上眾多企業的不懈探索、研發、測試和使用,水墨工藝在艱難的跋涉中不斷有新的突破和進展。凹印水墨作為一個系統工程,任重道遠,必須得到設備、制版、印刷廠的全力配合,才能逐漸走向成功量產。
業內人士普遍認為,在考慮包裝的可持續發展時,首先必須先滿足包裝的保護性、安全性、便利性、低成本等這些基本功能,談包裝的可持續發展才有價值、意義,要實現可循環、可回收包裝,結構設計是一切的起點,也是重點。有了可回收材料,還要有配套的標準和可實施的回收體系,才能真正解決塑料污染問題。(范功)