2.2 覆膜基础知识
2.2.1 覆膜的基本方法和特点
覆膜是将塑料薄膜覆盖于印刷品表面形成纸塑合一印刷品的加工技术,广泛应用于销售包装盒、购物袋、书籍封面、招贴广告等场合。覆膜工艺是将涂有黏合剂的塑料薄膜覆盖在印刷品表面,经加热、加压处理,使印刷品与塑料薄膜紧密结合在一起,成为纸塑合一产品的印后加工技术。覆膜又称贴塑。
覆膜工艺实际属复合工艺中的纸/塑复合工艺,是一种干式复合。覆膜时,黏合剂涂布装置将黏合剂均匀地涂在塑料薄膜表面,经干燥装置干燥后,由复合装置对塑料薄膜与印刷品进行热压复合,最后获得纸塑合一的产品,其断面如图2-9所示。
图2-9 印品覆膜后断面图
1—塑料薄膜;2—黏合剂;3—印刷品
覆膜产品的黏合牢度取决于薄膜、印刷品与黏合剂之间的黏合力,它是由于黏合剂分子对薄膜和印刷品表面的扩散和渗透的结果,而温度和压力是获得良好扩散和渗透的重要条件。黏合剂的黏合力直接影响到覆膜产品的质量,而黏合力主要表现为黏合剂与被黏物的机械结合力和物理化学结合力。
覆膜通常采用溶剂型黏合剂、水溶型黏合剂和热熔型黏合剂。热压合前,黏合剂涂布装置将胶液均匀地涂布在塑料薄膜表面,由复合装置对塑料薄膜与印刷品进行热压复合,最后获得纸塑合一的产品。
经覆膜的印刷品光亮夺目、色彩鲜艳,明显提高了印刷品的艺术品位和价值,对印刷品起到了保护作用,使之耐水、耐光、耐摩擦、防水、防污染;并且不会改变印刷品图文信息和色彩。
覆膜工艺按所采用的原料及设备的不同,可分为即涂覆膜工艺与预涂覆膜工艺。即涂覆膜工艺是指在工艺操作时先在薄膜上涂布黏合剂,然后再热压,完成纸塑合一的工艺过程。这种覆膜需要在覆膜设备上安装黏合剂涂布设备,先涂布黏合剂,然后将薄膜与印刷品黏合,最后烘干,完成覆膜。即涂覆膜工艺的具体方法有湿式覆膜和干式覆膜两种。而预涂覆膜工艺是将黏合剂先涂布在塑料薄膜上,经烘干收卷后,在无黏合剂装置的设备上进行热压,完成覆膜工艺过程。预涂覆膜由于覆膜时省略了黏合剂调配及涂布、烘干等工艺流程,不存在溶剂对薄膜的溶胀和对油墨的分解,不会出现黏合剂二次软化产生失黏和对薄膜溶胀而出现起泡、胶膜问题;对油墨的干燥程度要求也不严格;不需要清洗涂胶机构等部件。具有操作方便、生产灵活、无毒害、不污染环境等优点。
覆膜有三种方法,一种是把黏合剂涂布在塑料薄膜表面上通过压辊与基材(印刷品)黏合在一起,然后烘干或不烘干直接卷取,称为湿式覆膜;另一种是把黏合剂涂布在塑料薄膜上,经烘干除去黏合剂溶剂,然后与基材黏合在一起,称为干式覆膜;第三种是预涂膜覆膜,把黏合剂涂布在塑料薄膜表面,烘干后备用,需要时将预涂膜与基材黏合在一起。
湿式覆膜需要在覆膜设备上安装黏合剂涂布设备,先涂布黏合剂,然后将薄膜与基材黏合,最后烘干,一次性将覆膜工作完成。湿式覆膜工艺操作简单,黏合剂用量少,成本低,覆膜速度快,无溶剂挥发,有利于环境保护。覆膜产品表面不易起泡、起皱。
干式覆膜是先烘干后黏合,在同一台机器上完成黏合剂涂布、烘干、热压和复卷割膜工作。干式覆膜工艺操作简单,黏合剂用量少,成本低,覆膜速度快,覆膜质量较好;但有溶剂挥发,污染环境。
预涂膜覆膜是把黏合剂涂布在塑料薄膜上,经烘干、复卷后备用,在无黏合剂涂布装置的覆膜设备上进行热压完成覆膜工作,覆膜设备不需要黏合剂涂布和干燥装置。预涂膜覆膜操作方便,生产灵活,无溶剂气味,不污染环境,劳动条件好,这种覆膜方法不会产生气泡、脱层等故障,表面透明度高,极具应用前景和推广价值。
纸张进行图文印刷后,由于纸张纤维的作用,印刷品表面的光亮度、耐磨度、抗水性、耐光耐晒性以及防污染性均较差,虽然油墨层具有一定的光亮度和抗水性,但效果仍不理想。
在印刷品表面覆盖一层透明塑料薄膜,能起到保护和增加印刷品光泽的作用,还可使图文的颜色更鲜艳,更富有立体感的视觉艺术效果,改善了耐磨强度,防水、防污、耐光、耐热等性能。极大地提高了书刊封面和其他覆膜商品的艺术效果和耐用强度。对保护包装装潢的印刷效果,延长货品寿命,提高商品的竞争能力,作用十分显著。
覆膜是印刷品表面整饰加工技术之一,覆膜技术广泛应用于书刊封面、包装盒面,特别是高级包装盒面、精美画册、挂历、台历、印刷宣传品、各种说明书的表面整饰以及各种纸制包装制品的表面装潢处理。
覆膜技术应用广泛,成本较低,对于增强印刷品的光亮度和提高印刷品的耐用强度效果明显,发展前景良好。特别是预涂膜覆膜技术更具有应用前景和推广价值。
2.2.2 常用覆膜材料
1.覆膜常用的黏合剂
覆膜常用的黏合剂有溶剂型、醇溶型、水溶型和无溶剂型等。溶剂型黏合剂具有很好的稳定性,但是仍然大量地使用芳香烃类、有机酯类溶剂,有碍操作者健康并污染环境;醇溶型和水溶型黏合剂低毒甚至无毒,有很大优势,且成本低,但黏合牢度不够理想,性能稳定性较差。溶剂型、醇溶型、水溶型黏合剂的综合性能见表2-1所示。
表2-1 覆膜常用黏合剂综合性能比较
2.覆膜常用的塑料薄膜
塑料薄膜的种类繁多,常用于覆膜的塑料薄膜主要有聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚酯薄膜及新型双向拉伸聚丙烯薄膜,其中最常用的是双向拉伸聚丙烯薄膜。
(1)聚乙烯薄膜
聚乙烯简称PE,聚乙烯薄膜一般用挤塑(成型)法或压延法生产,PE薄膜无色、无味、透明、无毒,水及化学品对它不发生影响,在常温下不溶于大部分溶剂。聚乙烯是惰性材料,很难进行黏合,故在覆膜前必须进行电晕等表面处理。PE薄膜根据其密度大小可分为低密度聚乙烯、中密度聚乙烯和高密度聚乙烯。
(2)聚丙烯薄膜
聚丙烯简称PP,聚丙烯薄膜按制法、性能和用途可分为吹塑型薄膜(IPP)、不拉伸的T型机头平膜(CPP)和双向拉伸薄膜(BOPP)。其中BOPP薄膜由于拉伸分子定向,机械强度、对折强度、韧性、气密性、防潮阻隔性、耐寒性、耐热性和透明度等都很优良,并且无毒无味,是覆膜应用最广泛的薄膜材料。
由于BOPP薄膜属非极性物质,使用前必须经电晕处理,以达到所需表面张力的要求。BOPP薄膜贮存时间越长,电晕处理效果越差,黏合牢度也越差。时间过长需要重新进行电晕处理。
(3)聚酯薄膜
聚酯简称PET,是一种透明度和光泽度都很好的薄膜材料。同时它具有以下的特点:机械强度大,其拉伸强度大约是聚乙烯的5~10倍,挺度高和耐冲击力强;耐热性好,熔点在260℃,软化点在230~240℃,在高温下收缩仍然很小,具有非常好的尺寸稳定性,在高温下长时间加热仍不影响其性能;耐油性,耐酸性好,不易溶解,有很好的耐酸性腐蚀力,能耐有机溶剂、油脂类的侵蚀,但在接触强碱时易劣化;有良好的气体阻隔性和良好的异味阻隔性;透明度好,透光率在90%以上;对水蒸气的阻隔性能不及聚乙烯和聚丙烯;防止紫外线透过性较差;容易带静电,印刷前应进行静电消除处理。用于覆膜的聚酯薄膜也是双向拉伸的PET薄膜。
2.2.3 覆膜设备的基本结构及工作原理
1.即涂覆膜机的基本结构及工作原理
即涂型覆膜机工作原理是将卷筒塑料薄膜涂敷黏合剂后经干燥,由加压复合部分与印刷品复合在一起的专用设备。即涂型覆膜机有全自动机和半自动机两种。各类机型在结构、覆膜工艺方面都有独到之处,但其基本结构及工作原理是一致的,主要由放卷、上胶涂布、干燥、复合、收卷五个部分以及机械传动、张力自动控制、放卷自动调偏等附属装置组成,图2-10为其结构简图。
图2-10 即涂型覆膜机结构简图
1—放卷部分;2—涂布部分;3—印品输入台;4—复合部分;5—辅助层压部分;6—复卷部分;7—干燥通道
图2-10中成卷的塑料安装在放卷架上,张力恒定的薄膜平展地输出,若分切后成卷的薄膜宽于被覆膜的印刷品,可用切边刀把多余的薄膜去掉,使薄膜宽度符合印刷品的要求后由匀胶辊将胶盘中的黏合剂均匀地涂布在薄膜的一个面上,经涂胶后的薄膜通过烘道进行烘干,然后与待覆膜的印刷品一起压合,在一定的温度和压力下,印刷品与涂胶的薄膜压合成纸塑复合制品后被收卷部分收卷,完成整个覆膜工作。
即涂覆膜机的基本结构为放卷部分、上胶涂布部分、干燥部分、复合部分、印刷品输入部分、收卷部分等。
2.预涂覆膜机的基本结构及工作原理
预涂型覆膜机由预涂塑料薄膜放卷、印刷品自动输入、热压区复合、自动收卷四个主要部分,以及机械传动、预涂塑料薄膜展平、纵横向分切、计算机控制系统等辅助装置组成。图2-11为预涂膜覆膜机工作原理图。
图2-11 预涂膜覆膜机工作原理图
1—收卷部分;2—预涂膜;3—压合机构;4—液压手柄
预涂黏合剂的塑料薄膜材料呈卷筒状放在进卷机构的送膜轴上,开机前将预涂薄膜按规定前进方向经调节辊和导向辊等机构进入复合机构,这时从印刷品输入装置输入的纸张印刷品也一起进入复合机构,经过复合机构的热压辊和橡胶压辊进行热压合后,传送到收卷机构的收料轴上。收卷机构在电动机带动下,按调好的速度拉动已覆膜的印刷品,预涂膜也按上述路线向前输送。卷成卷筒的覆膜印刷品,经割膜成为单独覆膜产品。
预涂覆膜机的基本结构为放卷部分、印刷品输入部分、复合部分、传动系统、计算机控制系统等。