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國際軟包裝機械發(fā)展概述

時間:2005-11-16
關(guān)鍵詞:國際 軟包裝 機械 發(fā)展 概述
1 引言 

    眾所周知,只有給產(chǎn)品以合適的包裝以后,才能使其成為商品。故包裝是將產(chǎn)品不改變質(zhì)量地從生產(chǎn)者轉(zhuǎn)移到消費者的流通過程中的重要保證。 

    現(xiàn)代社會中,單元消費品有小型化傾向,因此包裝的容積和重量將向著小型化方向發(fā)展,表1所列為2000~2003年各種材料的軟包裝發(fā)展情況。其中賽璐玢的減少是由于PP膜取代的緣故——這一趨勢現(xiàn)在仍在延續(xù)。 

    2 軟包裝及其生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展概況 

    各種產(chǎn)品對軟包裝材料有不同的要求,如足夠的機械強度,對各種介質(zhì)(如水、水汽及其他氣體)的阻隔性能,良好的熱壓(或冷壓)封合性能,以及良好的加工性能等。 

    常用的各種軟包裝材料具有各自的特性,可根據(jù)不同場合選用。如紙的剛性;玻璃紙(賽璐玢)的剛性和耐熱性;PE和PP熱封合性、機械強度和防潮能力;PET的機械強度、耐熱性、對氣味的阻隔味及薄膜尺寸的穩(wěn)定性;鋁箔的最佳阻光、防潮和阻氣味性能等。圖1是2003年世界各種軟包裝材料的使用情況。 

    由于單種材料往往難以滿足產(chǎn)品的需要,人們將兩種以上材料的薄膜復合起來以獲得較佳的綜合性能。并且延長商品的貨賀壽命。總的趨勢是復合的結(jié)構(gòu)越來越復雜。表2所列為最常見的復合材料。此外,真空金屬鍍膜也在迅速發(fā)展。 

    與復合材料相反,另一發(fā)展的極端是為了降低成本,只求短期保護,而大量使用單層薄膜。世界各國,各種產(chǎn)品使用軟包裝的平均情況大致如圖2所示。 

    當今,環(huán)境問題越來越受到公眾的關(guān)注。要求軟包裝工業(yè)采用新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料以達到減少塵埃、氣體和固體廢料的排放量,減少材料和能源消耗,重復使用、回收和再利用,即所謂4R(Reduce,Reuse,Recover,Recycle)原則。 

    為了獲得滿意的效果,軟包裝工業(yè)不斷地從下列三個方面努力:A、研制適合于不同產(chǎn)品的新機器;B、開發(fā)新型的軟包裝材料;C、培訓通曉設(shè)備和材料的訓練有素的員工。本文主要討論軟包裝設(shè)備的一些發(fā)展情況。 

    軟包裝生產(chǎn)的工藝路線基本上是:印刷→復合→分切→制袋或裹包?,F(xiàn)代的機器一般都采用計算機控制等先進技術(shù)。當原材料出現(xiàn)斷裂、平整度不夠、張力不穩(wěn)定、收縮和拉伸變形不規(guī)則等缺陷時也能獲得滿意的結(jié)果。 

    研制新機器時努力方向有如下幾方面:①、能加工的材料盡可能薄,目前已有處理2.5μmPET薄膜的印刷機;②、材料和油墨的消耗盡量少;③、能源消耗少;④、采用廢溶劑使用量,以養(yǎng)活空氣污染;⑤、盡量減少更換印版的停機時間;⑥、能應付各種承印材料的不同性能。 

    解決問題的關(guān)鍵往往是:卷筒材料的放卷部到收卷部的傳輸,張力控制系統(tǒng)和空氣/熱量控制。 

3 凹版印刷機和柔性版印刷機

  印刷是軟包裝加工的最重要工序之一?,F(xiàn)代的軟包裝印刷基本上采用凹版印刷和柔性版印刷。

  3.1 凹版印刷采用金屬模版。因此,網(wǎng)點不會因印刷壓力的增大而擴大。由于料帶總是沿雕刻滾筒的模版表面接觸,只要注意刮墨刀系統(tǒng)的維護,就能避免模糊的圖像。

  現(xiàn)代凹版印刷機更換印版的時間大大縮短。例如:一臺8色凹版印刷機更換印版包括清洗、調(diào)整、配色和套準等,僅需30分鐘,而一臺8色的CI柔性版印刷機完成同樣的工作需要90分鐘。

  凹版印刷機還能處理2.5μm的PET膜、5μm的鋁箔等超薄材料。此外,凹版印刷機上采用加長干燥器后可進行冷封、熱封、熱熔上蠟、連線分切、連線模壓、連線裁切壓痕以及連線復合等。

  印刷包數(shù)最大可達10~12組,而且只要預留足夠空間,在安裝后也可擴展色組,機動靈活。

  制約凹版印刷機發(fā)展的主要因素是:印刷滾筒的成本較昂貴,并且還需要大量的貯存空間和貯動設(shè)備。

  現(xiàn)在由于電子激光雕刻技術(shù)以及電腦的應用,可隨用戶要求而制作。技術(shù)已相當成熟且成本大大降低,大約為原雕刻成本的1/3。激光雕刻凹版滾筒和激光雕刻柔版滾筒成本已相當接近。

  凹版印刷的另一個問題是料帶從一個色組印刷出來必須完全干燥以后才能進入下一色組,即所謂的“干上加濕”。這導致能耗大,套準精度控制大,套準精度控制的難度增加。

  3.2 柔性版印刷采用彈性模版。模版受壓后由于彈性變形而經(jīng)常出現(xiàn)所謂的“網(wǎng)點擴大現(xiàn)象”。為了減少這種現(xiàn)象,印刷機的調(diào)整尤為重要,不同班次的不同操作者,印出的效果會有明顯差異。在印刷細小文字圖案時,有人認為柔版印刷不可能達到滿意的效果。

  如今這種現(xiàn)象發(fā)生了根本轉(zhuǎn)變。感光樹脂的開發(fā),使用某些溶劑可使變形現(xiàn)象明顯減少,計算機控制的激光雕刻技術(shù),可制造出由電腦控制色組的超300線網(wǎng)目的網(wǎng)紋輥,使網(wǎng)點擴大現(xiàn)象大大減少,甚至消除。與凹版印刷相比,印刷效果已經(jīng)難以區(qū)別。

  而且柔版印刷允許在第一色半干的油墨上印刷第二色,即所謂的“濕上加濕”。這樣兩印刷色組之間的干燥長度可大大縮短,因而可能將8~10個印刷色組配置在一個可共用的中央壓印滾筒周圍,從而保證較高的套印精度,并能印刷可伸長薄膜。

  由于要求上墨輥與印版、印版與料帶之間的接觸壓力盡可能小,因此現(xiàn)代的柔版印刷機運轉(zhuǎn)精度均很高,并配有微調(diào)機構(gòu)。一臺六色的中央壓印滾筒的偏心量是0.125~0.1mm,,半色高速印版的厚度差小于0.2mm,著墨輥與印版之間的跳動量是0.2~0.33mm。

  重復長度受到齒輪的限制,目前最大印刷色數(shù)為8色,而且必須是雙數(shù)。

4 復合機

  復合的技術(shù)基本有液體涂布復合、金屬的真空噴涂、擠出復合、濕式復合和干式復合等。濕式復合由于需要烘干揮發(fā)溶劑,因此復合薄膜中必須有一人舊能透氣的多孔材料。干式復合由于溶劑烘干后再復合,因此適應范圍廣,是最常見的一種。

  干式復合的關(guān)鍵是膠粘劑。最新進展在下列兩個方面:其一是在傳統(tǒng)的干式復合機上采用水基性丙烯酸和環(huán)氧丙烯酸類膠粘劑;其二是采用無溶劑膠粘劑的復合,通過帶有輾輥系統(tǒng)的特殊涂布裝置研磨膠粘劑并將其涂布在薄膜上。無溶劑膠粘劑有取代溶劑膠粘劑的趨勢。特別是以PP為基材的復合。由于沒有溶劑揮發(fā)。故不需要通風設(shè)備,使復合機越來越簡單,并降低能耗。

  為了得到滿意的復合效果,機器正從如下一些方面改進。

  4.1 控制傳輸1 控制傳輸輥的速度和計量輥之間的間隙,以確保粘合劑計量精確。
  4.2 為了使粘全劑涂布均勻,要保證各輥之間間隙均勻。特別是第一和第二計量之間的距離要恒定。
  4.3 由于溫度影響膠粘劑的粘度,故涂布輥表面溫度的均勻性是保證涂布質(zhì)量的重要因素之一。
  4.4 生產(chǎn)中質(zhì)量或傳輸輥運動受到干擾后能自動回復到準確位置。因此要求橡膠輥擺動平穩(wěn)。通常裝在無間隙竄動的導向裝置上,并且在磨擦很小的狀況下移動。
  4.5 橡膠輥的壓力采用兩邊單獨調(diào)節(jié),從而使咬入輥和涂布輥之間在“咬入點”的壓力均勻。這是保證粘合劑轉(zhuǎn)移到卷筒材料上的重要條件。同時橡膠輥應始終與卷筒材料寬度相配并且更換方便、快捷。
  4.6 精確地控制卷筒材料的張力以避免“隧道效應”的出現(xiàn)。

5 分切機

  為了滿足制袋機或裹包機械的要求,印刷復合的卷筒還要通過分切或小卷或窄卷。分切機在近些年來沒有多大變化,但是電子技術(shù)的應用,大大提高了分切精度。

  許多紙做的軟包裝常做成單片紙,因此需配備模切機?,F(xiàn)代模切機采用電子控制、數(shù)字式驅(qū)動、光電掃描以達到精確的切印套準控制,并配有彈出裝置以彈出檢驗樣品或廢品。

6 結(jié)束語

  在軟包裝及其設(shè)備的領(lǐng)域內(nèi)為了滿足人們不斷提高的需求,為了降低成本,近年來有一些非常令人感興趣的技術(shù)得到應用,并有不斷發(fā)展中。另外,一個國家的技術(shù)發(fā)展方向應根據(jù)本民族的習慣和特點確定。例如,美國人習慣根據(jù)廣告購物。加上柔性版成本低,所以柔版印刷應用較多,技術(shù)發(fā)展快。而歐洲的消費者較多地根據(jù)包裝的吸引力購物。故要求印刷更加精美而重視凹版印刷的發(fā)展。