软包装冷封生产工艺原理

软包装冷封生产工艺原理
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冷封包装结构
一般来说，冷封包装的基膜是透明（或不透明）的金属化BOPP或PET薄膜，有时候也采用纸张或铝箔。

原则上，冷封包装可以采用单一材料或复合材料。

单一材料的冷封包装较为流行，其结构如图1所示;采用复合材料的冷封包装也有很多种结构。

多种印刷基膜和工艺方法（里印、表印、油墨打底和复合），使冷封包装结构适应了包装内容物和最终用途的要求。

图２是一种采用复合材料的冷封包装结构，此结构中，在BOPP表面上用彩色油墨里印，再复合上不透明或金属化BOPP，最后在复合的薄膜表面涂布冷封胶黏剂。

高品质冷封包装一般采用复合薄膜，在中间层上印刷，该层材料具有极佳的阻隔性和高光泽度，而印刷面则通过复合BOPP，将其表面保护，以防止图文被破坏。

这种包装结构可以采用联线生产，首先用里印方式在BOPP上印刷，接着复合上BOPP，之后涂布冷封胶黏剂；或者，用表印方式印刷BOPP，涂布冷封胶黏剂，再复合BOPP。

这两种工艺均不需要释放清漆，因为透明的BOPP已经充当了冷封胶黏剂涂层的释放介质。

由于冷封包装用于包装那些对温度敏感的内容物，并且对环保要求高，冷封包装的每一层材料必须无气味，同时具备良好的印刷适性，还要保证没有残留溶剂。

因此，冷封胶黏剂、印刷油墨、释放清漆和复合胶黏剂之间必
须相互适应，同时与基膜之间能够相互匹配，以满足当今包装界的高要求。

冷封胶黏剂
1.组成
冷封胶黏剂属于涂布化合物，它不需要热量，而是利用压力来完成封合。

冷封胶黏剂分散体系属于水性混合物，其成分包括天然乳胶、合成树脂和3%～5%的添加剂（流平剂、消泡剂和稳定剂等）。

涂布时，在印刷基膜表面涂布一层很薄的涂层。

冷封胶黏剂分散体系中的固含量为40%～55%，黏度范围是200～2500Pa·s，pH值稳定在9～10。

2.黏合原理
冷封胶黏剂的黏合原理类似拉链。

涂布了冷封胶黏剂的塑料薄膜表面含有非线性、长链大分子和线性、短链小分子，通过压力或冲击作用，线性小分子固着到另外一面，并且变成了非线性长链大分子。

与拉链不同，冷封包装一旦开启，就不能复原，因为第一次开启时破坏了封合面的分子结构，重新组织分子结构是
不可能的。

3.分类
根据黏性划分冷封胶黏剂，那些“黏的”冷封胶比“干的”的冷封胶需要的压力要小一些。

特别要注意的是，“黏的”冷封胶黏剂涂布到单一材料冷封包装上，会在背面出现粘连现象，为了防止出现这种情况，需要在印刷面涂布一层释放清漆，此物质完全与冷封胶黏剂相容，但是必须涂布在印刷层表面。

4.使用注意事项
在印刷过程中，使用冷封胶黏剂要特别谨慎，一定不能接触到橡胶材料，因为它含有增塑剂和交联催化剂，会引发聚合反应或冷封胶黏剂凝结，导致冷封胶黏剂无法正常使用。

聚合反应和凝结是由金属离子（铁离子、铜离子、锰离子）催化的结果，因此要小心谨慎地清洗印刷设备，尤其是印版滚筒上的非图文部位。

由于冷封胶黏剂是水性分散体系，所以会出现气泡，高速印刷的机器必须配置一种专用的气泡收集设备。

另外，冷封胶黏剂只能保存2～6个月，其原因是水分对霜冻很敏感。

在冷封包装中，冷封胶黏剂的涂布量根据基膜和包装条件来决定。

对于纸张，涂布量为3～6g/m2（干重）；对于塑料薄膜，涂布量为2.5～4.5g/m2。

大多数应用中，涂布量一般是2～8g/m2。

冷封胶黏剂容易氧化，因此要严格控制涂布的干燥温度，一定不能超过80℃。

如果可能，应采用热风干燥。

假若开始的干燥速度过快，会在冷封胶黏层表面形成薄层，导致底层的水分无法彻底干燥，或者干燥速度很慢，出现冷封胶黏剂没有彻底干燥的问题。

释放清漆
1.作用
释放清漆的作用是防止印刷面（涂布冷封胶黏剂的背面）粘上冷封胶黏剂后发生粘连。

释放清漆还可以控制包装材料的一些特殊的包装适性。

针对不同的包装产品、包装机械、运输设备和包装工艺等，包装材料表面必须表现出特定的平滑性，冷封胶黏剂对调节平滑性有积极的作用。

释放清漆还有另外一个作用，它能够保护印刷图文不受机械作用力的破坏，例如磨损和刮擦等。

很多释放清漆具有的高光泽度和透明度，让冷封包装在视觉上更加令人愉悦，因此增加了包装的广告效果。

现在，已经出现了一些释放清漆新产品，它们的耐磨性更强，有的产品还能够在其表面进行烫印。

2.分类
通常根据摩擦系数（COF）来划分释放清漆，摩擦系数为0.15时，平滑性极佳；摩擦系数为0.45时，平滑性极差。

然而，包装材料的平滑性不仅与释放清漆本身有关，还与冷封包装的整体结构有关，结构也会影响到包装材料的平滑性，所以选择油墨和释放清漆时要格外小心，它们之间会相互影响。

3.组成
像其他包装印刷清漆一样，释放清漆的组成成分是连结料35%、添加剂3%～10%和溶剂60%～70%。

连结料决定了冷封胶黏剂干燥膜层的一致性，例如与基膜之间的附着力、释放效果和光泽度一致性等。

因满足释放清漆的去粘性要求，一般采用聚酰胺树脂作为冷封胶黏剂的连结料。

添加剂（消泡剂、蜡等）赋予冷封
胶黏剂在印刷过程和涂布干燥过程中特定的性能，例如，平滑性和耐摩性。

对于溶剂，则要求能够很容易地溶解释放清漆组分，而且气味小。

同时，溶剂必须是无毒的。

当溶剂从释放清漆层挥发之后，要求残留溶剂尽可能少。

单一溶剂很难符合上述几个要求。

在实际应用中，通常是把几种溶剂混合起来使用。

根据使用经验，最佳的溶剂组合是乙醇、轻油（80/100）和乙酸乙酯。

根据不同的印刷条件（干燥速度等），溶剂混合的配比一般是30%～70%的乙醇，30%～50%的轻油（80/100）和30%的乙酸乙酯。

4.使用注意事项
生产高质量的冷封包装产品，基本要求是必须掌握有关释放清漆的知识和使用方法，这不单是指印刷工艺，而且还包括释放清漆的存储条件，同样还要考虑到印刷滚筒。

这些因素将影响到冷封包装材料的质量和一致性。

释放清漆要保存在12℃以上的环境中，因为溶解的聚酰胺树脂（释放清漆一般用它作为连结料）对低温十分敏感。

假若释放清漆存储在温度很低的环境中，它的黏度将大幅度增加，冷封胶黏剂会变稠，产生凝胶。

如果向凝胶的冷封胶黏剂中加入溶剂，试图恢复其用途，是不可能的。

为了恢复到原状态，必须将产生凝胶的冷封胶黏剂在30℃环境中搅拌足够的时间。

一般来说，用混合溶剂溶解连结料时，首先要把几种溶剂混合，之后再溶解连结料，尤其是混合溶剂中含有乙酸乙酯时更要注意，因为乙酸乙酯单独无法溶解聚酰胺树脂。

如果直接加入乙酸乙酯，由于体系中乙酸乙酯的局部浓度增大，会导致树脂沉淀。

为了保证冷封包装印刷收卷之后不会出现粘连现象，释放清漆的涂布干重一般要达到1.5g/m2。

涂布量减少到1.2g/m2也是可行的，但是这只适合纸张材料或黏度小的冷封胶黏剂。

为了防止粘连，有时释放清漆的涂布量会增加到2g/m2，这主要取决于印刷基材和冷封胶黏剂的性能。

为了获得没有残留溶剂的冷封包装产品，要在印刷机械上配备强力热风干燥设备。

但是，干燥设备的温度不能过高，否则会软化释放清漆膜层。

实际上，软化的释放清漆层的光泽度更高，但是其平滑度明显降低。

因此，干燥温度一般不要超过80℃，尤其是冷封胶黏剂涂布机干燥罩的温度。

印刷油墨
1.组成
原则上，包装印刷油墨的组成为：颜料10%～25%，连结料15%～25%，添加剂大约5%，溶剂40%～60%。

颜料可以是有机颜料，也可以是无机颜料。

硝化纤维（NC)树脂和PVB（聚乙烯醇缩丁醛）树脂均属于低气味连结料，因此适合冷封包装印刷。

为了让油墨很好地附着在多种承印材料上，连结料中经常会含有一些改性组分，例如附着添加剂。

油墨使用的溶剂（与印刷油墨类型有关）不含杂醇油和重馏分组分，以满足低气味的包装要求。

在印刷中，可能会加微量的慢干剂。

2.油墨选用原则
选择冷封包装的印刷油墨时，要遵循一些原则。

油墨组分应像释放清漆组分一样，尽可能地没有气味，油墨干燥之后,墨膜层中的残留溶剂要尽量少。

油墨和释放清漆之间要保持相容性，避免出现一些故障，例如，墨膜层泛黄，其次是出现异味，或者导致膜层摩擦系数变化。

还有一个基本的要求：油墨能够牢固地附着在印刷基材表面，并且不会出现粘连。

冷封包装使用的油墨必须适应印刷基材。