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【前沿】塑料凹印水墨新篇章!2019廣東包協情報委年會

來源:包裝前沿浏覽數:31
文章附图

8月10日,由廣東省包裝技術協會情報委員會?《包裝前沿》雜志社共同主辦的“2019廣東包協情報委年會暨軟包裝技術交流會”進入第二天的議程。

上午的會議有兩大重磅內容:一個是緊緊圍繞塑料凹印水墨的應用展開,從樹脂配方到油墨應用工藝以及設備烘幹效果的幾大核心因素,對塑料凹印水墨進行了深入探討,開啓了行業對于水墨認識與應用的新篇章。另一個是關注軟包裝企業的風險規避,探討企業如何安全、健康地發展。

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會議現場


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會議由廣東包協情報委秘書長·《包裝前沿》總編範軍紅女士主持


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巴斯夫(中國)有限公司産品開發高級經理夏建峰博士
介紹軟包裝印刷水墨應用進展以及工藝問題探討
夏博士首先指出,全球各國環保相關法規的頒布與實施成爲油墨水性化的推動力,油墨正向可持續方向發展。其中,塑料凹印水墨可謂是被行業寄予厚望,也始終爭議不斷。從樹脂入手改善水墨性能,基本改善水墨印刷的流平性,並解決了髒版霧版、淺網轉移等諸多問題。
夏博士詳細分析了水性油墨和溶劑墨的不同,包括幹燥、耐性、附著力、印刷適性、霧版、流平等種種不同,並給出了BASF水性油墨用樹脂的解決方案。

比如爲了解決水墨的印刷適性,如“複溶性”問題,可以通過樹脂的選擇和溶劑的搭配來實現;“淺網轉移”通過樹脂的選擇和轉移助劑來解決;“反粘”通過幹燥程度、樹脂的選擇和油墨配方來控制;霧版通過選擇刮刀和壓力來解決。

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乳液的粒徑和硬度對霧版産生明顯的影響

同樣,溶劑型樹脂是均一相,流平性好;而水性是非連續相,流平挑戰大。但是我們可以通過配方來調整流平性。

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配方调整前           配方调整后

流平不僅僅從原料的角度,從油墨配方的角度也可以解決。

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除了油墨配方,原材料的改進可以直接提高油墨的流平。
關于髒版和霧版,與調整油墨配方相比,樹脂的調整更加直接。在不影響其它性能的前提下,通過調整樹脂的複溶性以及其它性能,可以避免髒版,改善霧版。
油墨的淺網轉移和樹脂的複溶性相關,也和樹脂之間的相互作用力相關。
因此,巴斯夫水墨解決方案的核心技術就是不斷進步的樹脂技術,包括:
RC技術:對複溶性有很大幫助;
自交聯技術:能提高油墨的耐性,比如耐磨,耐搓,耐化學品(酒精等);
水性聚氨酯:對薄膜的附著力好;
聚氨酯/丙烯酸雜化技術:能結合丙烯酸(印刷適性)和聚氨酯(附著力和剝離強度)的優勢等。

目前,BASF水性油墨产品已广泛用于柔版薄膜印刷,而专门针对亚太区市场开发的凹版薄膜产品,在各种薄膜底材上具有优异的附着力(OPP、PE、PET等),印刷适性优异(特别是复溶性),可与常见水性丙烯酸或者聚氨酯混用,油墨高耐醇 (20%~30%)。

巴斯夫在水墨領域的發力及研究成果,相信將極大地提升行業對塑料凹印水墨的信心。

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資深油墨專家張春明先生主講軟包裝水墨技術判斷與風險控制
一直以來,行業對水墨的定性、體系、使用門檻、印刷速度、使用標准等一直未能形成定論,爲之爭論不休。
張工認爲,水墨印刷可以達到的速度,由印刷設備幹燥系統、印刷版深、水性油墨性能、印刷工藝等決定;而水墨印刷添加乙醇並不僅僅是爲了幹燥,乙醇和水的比例應該是從0~100%都可以自由調配,決定比例的因素是油墨濃度、粘度和印刷速度;在水墨裏面加氨水、乳液等材料是錯誤的做法,水墨完全可以不添加氨水,因此印刷後不會産生氣味,也可以通過技術手段,印刷後立刻達到應有附著力,不用等24小時;雖然在實驗室驗證水墨印刷的産品用于水煮完全沒有問題,但是仍然建議企業在最初使用水墨印刷時用于輕包裝,2~3年後水墨技術更成熟,再考慮水煮、蒸煮的應用。
關于水墨還有很多問題,包括淺網轉移、霧版、廢水的處理等,這些問題都可以通過技術手段來解決,實際應用才是硬道理,企業應該在深入了解水墨的基礎上,積極試用。
目前,對于軟包裝塑料凹印水墨,行業還是有一些認識誤區,包括:
1、水墨中的乙醇依然不能完全解決VOCs排放
張總認爲,從技術角度來說,醇溶、水性應該都可以解決排放問題,只是目前還沒有明確的國家標准。
2、使用水墨印刷會降低印版壽命
張總認爲,其實不是水影響印版,而是油墨的pH值影響,因爲制版本身就抗水性。張總認爲水比酸對印版的影響要小得多。張總曾經專門用白墨做過測試,對來自國內30多個廠家的钛白粉pH值進行了測試,幾乎都在6.5以下,偏酸性或弱酸性。但最後張總也找到了pH值爲7,呈中性或偏堿性的钛白粉。顯而易見,使用弱堿性的原材料,有利于保護印版。
3、水墨印刷稀釋比越高,使用成本越低
水墨1:1稀釋還能不能印刷?這種理解是用溶劑墨概念理解水墨。我們用乙醇是調整使用粘度。1:1.5,1:2稀釋都沒必要。水墨印刷使用35um的版就可以,版淺,少用溶劑,才是減少成本。
4、水墨揮發速度快慢取決于乙醇含量
張總認爲,水墨經過高溫固化以後會降低印刷層水的殘留:高溫固化會好一些,不是因爲水揮發出去了,而是水自交聯成膜。如果水分多到影響膠水固化劑的時候,印刷就已經報廢了。
而水墨推廣的誤區則包括:
過渡強調水墨幹燥速度;
過渡提高水墨應用門檻;
模糊水墨應用範圍;
缺乏實驗數據和應用數據有效對接;(張總認爲産品必須到市場驗證。比如表現爲堵版,其實是網點缺失。這些問題我們要如何發現並解決。)
過渡依賴水墨材料的技術支持;
缺乏對水墨材料的構成認知;
缺乏自身産品的標准鑒定。
張總認爲塑料凹印水墨應該達到以下性能要求,我們專業研發要有自己的標准:
原墨粘度15-18s/塗4杯,1/2稀釋粘度12-15s/塗4杯;(10~20m/min印刷效果同溶劑墨)
-10 ℃~40℃之间粘度变化±3s;(储存稳定性)
100%水或乙醇容忍度;任意比例互溶。
醇:水=1:1完全印版複溶性;
穩定的醇水均衡揮發速度;
原墨不易燃;
印刷網點擴散率20%以內;(印刷網點應該不擴散,但水墨網點擴散是通病)
印刷後30min達到耐水要求。
張工認爲,水墨核心技術包括:表面張力控制防擴散及均衡揮發幹燥技術。
軟包裝水墨的風險控制包括:
使用硬度較高的印刷壓輥;
印前保證印版徹底清洗幹淨,印刷過程中盡量不要洗版;
尼龍膜印刷要保證徹底幹燥。
水墨生産過程中,通過大量的助劑添加,降低水墨表面張力,導致印刷膜遇水膠和無溶劑複合時塗膠不均勻,出現複合白點。同時耐水性降低,造成水膠溶解墨層。
刻意通過提升烘箱溫度提高幹燥速度會適得其反。
張工介紹了WB系列表印水墨應用實例、WP系列水墨應用實例及WF系列複合水墨應用實例,指出水墨應用的核心技術在工藝

水墨的量化應用已經成爲大勢所趨,水墨企業應以無愧的態度面對自身,以誠懇的態度面對客戶,以負責的態度面對社會。軟包裝印刷企業水墨的初步嘗試應該從彩墨開始


張工的分享得到參會代表極大的關注,隨後現場進行了自由問答交流交流。
1、江門輝隆許總:水墨從表印開始發展,現在用到裏印遇到的最大的問題是要和膠水複合。許總建議大家到輝隆一起嘗試,水墨印刷後用擠出複合,規避水墨與聚氨酯膠水之間的問題,解決水墨印刷後的複合問題。
2、印刷完后洗版有没有更好的办法? 洗版废水怎么处理?
張春明:我們的生産線沒有一滴廢水流出。關鍵一點就是不要用洗版液洗版。我們是把醇水按比例調配用來洗版,洗完後放入墨槽繼續使用,對第二次印刷的粘度沒有影響。
3、烘箱需要改嗎?現在設備可以用嗎?洗版水直接加油墨,顔色會不會變得很奇怪?
張春明:如果不計較印刷速度的話,什麽都不必動。如果想嘗試的話,可以先用溶劑版試一試水墨。在沒有條件的狀況下,先控制後期風險。然後再慢慢試著改烘箱、改版,去一步步提升。
醇水溶液洗版後再加入油墨,算一種稀釋劑加進去,不會影響印刷效果。第二次印刷的時候少加一點溶劑就可以了。



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江陰市旭高機械有限公司董事長巫海榮主講
“烘幹、節能兩不誤——影響水墨印刷烘幹效果的核心因素”
江阴旭高研发的XG-SM 十色电子轴水墨印刷机,设计之初是用于溶剂型油墨印刷的,但是因为采用了旭高自主研发的节能环保加热烘箱(专利号:ZL 2018 2 0931513.8),达到了水墨印刷的烘干效果,并且可以节约能耗40%,为软包装行业塑料凹印水墨应用提供了一个全新的解决思路。
巫總對影響水墨印刷烘幹的五大要素進行了詳細分析:
1、溫度對烘幹效果的影響(無風靜態分析)
溫度影響了水的飽和蒸汽壓,溫度越高,飽和蒸汽壓就越大,也就越容易烘幹。在靜態時,溫度越高越容易烘幹,風機風壓在溫度對烘幹的關系中的影響可以忽略不計,如果要有影響的話,就是風機風壓越高越不容烘幹。
2、風速和風壓對烘幹效果的影響(有風動態分析)
當液相和飽和蒸氣相平衡共存時,在單位時間內,從單位液體表面蒸發出去的分子的數目(蒸發的分子通量)應該和在單位時間內凝結到單位液體表面的分子的數目(凝結的分子通量)相等。
要達到烘幹效果,就要打破這個平衡,通過空氣的流動把液體表面蒸發出去的分子吹走,降低表面的分子濃度,達到在靜態時和通過負壓的方式一樣的效果。
理想狀態就是風速足夠高時,表面的分子全部吹走,在任何溫度下都和沸騰一樣的效果。
3、烘箱長度對烘幹效果的影響
印刷時,材料在烘箱的停留時間很短,要加長停留時間就要加長烘箱長度,但在實際情況下,凹版印刷機每個色組的烘箱長度是受限制的,並且烘箱長度越長,走料長度就越長,對套印精度影響很大。
4、單位面積上墨量對烘幹效果的影響
如果提高油墨的固含量,減小制版深度,同樣的産品單位面積上墨量(固含量)2gsm,油墨固含量40%,溶劑含量60%,濕墨量需要上5gsm,那麽只要在0.6秒的時間把5*60%=3g的溶劑揮發出來,烘幹就容易得多。
5、烘箱回風的利用
如果能夠充分利用回風的原理,可以節約很多電費。
比如一台風機風量4000m3/h,選擇回風60%,回風溫度45℃,那麽空氣從20℃加熱到50℃,只需21.5度電,節約50%。
如果回風60%,回風溫度75℃,那麽空氣從20℃加熱到80℃,只需要38.7度電,節約61.3%。
但是我們還要考慮到使用回風後,溶劑濃度增高會影響烘幹,因此不能無限加大回風。
總的來說,巫總認爲,影響烘幹效果的核心因素只有一個,那就是溶劑的飽和蒸汽壓。只要我們通過使用合理的烘幹溫度和合理的風速來打破液相和蒸氣相的平衡,並且使用合理的回風量,就能做到烘幹和節能的兩不誤。
針對無溶劑複合核心的混膠配比問題,巫總還介紹了一款可以解決出膠刹那混配不均的問題的混膠頭技術。

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深圳市新達管理咨詢有限公司總經理馬國棟
主講軟包裝企業經營的風險規避
現金壓力、市場萎縮、同質化競爭、環保督查、急需轉型、應收賬款、招工難、利潤微薄??????軟包裝企業的發展面臨非常多的挑戰。但這些挑戰是整個行業都面臨的,因此反而是可預計的、可控的。企業更應該防範的是不可控風險,提高企業的生存抗壓能力。
馬總在會上深度解析了軟包裝企業經營的四大風險及規避法則,包括企業資産配置風險規避(軟包裝企業的財務風險、軟包裝重型資産的配置、軟包裝企業融資風險)、市場匹配歸類風險規避(軟包裝品類集中風險、軟包裝市場規則的風險、軟包裝市場管理的風險)、新老交替的風險規避(企業成長存在的文化差異、新老交替的人才儲備、人情與規則的風險)、企業轉型升級風險規避(軟包裝轉型升級深度理解)等。
比如,對于市場匹配歸類風險規避,馬總就介紹了一組很有意思的數據:
食品類包裝市場占比:66%,但客戶逾期情況也占到61%;
日化數包裝市場占比:13%,客戶逾期情況:53%;
工業數包裝市場占比:4%,客戶逾期:20%;
醫藥包裝市場占比:17%,逾期情況:25%。
通過這組數據對比,軟包裝企業應該如何調整自己的産品種類占比讓自己的風險降到最低呢?
再看看市場應用發展,2013~2019年間,全球軟包裝市場年增長率達到4.93%。全球軟包裝市場市值由2012年的738億美元上升至2018年的996億美元。就應用市場而言,食品包裝占據最大份額,而醫藥包裝市場則增長最快,2013~2018年期間,年複合增長率達7.1%。
在市場管理的方面,軟包裝企業主要有以下風險:
價格:市場開拓不足,業務能力相對薄弱,單純依托價格;
品牌:企業品牌經營弱,單一性的依托,導致市場成長被動;
人員:能夠進行內部核心技術的創新與改良的技術人員欠佳或者說很薄弱;
資金:可預知抗風險很差,逾期導致資金回籠風險大幅度提高;
場地:對于高端客戶而言驗廠是一個非常大的障礙;
管理:現場管理的持續性差,也就是長久的執行力度或者說流程鞏固弱。

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