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热缩套管:柔性版印刷

时间:2004-12-27 作者:Roger Brown 来源:香港印艺协会月刊

  作者简介:Roger Brown 为美国Ohio 州首府哥伦布Plastic Suppliers Inc.之市场部经理。

  今天,柔性版标签印刷商所面对的竞争愈来愈大,因此,他们都向收缩标签市场进发。收缩标签市场新且增长潜力大,亦有别于一般相对限制少、易加入的标签市场,因而可阻挡新公司加入竞争。传统柔性版印刷商已开始购置收缩标签技术装置,包括:接合机和新印刷机,预期每年的增长率会达百分之七至十,这比只有百分之四至五增长率的一般标贴市场为高。

  地区为本的产品和专利品都依靠包装设计吸引顾客注目,这打开了中小型标签市场之门。民族食品、有机食品、健康食品的市场开拓,以及美国食物及药品管理局的标签条例,均增加了标签市场的商机。

  据美国马里兰州毕士大商业发展联会所做的工业统计显示,二○○三年当地整个收缩标签市场的薄膜用量达四千九百万至五千三百万(约三亿美元)。凹版印刷占据了这个市场,估计只有百分之十五的收缩标签是以柔性版印刷的。

  何时进军标签市场

  专利食品及地区产品项目现正不断增多,这增加了市场管理品项数的多样性。这新兴现象,令收缩标签与兴起日子尚短的柔性版印刷工业配合得天衣无缝。柔性版印刷的质素不但不断改善,其印前成本亦较凹版印刷低,这都是柔性版印刷适合标签市场的重要因素。

  如你打算进军柔性版标签市场,可参考一下最近的业内研究报告。据估计,印量为四千万平方寸以下的,以窄幅卷筒优胜;印量为四千万平方寸以上的,则以宽幅卷筒优胜。(见图1)

  如用四十寸的宽幅卷筒,柔性版宽幅卷筒印刷与凹版印刷的损益平衡点是五十万米左右。这个数字取决于很多因素,包括:资本器材成本和整置成本等。

  两个截然不同的市场

  收缩标签工业分为两个截然不同的市场:热缩套管和环罐式。两者都可用柔性版印刷,质素一样好。

  薄膜横向收缩特性简称TD 。首先,收缩薄膜横越卷筒阔边,形成管状,套于容器上。然后薄膜遇热,横向收缩,薄膜便会紧贴于容器上。

  环罐式薄膜纵向定位的特性简称MD,意即薄膜遇热时会纵向收缩。热缩套管技术需要装瓶公司购置昂贵的收缩标签标贴器材作配合,环罐式技术则不然。

  薄膜及套管器材

  一般而言,用无支撑薄膜印刷时,张力控制要做得比用感压膜印刷好。一些旧式印刷厂或决意经营感压标签生意的公司,通常都不会转为经营收缩标签。

  要印制高质素的标签,除了张力问题,热力控制也是重要因素。印刷机必须散热能力高,才能防止薄膜在印刷时皱缩。热力是收缩薄膜的最大敌人,因此要采取一切措施,以防薄膜过热。新一代印刷机混合了冷冻鼓,用以在印刷过程中消热。

  套标签需要接合器材。接合器材把平的印刷纸卷形成管状,然后黏合重叠的部分(形成了接口)。接着,把压平了的套管放回原处。

  制造接口及监察接口制造均需要劳工高度密集。在接合过程中,假如一个重要步骤出错,所产生的错误便会延祸之后的工序。需要接合的部分,一定要把油墨和污染物清除干净,以令黏剂能适当地黏合。接合的制造过程必须百分百受监察,以防薄膜在容器上收缩时爆破。

  接合器材由四万至超过二十万美元,价格较高的有监察系统配合。如果独立购置监察装置,需额外多付三万至五万美元。

  标贴器材

  在套管生产中,标签印刷的下一个流程是包装。尽管有时包装商用人手标贴标签,但一般都是利用特别的标贴器材把标签标贴在器皿上。高级的标贴器材可高达五十万美元。

  标贴器材把接合薄膜打开,刺孔(如有需要),然后横切标签,放在容器上。接着,经蒸气、红外线或加压气流温箱传送热力,令薄膜紧贴于容器上。

  环罐式薄膜是利用惯常的器材把标签紧贴于容器上。不同的科技需要会用上不同的黏剂及温箱。由于在收缩过程中,压力施在薄膜对薄膜接触点的黏剂上,因此需要热溶黏剂(有些情况需要溶剂型黏剂)。过去,在低收缩需要时,用收缩性低的UV 黏剂似乎不俗,但迄今成功例子仍不多。

  大概而言,现今唯一可用作环罐式薄膜的承印物料是聚丙烯(polypropylene)。由于它的收缩上限为百分之二十,热溶黏剂运作得很好,而溶剂型黏剂则会令聚丙烯皱起。由于聚丙烯收缩温度曲线较高,加压气流收缩温箱是其主要使用的温箱种类,因为它比蒸气温箱能达至较高的温度。

  多了收缩性较高的薄膜打入市场,溶剂型黏剂将需要抵抗接口的高收缩力。

  收缩油墨化学品

  油墨的摩擦系数在套标签上扮演着重要角色。套管滑在容器上的效率取决于摩擦系数。很少油墨化学品适用于柔性版印刷。

  环保水性油墨能够收缩超过百分之四十,弹性很大,成本亦比UV 墨低。而且,油墨表面受化学分子中原子移动的影响较少。

  溶剂性油墨与水性油墨差不多,弹性都很大,能收缩超过百分之四十。溶剂性油墨所需的干燥时间较少受水份影响,但其受化学分子中原子移动的影响稍多。对于大多数的薄膜而言,溶剂性油墨的附着力是最大的。

  UV 自由基油墨可即时硬化,这种油墨是受氧气而非受水份抑制。一般而言,其收缩率低于百分之二十。在一些承印物料中,其附着力有限。油墨的表面可能出现化学份子中原子移动。两种自由基油墨现已推出市场:
  UV 利用感光剂吸收紫外光开始硬化过程。
  电子束产生聚合作用,免却使用感光剂。

  UV 阳离子油墨在很多种承印物料中,都能产生附着力,其收缩率超过百分之四十。这种油墨倾向弹性较大。此外,这种油墨几乎可即时硬化,而且化学分子中原子移动较少,但价钱亦较UV 自由基油墨昂贵。

  平面设计忠告

  收缩标签的平面设计需考虑容器的外型,尽可能不要把关键图像放在收缩性高的地方。另一个要考虑的因素是放置条形码的地方。条形码一般是垂直印刷,以防图像扭曲,影响素描。

  一系列的电脑程式可以解读扭曲了的图像,但记着在一些情况下(特别是低收缩印刷),扭曲图像是无用的。

  关于收缩膜

  典型收缩膜的厚度为五十微米(二千分之一寸)之内。过去几年引进了较薄的,只有40-45微米的收缩膜。标签生产商所用器材的标签加工性能,决定了可接受的收缩膜厚度。一般而言,标签生产商可预期价钱较高的收缩膜收缩性较强。

  虽然收缩膜的设计是向一特定方向收缩,但在相反方向,亦会有少许收缩。由于收缩膜对热力敏感,因此要小心留意收缩膜的储存、印刷、运输温度。大部分薄膜制造商建议,薄膜应存放在受控制的环境,大约保持华氏75-85度,直至需要标贴于容器上为止。

  数学程式用以断定特定容器所要求的最少收缩率,得出的数值用以决定对薄膜的收缩需求,薄膜的收缩率不可低于此数值。如果某容器的直径会突然改变,便会大大增加了对收缩力较高的承印物料的需求。

  要计算印刷标签所需的阔度,可把容器最阔位置的圆周,加两次重叠接口的阔度;套管则要加四毫米,让套管可滑在容器上。

  PVC(聚氯乙烯)-现在所用的收缩膜中,有三分二(约三千四百万磅)为PVC 收缩膜。PVC 在业界中获得器重。PVC 收缩膜的收缩率保持在百分之四十至超过百分之六十,收缩率高且成本低,是美国众多公司的心水选择。PVC 的强度,使其适用于多次包装及防盗装置封边条。

图3:◎Plastic Suppliers Inc.

  然而,PVC 却不断产生环境问题。塑胶容器回收商在回收过程中喜欢排除PVC,特别是要把它们与PETG(聚酯)容器分开。但由于PVC 与PETG 的比重都接近1.33,以今天的科技,实在无法在回收过程中把两者分开。

  PETG(聚酯膜)的收缩率高达百分之七十八,从前被认为是PVC 的代替品。聚酯膜的市场占有率约为百分之十五至二十。PETG 的市场在增长中,PVC 的市场却不然。PETG 的比重为1.28,令其可与PVC 媲美。但由于PETG 的原料成本较高,阻碍其市场增长,尤其是现有更新、更具竞争力的物料进军市场。

  OPS(聚苯乙烯膜)-在美国本土市场相对较新,但在世界各地已成为很多用家喜欢选择的承印物料。OPS 比PVC 环保,较PETG 经济。OPS 现时在美国本土市场的占有率为百分之五,其明显增长率指日可待。

  由于OPS 的收缩幅度高达百分之六十五,可与其他高收缩产品匹敌。OPS 的比重为1.025,收益优势比PVC 和PETG 高出百分之二十。使用OPS 的另一个好处是它在相反方向收缩很少,甚至不收缩。

  OPP(聚氯乙烯)虽然收缩性不高,但却在环罐式收缩膜市场中分到一杯羹,市场占有率为百分之十八至二十。OPP 适用于需要低收缩性,接近圆柱状的容器。OPP 的比重为0.90,价钱具竞争力,且产量多,阻碍了其他承印物料进军这个针对性市场。

  在白色OPP 表面上印刷,需用覆膜以抗磨擦。OPP 与上述其他承印物料不同之处,是其专为环罐式而设计。

  未来的薄膜

  现今,有几间公司正研究非石化环保薄膜的潜力。这种薄膜甚至被试用作容器的基本物料。这种物料是PLA(树脂),完全可用作堆肥,并为生物所能分解。由于工业所倚重的石化产品生产价格上升,PLA 这承印物料自然成为另一种选择。虽然这种承印物料有点超现代,但应该会比预期中更早被引入市场。

  进军收缩膜市场要及时,要费心机。长线来看,在这市场投资应可得利。然而,当中重要的技术问题并不能独立解决,因此您的生产队伍必须包括印刷机制造商、油墨及薄膜供应商。


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