分析和探讨牛奶塑料膜包装的印刷工艺
随着经济的发展和人民生活水平的提高，我国乳制品行业发展迅速，人们的生活方式和饮食结构也发生了重大变化，牛奶已成为普通人桌上的必需品，其中塑料薄膜软包装牛奶占很大比例，包装牛奶通常采用自动灌装机灌装，首先对牛奶和包装膜进行消毒，然后将牛奶无菌灌装到塑料包装袋中。本文分析讨论了这种牛奶包装膜的印刷工艺。
塑料薄膜
1.薄膜材料类型
牛奶包装膜中使用的薄膜材料主要是聚乙烯(PE)根据层数，共挤膜基本可分为以下三种：
①简易牛奶包装膜，一般为单层膜，由各种聚乙烯制成(PE)料添加一定比例的白色母料，经吹膜设备生产而成的。这种牛奶包装膜为非阻隔型结构，采用巴氏杀菌法(85℃/30min)热灌装，保质期短，只有3天左右。
②三层结构的黑白共挤包装膜，加入热封内层的黑色母料，可以阻挡光线。该包装膜采用超高温瞬时杀菌(UItra High Temperature Sterilization，简称UHT)和双氧水(H2O2)杀菌法，常温下保质期可达30天左右。
③五层结构的黑白共挤包装膜在吹膜时增加了中间阻隔层(由EVA、EVAL因此，这种包装膜属于高阻隔性无菌包装膜，保质期长，常温下可保存90天左右。
2.薄膜性能要求
需要指出的是，为了满足高速自动灌装机的灌装要求，牛奶包装聚乙烯薄膜必须满足以下性能要求：
①滑度好
薄膜的内外表面应具有良好的光滑性，以确保其能够在高速自动灌装机上顺利灌装。因此，薄膜表面的动静摩擦系数应相对较低，一般要求为0.2～0.4之间。薄膜的光滑度主要通过添加光滑剂来实现。薄膜成型后，光滑剂从薄膜迁移到表面，积累成均匀的薄层，可显著降低薄膜的摩擦系数，使薄膜具有良好的光滑效果。滑剂通常是油酸酰胺或芥末酰胺，它只是聚合物聚乙烯的机械混合物，不能很好地兼容，分子热运动使其逐渐迁移到低自由能界面，形成弱界面层，因此，如果滑剂含量过高，会影响薄膜的印刷适性，这对印刷非常不利。
②拉伸强度强
由于在灌装过程中塑料薄膜要受到来自自动灌装机的机械拉力的作用，因此，要求薄膜必须具有足够的拉伸强度，防止在自动灌装机拉力的作用下而被拉断。在吹膜过程中选用熔融指数(MI)较低的LDPE或者HDPE颗粒有利于提高聚乙烯薄膜的拉伸强度。
③表面润湿张力值应符合要求
为了使印刷油墨在聚乙烯塑料薄膜表面顺利铺设、润湿和附着，薄膜的表面张力应达到一定的标准，否则会影响油墨在其表面的附着力和牢固性，从而影响印刷质量。一般来说，聚乙烯薄膜的表面张力应达到38dyne(达因)以上，如果能达到40dyne以上更佳。
由于聚乙烯是一种典型的非极性聚合物材料，分子结构不含极性基团，结晶度高，表面自由度低，惰性强，结晶度高，化学性能稳定，膜材料印刷适性差，油墨附着力不理想。此外，薄膜中的添加剂（光滑剂、增塑剂等）不断迁移到表面，形成弱表面层，也会影响印刷油墨的印刷牢度。因此，塑料薄膜的表面处理一般应在印刷前进行，改变薄膜表面的化学结构，提高薄膜的表面张力，从而提高和提高聚乙烯薄膜的印刷适性，提高油墨的附着力，确保生产的顺利进行。
④热封性能优异
薄膜应具有良好的热密封袋和良好的密封性，即既要保证热密封，又要能顺利切断，使熔融树脂不粘刀。在吹膜过程中添加一定比例LLDPE可显著提高牛奶膜的低温热封性能和夹杂物的热封性能，但LLDPE的添加量不能过大，否则会使聚乙烯牛奶膜的粘性太高，热封时就容易发生粘刀故障。
1.对油墨性能的要求
牛奶包装膜通常以表面印刷的方式印刷。除了表面印刷油墨的一般技术要求（如色相、细度、粘度、干燥等）外，自动灌装过程中还应在超高温下立即灭菌(UHT)和双氧水(H2O2）杀菌。因此，特殊的杀菌条件对油墨的性能提出了特殊要求，这也是值得注意的事项之一。应特别强调以下性能：
①对聚乙烯薄膜有很强的附着力
由于塑料薄膜表面致密光滑，油墨不能渗透到其表面，因此油墨与塑料薄膜之间的附着力必须非常强，这是塑料薄膜印刷油墨的关键问题，即印刷牛奶包装膜油墨应具有较高的亲和力和附着力，附着力强，印刷牢度好，以确保高质量的印刷和良好的印刷效果。
②耐磨性强，耐刮擦性强
由于表面印刷油墨印刷在薄膜的外表面，在商品流通过程中会受到摩擦的影响，因此所用印刷油墨必须具有较强的耐磨性和耐刮擦性。印刷后，墨膜表面强度高，牢固性好，耐摩擦，否则墨层可能脱落，导致印刷图案不完整，影响产品外观和质量。
③优异的耐氧化性
大多数高速灌装机都装有热双氧水(H2O2)消毒系统用于包装膜的消毒和过氧化氢(H2O2)氧化性强，随着温度的升高，氧化性显著提高，对印刷油墨的抗氧化性要求较高。如果油墨中颜料的抗氧化性不是很好，油墨就会褪色，影响产品质量。
④优异的耐水性
牛奶包装膜在超高温下瞬时杀菌(140℃/1～3s)和双氧水(H2O2)杀菌过程中，其表面会接触到水或水蒸气，因此所用印刷油墨必须具有优异的抗水性，遇水时不会褪色。
⑤耐热性和耐冷冻性
牛奶包装膜中使用的印刷油墨也应具有一定的耐热性，以确保油墨在超高温杀菌处理后不会软化、粘附、褪色、变色。此外，灌装后的牛奶一般需要在储存、循环和销售过程中进行低温冷藏处理。因此，所使用的印刷油墨也必须具有良好的耐冻性，在低温下不会发生冷冻和脱落。
⑥卫生性能好
牛奶包装膜还应符合包装材料卫生标准和食品包装法规的要求。因此，印刷油墨应无毒、无臭、残留溶剂少，不含有毒重金属。避免污染牛奶，危害消费者健康。
2.调整和控制油墨性能
①油墨的粘度
粘度是油墨应用中最重要的控制指标，直接影响油墨的转移性能和印刷质量。因此，在印刷过程中控制油墨粘度非常重要，一般在15~20秒之间。油墨粘度过低，容易造成针孔、虚拟、油墨铺设；相反，如果粘度过高，油墨的转移性能相对较差，容易产生象，大面积现场油墨不均匀、细线断裂等缺点。
②油墨的干燥性
油墨的干燥性能也是衡量油墨质量和性能的重要指标之一。油墨的干燥速度应适当。油墨干燥速度过快，容易出现干版故障，但油墨干燥速度不宜过慢，否则印刷品背面会粘稠。选择油墨干燥速度的一般原则是：在印刷机现有条件下，油墨应在进入下一印刷色组和复卷前完全干燥，但不能在印刷上干燥。
印刷牛奶包装膜中使用的油墨为溶剂型油墨，其干燥性主要取决于溶剂的挥发速度。因此，在实际生产中，必须严格控制溶剂的比例。可根据具体情况向油墨中加入适量的慢干溶剂或快干溶剂，以调节油墨的干燥速度，确保油墨完全干燥，防止假干。
例如，当一家工厂用超力福314双液反应油墨印刷牛奶膜时，正常情况下（印刷速度为80m/min油墨粘度一般控制在15左右)s混合溶剂的基本比例为：丁酮∶甲苯∶丁酯=4:3.5:2.5.能保证更好的印刷质量和效果。
印刷工艺
为保证牛奶包装膜的印刷质量，还必须注意控制印刷张力、印刷压力、印刷速度和干燥温度，制定稳定可靠的工艺标准，规范工艺流程，确保规模生产的顺利进行。
1.印刷张力不宜过高
印刷张力的控制和调节是聚乙烯薄膜印刷过程中的关键环节。由于聚乙烯薄膜的伸缩率较大，在印刷机牵引张力的作用下容易发生拉伸变形，如果张力值过大，聚乙烯薄膜会产生较大的拉伸变形，可能出现故障，影响印刷质量和精度，因此应设置较小的印刷张力值，防止聚乙烯薄膜过度拉伸和图形变形。
2.掌握印刷压力
根据印刷方法的特点、印刷油墨的性能和承载材料的性能，将印刷压力控制在适当的范围内。印刷压力过大或过小会对印刷品的质量产生不利影响。印刷压力过大，油墨容易铺设，图形容易变厚、变宽，甚至粘贴，条形码无法阅读；印刷压力过小，油墨传输不足，图形容易变薄、变窄，甚至缺陷不完整。
3.印刷速度要合适
虽然快速的印刷速度会提高生产效率和产量，缩短生产周期，但印刷速度越快越好，否则也会导致印刷故障。印刷速度的大小应与油墨的干燥速度、油墨的粘度、干燥箱的温度和车间的温湿度相匹配。
4.合理设置干燥温度
印刷机干燥箱的温度设置不宜过高，一般为40℃左右，否则容易引起聚乙烯薄膜收缩变形，影响套印精度。因此，在设定干燥箱温度时，必须综合考虑轴承材料的特点、印刷速度、印刷张力和印刷图案的大小，以确保油墨溶剂能够充分挥发和干燥，提高油墨的附着牢度。
生产中的注意事项
1.做好原辅材料（薄膜、油墨、溶剂等）的质量检验，严格检查，确保只有检验合格的原辅材料才能进入生产过程，除生产环节外控制不合格的原辅材料，是保证牛奶包装膜印刷质量的前提。
2.客户满意度是每个印刷企业的最高标准和最终愿望，所以我们必须做好成品检验，确保只有合格的成品发送给客户，使客户满意，维护企业形象和声誉，也是维护和发展良好客户关系的基础。
3.电晕处理后的塑料薄膜应尽快使用，最好立即使用。储存一段时间后，膜的电晕处理效果会变差，塑料膜的表面张力值会随着放置时间的延长而逐渐衰减。因此，储存一段时间的塑料薄膜在使用前必须仔细检测其表面张力。一旦发现其表面张力不符合要求，必须重新进行电晕处理，否则会影响印刷质量。
4.在实际生产中，应根据自动灌装机的灌装速度和杀菌条选择合适的印刷膜和印刷油墨，根据实际情况调整和控制印刷工艺参数，规范工艺流程，保证牛奶膜的印刷质量。
5.调配油墨时，随时观察印刷效果，注意保持油墨色相的一致性，控制印刷品的色差。在印刷同一活件时，如果印刷材料发生变化，不可避免地会出现色差，即使同一油墨制造商生产同一型号的油墨，如果批次不同，颜色往往不同，因此，在长版活印刷或大批活印刷过程中，应尽量使用同一厂家生产同一批薄膜和油墨印刷。
6.印刷车间温湿度的变化对承印材料和油墨的性能有一定的影响。环境过于干燥会导致膜静电，难以印刷；环境过湿会使油墨干燥不足，影响油墨层的牢固性。因此，应严格控制印刷车间的环境温度和相对湿度，尽量保持相对恒定，保证良好的通风，以降低印刷故障的发生率。一般来说，车间内的温度控制在18℃~25℃相对湿度在60%~70%之间为宜。
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