水性UV上光工艺将成绿色化发展趋势

  一覆膜的概念及意义

    覆膜，即贴膜，就是将塑料薄膜涂上黏合剂，与纸印刷品经加热、加压后使之黏合

在一起，形成纸塑合一产品的加工技术。经覆膜的印刷品，由於表面多了一层薄而透明

的塑料薄膜，表面更平滑光亮，从而提高印刷品的光泽度和牢度，图文颜色更鲜艳，富

有立体感，同时更起到防水、防污、耐磨、耐摺、耐化学腐蚀等作用。

    二、覆膜分类介绍

    按覆膜的过程分为三种：乾式、湿式及油性。按所采用的原材料及设备不同，可分

为即涂覆膜及预涂薄膜工艺。

    1.即涂覆膜

    即涂覆膜工艺操作时先在薄膜上涂布黏合剂，之后再热压，但其生产过程易生火灾

。

    2.预涂覆膜

    此工艺因覆膜设备不需黏合剂加热乾燥系统，大大简化覆膜程序，且操作十分方便

，可随用随开机，生产灵活性大，同时无溶剂气味，无环境污染，更重要是能完全避免

气泡、脱层等故障，其成品透明度极高，具有广阔的应用前景和推广价值。

    预涂膜结构由基材和胶层构成，基材通常为PET和BOPP薄膜，从材料成本和加工工艺

考虑，绝大部分预涂膜基材采用BOPP薄膜，厚度为12-20微米，胶层厚度为5-15微米。根

据加工设备及工艺条件之不同，选用不同厚度的胶层，胶层分为热熔胶和有机高分子低

温树脂。两者的区别在於，热熔胶由主黏树脂和增粘剂、调节剂数种材料共混改性制成

，而有机高分子树脂则为单一高分子低温共聚物。

    因受技术、生产设备、原材料限制，由国内设备生产的预涂膜(大部分为热熔胶类)

仍存有品质缺陷。由於有生产工艺是靠与即涂覆膜类似的工艺，将胶体用有机溶剂溶解

，用凹面网纹辊将胶滚涂在基材薄膜上，故存在溶剂挥发不充分，操作使用时产生异味

，覆膜后溶剂挥发，表面易起泡的情况。同时，由於热熔胶由数种高分子材料共混，使

用过程中，温度控制不好将引起热熔胶内高分子聚合物的降解和交联，使覆膜表面不良

。有的预涂膜胶体易与基材外表面黏合，造成卷取不良。由於胶层薄，且表面没经活化

处理，故容易产生对印刷物附著力不足等缺陷。由於热熔胶由数种材料混合而成，覆膜

后透明度明显差於低温纯树脂类的预涂膜。

    3.水性覆膜

    是对印刷品表面进行加工，达到提高印刷品表面光泽度、强度，增强美感效果的方

法。衡量覆膜品质优劣，也需考查其光亮度、强度、黏结力等。水性湿式覆膜以其覆膜

印刷品的高强度，易回收，无污染等特点深受客户青睐。

    4.曲面披覆膜

    是一种崭新的转印技术，可应付外型复杂的工件，且适用於不同材质，更由於图案

、色泽生动而大幅提高产品附加值。此技术是以特殊化学处理的薄膜，经印上一定色彩

图案后，平送於水的表面，利用水压作用，将图案均匀写於产品表面，而披覆薄膜则自

动溶解，经清洗及烘乾后，再上一层透明的保护涂料，此时产品已呈现一种截然不同的

视觉效果。

    覆膜工艺按照冷热、压力状况和材料可分为冷(冷压)覆膜、热(热活)覆膜和液体覆

膜等方式。

热覆膜技术是指将膜片上预涂的黏合剂加热活化，通过它将膜片与印品黏合在一起；而

冷覆膜则是通过加压，直接靠黏合剂把薄膜与印品黏合在一起。这两种方法都可制作出

紫外线防护膜、防水或抗摩擦膜等各类特种膜。最近，还出现一种新与技术，叫“液体

覆膜”法。就是将透明液体用刷子、喷枪、滚筒或特殊覆膜机直接在产品表面刷上一层

膜。技术操作虽简单，价钱亦低廉，但目前还不成熟。
    三、覆膜之材料选用

    常用的塑料薄膜有：聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(BOPP)和聚酯(PET)薄膜等。其中BOPP

薄膜(15-20pm)柔韧、无毒性且透明度高，价格便宜，是覆膜工艺中较理想的复合材料。

    根据薄膜本身的性能和使用目的，薄膜厚度以0.01-0.02mm之间为宜，须经电晕或其

他方法处理，处理面的表面张力应达到4Pa，以便有较好的湿润性和黏合性能。电晕处理

面要均匀一致，透明度愈高愈好，以保证被覆盖的印刷品有最佳清晰度。PET的透光率一

般为88-90%，其他几种薄膜的透光率通常在92-93%之间。薄膜需具良好的耐光性，在光

线长时间照射下不易变色，几何尺寸要稳定。

    由於薄膜要与溶剂、黏合剂、油墨等接触，故须有一定化学稳定性。膜面外观应平

整，无凹凸不平及皱纹，还要求薄膜无气泡、缩孔、针孔及麻点等。因覆膜机调节能力

有限，还要求复卷整齐，两边松紧一致，以保证涂胶均匀。当然，成本要低。

    四、复合强度

    指覆膜产品中塑料薄膜与纸张(板)印刷品之间的黏合牢度，它的大小取决於塑料薄

膜、纸张(板)印刷品与黏合剂(或热熔胶)之间的黏合力大小。覆膜时，黏合力主要源自

塑料薄膜、纸张(板)印刖品与黏合剂(或热熔胶)之间的机械结合力和物理化学结合力。

    覆膜牢度的关键在於胶与印刷品(油墨和基材)的亲和性。作为覆膜行业，印刷用的

油墨是不可选择的，即只有适应油墨市场的覆膜才是唯一选择，故作为预涂膜只有适应

所有油墨的性能才算得上优质。覆膜产品的复合强度，既受覆膜生产过程中的工艺参数

影响，如覆膜工艺的温度、压力、速度、黏合剂的涂布状况、薄膜张力和环境因素等。

同时又受印刷过程，如经印刷后形成的印品表面状态，如墨层厚度、图文面积及分布、

油墨特性，冲淡剂、喷粉的使用，墨层乾燥的情况等影响。

    五、影响覆膜质量的因素

    1.印刷品墨层状况

    指纸张性质、油墨性能、墨层厚度、图文面积及印刷图文密度等。当印刷品墨层较

厚，图文面积大时，会封闭许多纸张纤维毛细孔，阻碍黏合剂的渗透和扩散，使印刷品

与塑料薄膜很难黏合，容易出现脱层、起泡等故障。

    2.环境湿度

    黏合剂与塑料薄膜及印刷品之间，随空气相对湿度的变化而改变含水量。对湿度敏

感的印刷品会因尺寸变化而产生内应力。如：印刷品纵向伸缩率为0.5%，BOPP薄膜纵向

热收缩为4%，如果印刷品吸水量过大而伸长，和薄膜加热收缩之间造成内应力，会导致

覆膜产品卷曲，起皱，黏合不牢。另外，在湿度较高的环境中，印刷品的平衡水分值也

将改变，从空气介质中吸收的大量水分，在热压复合过程中将从表面释放出来，停滞於

黏合界面，局部形成非黏合现象。

况且，印刷品平衡水分值的改变(从空气介质中吸湿或向空气介质中放湿)多发生在印刷

品边缘，使其形成荷叶边或紧边，在热压复合中都不易同薄膜形成良好的黏合而产生皱

摺，使生产不能顺利进行。
    3.温度控制

    加温能软化薄膜，使纸张与塑料薄膜相黏合。但温度偏高，薄膜容易断裂，严重影

响产品质量，故应采取风扇冷却，关闭电热丝等措施。

    六、塑料覆膜的绿色化发展趋势

    覆膜后的纸张因无法回收而成为一种白色污染，且覆膜过程中有甲苯、天拿水等有

毒物质挥发，损害人们健康。在倡导“保护环境，保护资源”的今天，塑料覆膜工艺在

欧美等国家已属淘汰工艺，欧美国家甚至拒绝有塑料覆膜的各种包装物进口。虽然现在

已有水性塑料覆膜工艺和热熔预涂膜乾式塑料复合工艺，但前者仍未能解决覆膜印刷品

废弃物无法降解无法回收的问题，后者在生产过程中需要大量热量，而且废弃物需在60

℃的水中才能进行纸、塑分离，成本较高。

    随著环保意识的提高，新的科技成果将淘汰旧工艺的产品，使覆膜工艺发生质的变

化，“无毒、无害、绿色环保”自然成为覆膜工艺必然的发展趋势。此外，上光工艺也

因此被看好。上光是采用涂、喷或印刷的方法在印刷品表面增加一层无色透明涂料，即

上光油，经压光、乾燥处理后，增加印品表面的光泽度，也提高其挺度，同时上光后的

印品废弃物可回收再用或自行分解，不污染环境，所以上光是一种很有发展潜力的加工

工艺，有可能逐步占领塑料覆膜工艺市场。虽然目前市场上的油性上光和醇性上光所采

用的稀释机分别是甲苯和酒精，对人体也有害且对环保不利，但水性上光已逐渐成为上

光工艺的主流。目前已研发出的水性UV上光工艺就是一种理想的环保型上光工艺，也是

今后上光工艺的发展方向。

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