国际软包装机械发展概述
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发布时间：2006/6/15 1:30:53 点击数：6245
作者：王敏
1 引言
众所周知，只有给产品以合适的包装以后，才能使其成为商品。故包装是将产品不改变质量地从生产者转移到消费者的流通过程中的重要保证。
现代社会中，单元消费品有小型化倾向，因此包装的容积和重量将向着小型化方向发展，表1所列为2000～2003年各种材料的软包装发展情况。其中赛璐玢的减少是由于PP膜取代的缘故——这一趋势现在仍在延续。
2 软包装及其生产设备的发展概况
各种产品对软包装材料有不同的要求，如足够的机械强度，对各种介质（如水、水汽及其他气体）的阻隔性能，良好的热压（或冷压）封合性能，以及良好的加工性能等。
常用的各种软包装材料具有各自的特性，可根据不同场合选用。如纸的刚性；玻璃纸（赛璐玢）的刚性和耐热性；PE和PP热封合性、机械强度和防潮能力；PET的机械强度、耐热性、对气味的阻隔味及薄膜尺寸的稳定性；铝箔的最佳阻光、防潮和阻气味性能等。图1是2003年世界各种软包装材料的使用情况。
由于单种材料往往难以满足产品的需要，人们将两种以上材料的薄膜复合起来以获得较佳的综合性能。并且延长商品的货贺寿命。总的趋势是复合的结构越来越复杂。表2所列为最常见的复合材料。此外，真空金属镀膜也在迅速发展。
与复合材料相反，另一发展的极端是为了降低成本，只求短期保护，而大量使用单层薄膜。世界各国，各种产品使用软包装的平均情况大致如图2所示。
当今，环境问题越来越受到公众的关注。要求软包装工业采用新技术、新结构、新工艺、新材料以达到减少尘埃、气体和固体废料的排放量，减少材料和能源消耗，重复使用、回收和再利用，即所谓4R（Reduce，Reuse，Recover，Recycle）原则。
为了获得满意的效果，软包装工业不断地从下列三个方面努力：A、研制适合于不同产品的新机器；B、开发新型的软包装材料；C、培训通晓设备和材料的训练有素的员工。本文主要讨论软包装设备的一些发展情况。
软包装生产的工艺路线基本上是：印刷→复合→分切→制袋或裹包。现代的机器一般都采用计算机控制等先进技术。当原材料出现断裂、平整度不够、张力不稳定、收缩和拉伸变形不规则等缺陷时也能获得满意的结果。
研制新机器时努力方向有如下几方面：①、能加工的材料尽可能薄，目前已有处理2.5μmPET薄膜的印刷机；②、材料和油墨的消耗尽量少；③、能源消耗少；④、采用废溶剂使用量，以养活空气污染；⑤、尽量减少更换印版的停机时间；⑥、能应付各种承印材料的不同性能。
解决问题的关键往往是：卷筒材料的放卷部到收卷部的传输，张力控制系统和空气/热量控制。
3 凹版印刷机和柔性版印刷机
印刷是软包装加工的最重要工序之一。现代的软包装印刷基本上采用凹版印刷和柔性版印刷。
3.1 凹版印刷采用金属模版。因此，网点不会因印刷压力的增大而扩大。由于料带总是沿雕刻滚筒的模版表面接触，只要注意刮墨刀系统的维护，就能避免模糊的图像。
现代凹版印刷机更换印版的时间大大缩短。例如：一台8色凹版印刷机更换印版包括清洗、调整、配色和套准等，仅需30分钟，而一台8色的CI柔性版印刷机完成同样的工作需要90分钟。
凹版印刷机还能处理2.5μm的PET膜、5μm的铝箔等超薄材料。此外，凹版印刷机上采用加长干燥器后可进行冷封、热封、热熔上蜡、连线分切、连线模压、连线裁切压痕以及连线复合等。
印刷包数最大可达10～12组，而且只要预留足够空间，在安装后也可扩展色组，机动灵活。
制约凹版印刷机发展的主要因素是：印刷滚筒的成本较昂贵，并且还需要大量的贮存空间和贮动设备。
现在由于电子激光雕刻技术以及电脑的应用，可随用户要求而制作。技术已相当成熟且成本大大降低，大约为原雕刻成本的1/3。激光雕刻凹版滚筒和激光雕刻柔版滚筒成本已相当接近。
凹版印刷的另一个问题是料带从一个色组印刷出来必须完全干燥以后才能进入下一色组，即所谓的“干上加湿”。这导致能耗大，套准精度控制大，套准精度控制的难度增加。
3.2 柔性版印刷采用弹性模版。模版受压后由于弹性变形而经常出现所谓的“网点扩大现象”。为了减少这种现象，印刷机的调整尤为重要，不同班次的不同操作者，印出的效果会有明显差异。在印刷细小文字图案时，有人认为柔版印刷不可能达到满意的效果。
如今这种现象发生了根本转变。感光树脂的开发，使用某些溶剂可使变形现象明显减少，计算机控制的激光雕刻技术，可制造出由电脑控制色组的超300线网目的网纹辊，使网点扩大现象大大减少，甚至消除。与凹版印刷相比，印刷效果已经难以区别。
而且柔版印刷允许在第一色半干的油墨上印刷第二色，即所谓的“湿上加湿”。这样两印刷色组之间的干燥长度可大大缩短，因而可能将8～10个印刷色组配置在一个可共用的中央压印滚筒周围，从而保证较高的套印精度，并能印刷可伸长薄膜。
由于要求上墨辊与印版、印版与料带之间的接触压力尽可能小，因此现代的柔版印刷机运转精度均很高，并配有微调机构。一台六色的中央压印滚筒的偏心量是0.125～0.1mm,，半色高速印版的厚度差小于0.2mm，着墨辊与印版之间的跳动量是0.2～0.33mm。
重复长度受到齿轮的限制，目前最大印刷色数为8色，而且必须是双数。
4 复合机
复合的技术基本有液体涂布复合、金属的真空喷涂、挤出复合、湿式复合和干式复合等。湿式复合由于需要烘干挥发溶剂，因此复合薄膜中必须有一人旧能透气的多孔材料。干式复合由于溶剂烘干后再复合，因此适应范围广，是最常见的一种。
干式复合的关键是胶粘剂。最新进展在下列两个方面：其一是在传统的干式复合机上采用水基性丙烯酸和环氧丙烯酸类胶粘剂；其二是采用无溶剂胶粘剂的复合，通过带有辗辊系统的特殊涂布装置研磨胶粘剂并将其涂布在薄膜上。无溶剂胶粘剂有取代溶剂胶粘剂的趋势。特别是以PP为基材的复合。由于没有溶剂挥发。故不需要通风设备，使复合机越来越简单，并降低能耗。
为了得到满意的复合效果，机器正从如下一些方面改进。
4.1 控制传输1 控制传输辊的速度和计量辊之间的间隙，以确保粘合剂计量精确。
4.2 为了使粘全剂涂布均匀，要保证各辊之间间隙均匀。特别是第一和第二计量之间的距离要恒定。
4.3 由于温度影响胶粘剂的粘度,故涂布辊表面温度的均匀性是保证涂布质量的重要因素之一。
4.4 生产中质量或传输辊运动受到干扰后能自动回复到准确位置。因此要求橡胶辊摆动平稳。通常装在无间隙窜动的导向装置上，并且在磨擦很小的状况下移动。
4.5 橡胶辊的压力采用两边单独调节，从而使咬入辊和涂布辊之间在“咬入点”的压力均匀。这是保证粘合剂转移到卷筒材料上的重要条件。同时橡胶辊应始终与卷筒材料宽度相配并且更换方便、快捷。
4.6 精确地控制卷筒材料的张力以避免“隧道效应”的出现。
5 分切机
为了满足制袋机或裹包机械的要求，印刷复合的卷筒还要通过分切或小卷或窄卷。分切机在近些年来没有多大变化，但是电子技术的应用，大大提高了分切精度。
许多纸做的软包装常做成单片纸，因此需配备模切机。现代模切机采用电子控制、数字式驱动、光电扫描以达到精确的切印套准控制，并配有弹出装置以弹出检验样品或废品。
6 结束语
在软包装及其设备的领域内为了满足人们不断提高的需求，为了降低成本，近年来有一些非常令人感兴趣的技术得到应用，并有不断发展中。另外，一个国家的技术发展方向应根据本民族的习惯和特点确定。例如，美国人习惯根据广告购物。加上柔性版成本低，所以柔版印刷应用较多，技术发展快。而欧洲的消费者较多地根据包装的吸引力购物。故要求印刷更加精美而重视凹版印刷的发展。
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