隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，我國的乳品工業(yè)得到了迅速發(fā)展和壯大，人們的生活方式和膳食結構也發(fā)生了重大改變，牛奶已成為普通百姓餐桌上的必備品，其中，采用塑料薄膜軟包裝的牛奶占據(jù)相當大的比例，這種包裝的牛奶通常采用自動灌裝機進行灌裝，首先要對牛奶和包裝膜進行殺菌，之后再將牛奶無菌灌裝入塑料包裝袋中。本文就對這種牛奶包裝膜的印刷工藝進行分析和探討。
塑料薄膜
1.薄膜材料類型
牛奶包裝膜所用的薄膜材料主要為聚乙烯(PE)共擠膜，根據(jù)層數(shù)基本可以分為以下三種：
?、俸喴着Ｄ贪b膜，一般為單層膜，它是由各種聚乙烯(PE)料添加一定比例的白色母料，經(jīng)吹膜設備生產(chǎn)而成的。這種牛奶包裝膜為非阻隔型結構，采用巴氏殺菌法(85℃/30min)進行熱灌裝，保質期較短，只有3天左右。
②三層結構的黑白共擠包裝膜，熱封內層中所添加的黑色母料起到阻擋光線的作用。這種包裝膜采用超高溫瞬時殺菌(UItra High Temperature Sterilization，簡稱UHT)和雙氧水(H2O2)殺菌法，常溫下保質期可達到30天左右。
?、畚鍖咏Y構的黑白共擠包裝膜，吹膜時增加了中間阻隔層(由EVA、EVAL等高阻隔性樹脂組成)，因此，這種包裝膜屬于高阻隔性無菌包裝膜，有較長的保質期，常溫下可保存90天左右。
2.薄膜性能要求
需要特別指出的是，為了適應高速自動灌裝機的灌裝要求，牛奶包裝用聚乙烯薄膜必須滿足以下幾方面的性能要求：
①良好的爽滑性
薄膜的內外表面應當具有良好的爽滑性，確保其在高速自動灌裝機上能夠順利地進行灌裝，因此，薄膜表面的動靜摩擦系數(shù)應當比較低，一般要求在0.2～0.4之間。薄膜的爽滑性主要是通過添加爽滑劑來實現(xiàn)的，在薄膜成型后，爽滑劑從薄膜內遷移到表面，聚積成均勻的薄層，能夠顯著地降低薄膜的摩擦系數(shù)，使薄膜具有良好的爽滑效果。爽滑劑通常是油酸酰胺或芥酸酰胺，它與高分子的聚乙烯只是一種機械混合，不能很好地相容，分子熱運動使其逐漸向低自由能的界面遷移，形成一層弱界面層，因此，如果爽滑劑含量過高的話，就會影響到薄膜的印刷適性，這對印刷是極為不利的。
?、谳^強的拉伸強度
由于在灌裝過程中塑料薄膜要受到來自自動灌裝機的機械拉力的作用，因此，要求薄膜必須具有足夠的拉伸強度，防止在自動灌裝機拉力的作用下而被拉斷。在吹膜過程中選用熔融指數(shù)(MI)較低的LDPE或者HDPE粒子，對于提高聚乙烯薄膜的拉伸強度十分有利。
?、郾砻鏉櫇駨埩χ狄弦?BR>
為了使印刷油墨能夠在聚乙烯塑料薄膜表面順利鋪展、潤濕和附著，要求薄膜的表面張力應當達到一定的標準，否則就會影響油墨在其表面的附著力和牢固度，從而影響印刷品質量。一般要求聚乙烯薄膜的表面張力最好達到38dyne（達因）以上，如果能夠達到40dyne以上更佳。
由于聚乙烯屬于典型的非極性高分子材料，分子結構中不含極性基團，且結晶度高，表面自由能低，惰性較強，結晶度高，化學性能穩(wěn)定，因此，該薄膜材料的印刷適性較差，對油墨的附著力不理想。此外，薄膜中的助劑(爽滑劑、增塑劑等)不斷地向表面遷移析出，形成弱表面層，也會影響印刷油墨的印刷牢度，因此，在印刷之前一般都要對塑料薄膜進行表面處理，改變薄膜表面化學結構，提高薄膜的表面張力，從而達到提高和改善聚乙烯薄膜印刷適性的目的，提高對油墨的粘附力，以保證生產(chǎn)的順利進行。
?、軆?yōu)良的熱封性能
薄膜要有良好的熱封制袋性，有良好的封斷性，也就是說，既要保證熱封，又要能夠順利切斷，使熔融樹脂不會粘刀。在吹膜過程中添加一定比例的LLDPE可以明顯改善牛奶膜的低溫熱封性能和夾雜物熱封性能，但LLDPE的添加量不能過大，否則會使聚乙烯牛奶膜的粘性太高，熱封時就容易發(fā)生粘刀故障。
印刷油墨
1.對油墨性能的要求
牛奶包裝膜通常采用表印方式進行印刷，除了表印油墨的一般技術要求(如色相、細度、粘度，干燥性等)之外，由于在自動灌裝過程中要經(jīng)過超高溫瞬時殺菌(UHT)和雙氧水(H2O2)殺菌，因此，特殊的殺菌條件對油墨的性能提出了特殊的要求，這也是值得我們注意的事項之一。需要特別強調的是以下幾方面的性能：
?、賹垡蚁┍∧び休^強的粘結力
由于塑料薄膜表面致密光滑，油墨在其表面不能滲透，所以要求油墨與塑料薄膜之間的粘結力必須非常強，這是塑料薄膜印刷用油墨的關鍵問題，也就是說，印刷牛奶包裝膜所用的油墨應當對承印物材料——聚乙烯薄膜具有較高的親和性和粘著性，附著力強，印刷牢度好，這是為了保證高質量印刷品和良好的印刷效果。
?、谳^強的耐磨性和抗刮性
由于表印油墨印在薄膜的外表面上，在商品流通過程中會受到摩擦力的作用，所以，要求所用的印刷油墨必須具有較強的耐磨性和抗刮性，印刷后墨膜的表面強度高，牢固度好，耐摩擦，否則就可能會發(fā)生墨層脫落現(xiàn)象，導致印刷圖案殘缺不全，從而影響產(chǎn)品的外觀和質量。
?、蹆?yōu)良的耐氧化性
在大多數(shù)高速灌裝機上都裝有熱雙氧水(H2O2)殺菌系統(tǒng)，用來對包裝膜進行殺菌，雙氧水(H2O2)具有較強的的氧化性，而且其氧化性還隨著溫度的升高而顯著提高，這就對印刷油墨的抗氧化能力提出了較高的要求。如果油墨中顏料的抗氧化性不太好的話，就會發(fā)生油墨褪色現(xiàn)象，影響產(chǎn)品質量。
?、軆?yōu)異的抗水性
牛奶包裝膜在經(jīng)過超高溫瞬時殺菌(140℃/1～3s)和雙氧水(H2O2)殺菌的過程中，其表面會接觸到水或者水蒸汽，所以要求所用的印刷油墨必須具有優(yōu)異的抗水性，遇水不會發(fā)生掉色。
?、菽蜔嵝阅芎湍屠鋬鲂阅?
牛奶包裝膜所用的印刷油墨還要具有一定的耐熱性，以保證在經(jīng)過超高溫殺菌處理之后不會發(fā)生油墨軟化、發(fā)粘以及印跡褪色、變色等現(xiàn)象。此外，灌裝后的牛奶在保存、流通和銷售等環(huán)節(jié)中一般都需要進行低溫冷藏處理，因此，要求所用的印刷油墨還必須具有較好的耐冷凍性能，在低溫狀態(tài)下不會發(fā)生墨層凝凍和脫落現(xiàn)象。
?、扌l(wèi)生性能好
對于牛奶包裝膜，還應當符合包裝材料衛(wèi)生標準以及食品包裝法規(guī)的要求，因此，要求印刷所用的油墨應當具有無毒，無臭，殘留溶劑少，不含有毒重金屬等要求。以免污染牛奶，并對消費者的身體健康產(chǎn)生危害。
目前，浙江新東方油墨有限公司生產(chǎn)的超力福313A型表印油墨和超力福314型表印油墨在牛奶包裝膜印刷領域內的應用十分廣泛，這兩種油墨是針對牛奶包裝膜而設計的專用印刷油墨，它們與聚乙烯薄膜的親和性較好，墨層光澤性好，附著牢度高，其耐熱性、耐油脂性、抗水性等性能也十分優(yōu)良，可以說是牛奶包裝膜印刷油墨的理想選擇。超力福313A型油墨是醇溶型聚酰胺類油墨，能夠耐100℃以下的煮沸，能夠經(jīng)受60℃以下的雙氧水殺菌。超力福314型表印油墨是雙液反應型聚氨酯改性油墨，能夠耐121℃/40min的蒸煮殺菌，能夠經(jīng)受80℃、濃度為35％的雙氧水殺菌。比如我廠在印刷牛奶膜時所采用的就是超力福314雙液反應型油墨，對其進行的耐氧化性試驗及結果如下：將熟化24h之后的印刷膜在溫度為45℃~50℃，濃度為35％的雙氧水中浸泡15min左右，取出后進行檢測，油墨的附著性良好，基本無掉色現(xiàn)象，完全能夠滿足牛奶包裝的要求。
共有 網(wǎng)友評論