一、重復(fù)長度的重要性
所謂重復(fù)長度(縮寫為R)，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 28118-2011食品包裝用塑料與鋁箔復(fù)合膜、袋中的定義為：一個印刷單元的長度，在復(fù)合蓋膜中是指兩個連續(xù)的印刷圖案之間要求的距離。圖1為蓋膜的排版圖，其中AZL表示一個步進(jìn)長度，包括4個重復(fù)長度。實(shí)際產(chǎn)品當(dāng)中AZL=n*R(n=1,2,3,4……)。
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圖1 蓋膜排版圖
在拉伸機(jī)上進(jìn)行包裝時，蓋膜和底膜配套使用，底膜是具有熱成型功能的，由于模具的長度是固定的，那么底膜在成型后的長度也是固定，所以對于蓋膜的長度要求就非常高。如果蓋膜的長度大于模具的長度，在蓋膜與底膜封合后，分切時圖案位置就會產(chǎn)生偏差;如果蓋膜的長度小于模具的長度，由于蓋膜在放卷過程中受到張力的控制，稍小時蓋膜可以輕微拉伸補(bǔ)償?shù)脚c模具的長度一樣，稍大時拉伸補(bǔ)償不到模具的長度時圖案位置也會產(chǎn)生偏差。
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圖2 蓋膜與底膜包裝過程示意圖
二、成品重復(fù)長度控制
成品是指復(fù)合軟包裝企業(yè)經(jīng)過印刷、復(fù)合、分切之后能夠供下游客戶使用的合格品。
復(fù)合膜根據(jù)可否拉伸進(jìn)行分類，包括：不能被拉伸的復(fù)合膜、可輕微拉伸的復(fù)合膜、良好伸縮性的復(fù)合膜、極好伸縮性的復(fù)合膜。
現(xiàn)在常用的蓋膜結(jié)構(gòu)有BOPP/PE、BOPA/RCPP、BOPA/PE、BOPET/PE等，這些復(fù)合膜均屬于可輕微拉伸的復(fù)合膜。通過大量的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，可輕微拉伸的復(fù)合膜重復(fù)長度相對于模具長度偏差值為-5‰~-1‰，即復(fù)合膜重復(fù)長度比模具長度小1‰~5‰，絕對值為≤2mm。
三、版輥尺寸控制
制版是所有復(fù)合軟包裝企業(yè)開始內(nèi)部生產(chǎn)控制的第一環(huán)節(jié)，版輥尺寸直接決定著印刷、復(fù)合和成品的尺寸，所以制版尺寸就顯得尤為重要，是控制環(huán)節(jié)重中之重。
為了保證成品重復(fù)長度比模具長度小1‰~5‰，那么版輥上的長度相對于模具長度也應(yīng)該介于-5‰~-1‰之間，通過大量的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，版輥基準(zhǔn)長度相對于模具長度-3‰~-1.5‰較為合適(此系數(shù)設(shè)定為k1)，即版輥基準(zhǔn)長度=(1+k1)*R。印刷原膜在印刷過程中受到張力的影響，膜會有輕微地拉伸，那么實(shí)際上膜是在拉伸狀態(tài)下進(jìn)行印刷，該拉伸在彈性變形范圍內(nèi)，在張力消除時印刷膜會回彈，即印刷后的長度會有輕微縮小，為了補(bǔ)償這種縮小，在制版時長度應(yīng)進(jìn)行放量。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：BOPP放量3‰，BOPA、BOPET放量2‰(此放量設(shè)定為k2)，所以版輥周長=n*(1+k1)*(1+ k2)*R(n=1,2,3,4……)。
四、生產(chǎn)過程控制
生產(chǎn)過程包括印刷、復(fù)合、熟化、分切，其中印刷、復(fù)合、熟化只要張力和溫度設(shè)置合適均能保證下機(jī)后的重復(fù)長度等于版輥基準(zhǔn)長度。唯有熟化這個過程屬于較難控制的環(huán)節(jié)，因?yàn)槊糠N材料的熱收縮率不一樣。
國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10003-2008 普通用途雙向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜中對BOPP的縱向熱收縮率要求為≤4.5%(120℃，2min);國家標(biāo)準(zhǔn)GBT 20218-2006 雙向拉伸聚酰胺(尼龍)薄膜中對BOPA的縱向熱收縮率要求為≤3%(160℃，5min);國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16958-2008 包裝用雙向拉伸聚酯薄膜中對BOPET的縱向熱收縮率要求為≤3.0%(150℃，30min)。從國家標(biāo)準(zhǔn)中看，BOPP、BOPA、BOPET熱收縮率測試的溫度和時間都不一致，為此筆者將BOPP18μm、BOPA15μm、BOPET12μm薄膜在相同環(huán)境下進(jìn)行熱收縮率(縱向)測試，發(fā)現(xiàn)了如下規(guī)律：
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從圖3、圖4、圖5中能看出BOPP在30～55℃每隔5℃的重復(fù)長度變化率都不相同，BOPA與BOPET30～55℃重復(fù)長度變化率均相同。復(fù)合軟包裝企業(yè)復(fù)合使用的膠水多數(shù)為雙組份聚氨酯，膠水發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的起始溫度約30℃，推薦熟化溫度為50±5℃，時間根據(jù)產(chǎn)品的不同有所不同。
結(jié)合上述試驗(yàn)結(jié)果，筆者建議BOPP/PE等結(jié)構(gòu)熟化后可進(jìn)行分切的條件為：溫度30～35℃，時間36～48h;BOPA/RCPP、BOPA/PE、BOPET/PE等結(jié)構(gòu)熟化后可進(jìn)行分切的條件為：溫度40～45℃，時間24～36h。
五、結(jié)束語
上述為筆者針對印刷層為BOPP、BOPA、BOPET兩層復(fù)合蓋膜重復(fù)長度的研究，希望能夠起到拋磚引玉的作用，探索出更好地控制復(fù)合蓋膜重復(fù)長度的方法。
