曲面柔性版印刷在化妝品復合軟管中的應用

林茂青

化妝品塑料包裝行業既是化妝品行業重要的配套產業，又是包裝行業的重要組成部分。隨著化妝品行業以及包裝行業的迅速發展，化妝品塑料包裝行業正以遠高于GDP的增長速度迅速增長。而復合軟管作為化妝品的重要包裝之一，連續幾年來市場規模都呈現出較高的增長態勢，其印刷工藝也越來越受到重視。

傳統印刷工藝的特點

以復合軟管為代表的曲面包裝產品，其傳統印刷工藝主要包括柯式印刷、絲網印刷、貼標和熱轉印。下面，筆者分別介紹這些工藝的原理和優缺點。

1.柯式印刷

原理：印刷圖案通過橡皮布轉移到復合軟管表面。

優點：①可印刷復雜的漸變圖案，效果清晰，色彩逼真，表面上光后色彩更具光澤，且不易褪色，這是其他印刷方式無法比擬的；②印刷質量高，利用電腦調整印刷顏色和印刷定位，使得印刷精度很高，克服了水轉印定位不精確的弊端；③可印刷包含多種文字在內的多種色彩鮮艷的顏色，克服了水轉印因定位困難而無法印刷多色文字的缺點；④最多可印8色，且印刷速度快，最高可達100支/分鐘。

缺點：①訂單更換時間長，達2～8小時；②印刷時需要使用專色油墨，且需要專業的技術人員控制印刷顏色；③對于不同色彩和圖案的產品，印刷時油墨只能全部轉移到橡皮布表面后，再轉移到復合軟管表面；④如果印前制版處理不好，容易發生印刷偏色現象；⑤印刷過程中，尤其是印刷金屬色時，因墨輥在高速運轉下升溫而使油墨黏度發生變化，容易造成色差；⑥墨層較薄，導致遮蓋力不足，影響印刷效果；⑦印刷成本比絲網印刷高，設備投資也較大，一般小規模印刷廠無法承擔；⑧受產品形狀限制，不適合形狀不規則、表面凹凸不平、3D曲面不對稱的復合軟管的印刷生產。

2.絲網印刷

原理：通過一定的壓力使油墨通過網版轉移到復合軟管表面，形成印刷圖像。

優點：①墨層較厚，油墨的遮蓋力較強，印刷層次感較明顯；②油墨未通過其他介質轉移，色差較小。

缺點：①加網線數不高，印刷精度較低；②印刷速度較慢，約60支/分鐘；③在設備高速運轉下，網版易破損，從而造成漏墨；④墨層較厚，多色疊印時，用肉眼即可看出色彩和圖案的臺階或錯層。

3.貼標

原理：首先將印刷圖案印在標簽上，然后通過貼標設備，將標簽貼在復合軟管表面，完成印刷圖案的轉移。

優點：標簽能夠通過不同印刷技術的組合，來實現比較豐富的印刷效果，金屬色印刷的效果尤為突出。

缺點：①標簽通常由外協印刷廠完成，周期較長，影響交貨期；②因在復合軟管表面多了一層標簽，導致成本升高；③標簽容易產生起泡、剝離、脫落現象，因此對儲存和運輸條件要求苛刻；④在透明復合軟管表面貼標，外觀效果較差；⑤貼標速度較慢，約80支/分鐘。

4.熱轉印

原理：通過加熱壓印方式將轉印膜上的圖案轉印到復合軟管表面，視覺效果更佳。

優點：①與貼標工藝類似，即轉印膜可表現多重色彩；②在生產中可以隨時更改圖案及顏色；③具有優良的抗刮性；④生產批量靈活，適合多品種小批量生產。

缺點：①成本較高，比貼標工藝高出20%左右；②轉印膜需由外協印刷廠加工完成，周期較長，影響交貨周期；③熱轉印速度慢，約50支/分鐘。

曲面柔性版印刷的優勢和關鍵技術

1.優勢

曲面柔性版印刷充分發揮了傳統平面柔性版印刷的優勢，通過陶瓷網紋輥傳遞油墨的方式，在曲面復合軟管上印刷圖案。

曲面柔性版印刷的優勢在于除涵蓋復合軟管傳統印刷工藝的優點，還避免了傳統印刷工藝的缺點。主要特點：①印刷速度快，最高可達100支/分鐘；②采用CMYK四色印刷，色彩容易控制；③使用電子分色，對操作人員專業技術水平要求不高；④訂單更換時間較短，少于半小時；⑤油墨對溫度敏感度不高，不存在柯式印刷過程中色差不穩定的問題；⑥更適合金屬色印刷；⑦由于墨層厚度介于絲網印刷和柯式印刷之間，油墨遮蓋力較好。

基于以上特點，采用曲面柔性版印刷工藝印刷復合軟管，將達到效率高、成本低、質量好、能耗低的效果。但需要注意的是，由于復合軟管管身材質多為聚乙烯，表面張力較低，呈非極性，因此需要對其表面進行火焰處理，使其表面張力達到38×10-5mN/m以上，同時應采用較環保的UV柔印油墨，確保油墨在復合軟管表面的附著力。

2.關鍵技術

（1）由于復合軟管管身多由聚乙烯共擠制成，壁厚誤差約0.02～0.05mm，管內徑誤差約0.20～0.50mm，使得印刷時管身表面與柔性版的接觸壓力時刻在發生變化，從而導致色差產生或柔性版網點磨損。為降低復合軟管管身壁厚變化對印刷壓力造成的影響，以及保證柔性版的耐印率，應采取以下關鍵技術。

①印刷機整體設計采用轉盤輪轉式，印刷芯棒呈圓周均勻分布，保證機器在高速運轉中的穩定性，確保色序間的套印精度。

②印刷芯棒軸通過傳動機構與伺服馬達連接，每個印刷芯棒軸都由獨立的伺服馬達驅動，保證了本工位的穩定運行而不受其他工位的影響。

③印刷單元中轉印版輥的動作也由獨立的伺服馬達控制，這使得轉印版輥的調節精度能夠達到0.02mm，確保了著墨量的準確性，保證了印刷圖案能夠得到最大程度的真實再現。

④印刷芯棒上分布有螺旋式的細孔（如圖1所示），通過抽真空的方式吸住復合軟管管身，防止管身因內徑偏大而在轉印過程中產生扭動，保證印刷精度。

⑤在柔性版軸向兩端特別設計了壓力支撐條（如圖2所示），保證柔性版整個版面與復合軟管管身表面接觸時的壓力是均衡的，有效減輕了管身壁厚變化對印刷壓力的影響，緩解了柔性版網點的磨損程度，大幅提高了柔性版的耐印率。

（2）采用國際先進的柔性版CDI制版設備，最高加網線數可達200lpi，最高輸出精度可達4000ppi，最細線條寬度可達0.005mm，最小獨立點直徑可達0.010mm。而且，可以在一個版面上同時做出不同角度、不同形狀和不同線數的網點，大大提高了產品的防偽性能。柔性版CDI制版設備的穩定性和精確度也非常高，無論是第一次制版還是重復制版，都能保證制版質量，且能有效避免傳統柔性版制版工藝中因誤差而引起的各種問題，尤其是套印問題，網點增大率也較小。

目前，復合軟管曲面柔性版印刷工藝已全面替代貼標工藝，不僅符合國家節能減排的基本國策以及清潔生產的要求，更適用于崇尚美觀、自然、環保的高端化妝品的包裝，目前已成功應用于寶潔、雅芳、歐萊雅、雅詩蘭黛、聯合利華、Benefit、百雀羚、伽藍、珀萊雅、相宜本草等國內外頂尖品牌的化妝品包裝。毋庸置疑，曲面柔性版印刷將在塑料包裝行業產生龐大的經濟效益。