曲面柔性版印刷在化妆品复合软管中的应用

林茂青

化妆品塑料包装行业既是化妆品行业重要的配套产业，又是包装行业的重要组成部分。随着化妆品行业以及包装行业的迅速发展，化妆品塑料包装行业正以远高于GDP的增长速度迅速增长。而复合软管作为化妆品的重要包装之一，连续几年来市场规模都呈现出较高的增长态势，其印刷工艺也越来越受到重视。

传统印刷工艺的特点

以复合软管为代表的曲面包装产品，其传统印刷工艺主要包括柯式印刷、丝网印刷、贴标和热转印。下面，笔者分别介绍这些工艺的原理和优缺点。

1.柯式印刷

原理：印刷图案通过橡皮布转移到复合软管表面。

优点：①可印刷复杂的渐变图案，效果清晰，色彩逼真，表面上光后色彩更具光泽，且不易褪色，这是其他印刷方式无法比拟的；②印刷质量高，利用电脑调整印刷颜色和印刷定位，使得印刷精度很高，克服了水转印定位不精确的弊端；③可印刷包含多种文字在内的多种色彩鲜艳的颜色，克服了水转印因定位困难而无法印刷多色文字的缺点；④最多可印8色，且印刷速度快，最高可达100支/分钟。

缺点：①订单更换时间长，达2～8小时；②印刷时需要使用专色油墨，且需要专业的技术人员控制印刷颜色；③对于不同色彩和图案的产品，印刷时油墨只能全部转移到橡皮布表面后，再转移到复合软管表面；④如果印前制版处理不好，容易发生印刷偏色现象；⑤印刷过程中，尤其是印刷金属色时，因墨辊在高速运转下升温而使油墨黏度发生变化，容易造成色差；⑥墨层较薄，导致遮盖力不足，影响印刷效果；⑦印刷成本比丝网印刷高，设备投资也较大，一般小规模印刷厂无法承担；⑧受产品形状限制，不适合形状不规则、表面凹凸不平、3D曲面不对称的复合软管的印刷生产。

2.丝网印刷

原理：通过一定的压力使油墨通过网版转移到复合软管表面，形成印刷图像。

优点：①墨层较厚，油墨的遮盖力较强，印刷层次感较明显；②油墨未通过其他介质转移，色差较小。

缺点：①加网线数不高，印刷精度较低；②印刷速度较慢，约60支/分钟；③在设备高速运转下，网版易破损，从而造成漏墨；④墨层较厚，多色叠印时，用肉眼即可看出色彩和图案的台阶或错层。

3.贴标

原理：首先将印刷图案印在标签上，然后通过贴标设备，将标签贴在复合软管表面，完成印刷图案的转移。

优点：标签能够通过不同印刷技术的组合，来实现比较丰富的印刷效果，金属色印刷的效果尤为突出。

缺点：①标签通常由外协印刷厂完成，周期较长，影响交货期；②因在复合软管表面多了一层标签，导致成本升高；③标签容易产生起泡、剥离、脱落现象，因此对储存和运输条件要求苛刻；④在透明复合软管表面贴标，外观效果较差；⑤贴标速度较慢，约80支/分钟。

4.热转印

原理：通过加热压印方式将转印膜上的图案转印到复合软管表面，视觉效果更佳。

优点：①与贴标工艺类似，即转印膜可表现多重色彩；②在生产中可以随时更改图案及颜色；③具有优良的抗刮性；④生产批量灵活，适合多品种小批量生产。

缺点：①成本较高，比贴标工艺高出20%左右；②转印膜需由外协印刷厂加工完成，周期较长，影响交货周期；③热转印速度慢，约50支/分钟。

曲面柔性版印刷的优势和关键技术

1.优势

曲面柔性版印刷充分发挥了传统平面柔性版印刷的优势，通过陶瓷网纹辊传递油墨的方式，在曲面复合软管上印刷图案。

曲面柔性版印刷的优势在于除涵盖复合软管传统印刷工艺的优点，还避免了传统印刷工艺的缺点。主要特点：①印刷速度快，最高可达100支/分钟；②采用CMYK四色印刷，色彩容易控制；③使用电子分色，对操作人员专业技术水平要求不高；④订单更换时间较短，少于半小时；⑤油墨对温度敏感度不高，不存在柯式印刷过程中色差不稳定的问题；⑥更适合金属色印刷；⑦由于墨层厚度介于丝网印刷和柯式印刷之间，油墨遮盖力较好。

基于以上特点，采用曲面柔性版印刷工艺印刷复合软管，将达到效率高、成本低、质量好、能耗低的效果。但需要注意的是，由于复合软管管身材质多为聚乙烯，表面张力较低，呈非极性，因此需要对其表面进行火焰处理，使其表面张力达到38×10-5mN/m以上，同时应采用较环保的UV柔印油墨，确保油墨在复合软管表面的附着力。

2.关键技术

（1）由于复合软管管身多由聚乙烯共挤制成，壁厚误差约0.02～0.05mm，管内径误差约0.20～0.50mm，使得印刷时管身表面与柔性版的接触压力时刻在发生变化，从而导致色差产生或柔性版网点磨损。为降低复合软管管身壁厚变化对印刷压力造成的影响，以及保证柔性版的耐印率，应采取以下关键技术。

①印刷机整体设计采用转盘轮转式，印刷芯棒呈圆周均匀分布，保证机器在高速运转中的稳定性，确保色序间的套印精度。

②印刷芯棒轴通过传动机构与伺服马达连接，每个印刷芯棒轴都由独立的伺服马达驱动，保证了本工位的稳定运行而不受其他工位的影响。

③印刷单元中转印版辊的动作也由独立的伺服马达控制，这使得转印版辊的调节精度能够达到0.02mm，确保了着墨量的准确性，保证了印刷图案能够得到最大程度的真实再现。

④印刷芯棒上分布有螺旋式的细孔（如图1所示），通过抽真空的方式吸住复合软管管身，防止管身因内径偏大而在转印过程中产生扭动，保证印刷精度。

⑤在柔性版轴向两端特别设计了压力支撑条（如图2所示），保证柔性版整个版面与复合软管管身表面接触时的压力是均衡的，有效减轻了管身壁厚变化对印刷压力的影响，缓解了柔性版网点的磨损程度，大幅提高了柔性版的耐印率。

（2）采用国际先进的柔性版CDI制版设备，最高加网线数可达200lpi，最高输出精度可达4000ppi，最细线条宽度可达0.005mm，最小独立点直径可达0.010mm。而且，可以在一个版面上同时做出不同角度、不同形状和不同线数的网点，大大提高了产品的防伪性能。柔性版CDI制版设备的稳定性和精确度也非常高，无论是第一次制版还是重复制版，都能保证制版质量，且能有效避免传统柔性版制版工艺中因误差而引起的各种问题，尤其是套印问题，网点增大率也较小。

目前，复合软管曲面柔性版印刷工艺已全面替代贴标工艺，不仅符合国家节能减排的基本国策以及清洁生产的要求，更适用于崇尚美观、自然、环保的高端化妆品的包装，目前已成功应用于宝洁、雅芳、欧莱雅、雅诗兰黛、联合利华、Benefit、百雀羚、伽蓝、珀莱雅、相宜本草等国内外顶尖品牌的化妆品包装。毋庸置疑，曲面柔性版印刷将在塑料包装行业产生庞大的经济效益。