《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第五篇　包装印刷

第二章　包装印刷材料

第二节　其他承印材料

　　在过去，除纸张以外的承印材料主要是玻璃纸。进入20世纪50年代以后，塑料工业的迅速发展，各种新型塑料在包装及建筑装饰等领域的应用不断增加，使塑料已成为除纸张之外使用最多的承印材料。除此之外，铝箔、铁皮及合成纸在承印材料中也占有一定的比例。这些材料与纸张相比较的最大特点是，它们大都具有非吸收性或低吸收性的表面，因而在这些材料表面进行印刷要解决的两个关键问题是油墨的附着和油墨的干燥问题。目前选用的印刷方式主要是油墨选择范围较宽的凹版印刷、丝网印刷和柔性凸版印刷，而且在印刷之前也大都要进行表面处理。

一、合成纸与玻璃纸

所谓合成纸，简单说来是以合成高分子物质为主体，具有类似纸的外观性质而且易于印刷的平面材料。这个概念在纸浆和印刷界使用已有多年。与用纤维素制造的天然纸相比，合成纸的数量还较少，但仍是一种有发展前途的承印材料。

到目前为止，合成纸多是用合成纤维代替纤维素纤维抄造的，最初是由聚苯乙烯等的发泡塑料制成薄片、薄膜状材料，具有纸张的性质，经过不断改进，出现了用所谓合成纸浆制得的产品。

当然，现在的印刷法是按照天然纸所具有的性质去设想、去改进的，与此相适应，纸张本身也在进步。现在的合成纸所用的合成高分子材料多种多样，国际市场上销售的产品也种类繁多，制造方法也不同，但都是为使之适合目前方法设计的。具体来说，就是让它易于用胶版或凸版方式印刷。如果在不久的将来印刷方式有所变化，合成纸也要与之相应地有所改变。

（一）合成纸应具备的特性

作为印刷材料用的合成纸应具备以下特性：

1．外观

除特殊情况外，应具有白而不透明的外观。木材纸浆经过药品处理，在付出利用率低、纤维素分子量减少等损失后才得到白纸。而合成纸做成白而不透明是很容易的。即经过白色填料充填或设计发泡层、多孔层，不仅能得到高白度，而且得到的是比天然纸纯度还要高的白色成品。同时不透明度也可以通过改变上述处理条件而有所变化。

2．印刷作业适性（即印刷运行适性）

（1）静电。用单张纸印刷机印刷时，常有静电发生而造成故障，因此必须进行防静电处理。在冬季低湿度的情况下，一般承印材料都会经常产生静电，所以使用易于带电的合成高分子做原料制成的纸张时，更应充分注意。

防止静电的方法，是添加或涂覆防静电剂，但如果使用过量或选择错误，就会产生下述不良影响。首先会在书写时发生渗印；在胶版印刷时发生糊版；甚至成为油墨变色的原因。此外，添加的防静电剂应具有一定时期的稳定性，否则会在表面挥发失去作用。

（2）硬度。众所周知，纤维素是由极硬的分子骨架为基本结构的。与此相反，做为合成纸原料使用的聚合物都是柔软的，因此，一般的薄膜和同样厚度的天然纸相比，硬度小。

合成纸使用的聚合物若按杨氏模量高低排列的话，聚苯乙烯和聚氯乙烯几乎相同，其次是聚丙烯，最小的是聚乙烯。在制做薄膜时，其硬度达不到要求，应采取措施加以提高。

即使采用杨氏模量高的树脂或进行延伸和填料充填，生产的合成纸的硬度还是要比天然纸差。

（3）尺寸稳定性。任何一种合成纸，对于湿度变化的尺寸稳定性，都要比天然纸优越得多，几乎没有伸缩。因此不需要调节印刷车间的湿度，甚至不需要在印刷前晾纸。

但是，一般说来，塑料与其他材料相比，热膨胀率大。但尽管如此，在没有温度调节的印刷车间，如果有10℃的温度变化，则其伸缩率可计为0．05％～0．3％。从相对湿度60％左右的标准状态到±30％左右的湿度变动所产生的伸缩，铜版纸大约是0．5％～0．9％；玻璃纤维混抄纸约是0．15％～0．3％。和这个数值比较，可以看出，合成纸因温度变化产生的尺寸变化是在允许范围之内的。

在尺寸稳定性方面应该注意的是它对于印刷动态张力的阻力比天然纸小，容易延伸。现在市场上销售的合成纸均采取了一定的方法，改善其尺寸稳定性。但这样也仅能满足一般印刷的要求，像立体印刷那类高精度印刷，合成纸还不能达到令人满意的结果。

（4）平整性。天然纸、合成纸无一例外，如果纸表面呈严重波纹状变形，通过印刷滚筒时就会发生套印不准，甚至发生折皱而造成大故障。

天然纸的波纹状态可以通过晾纸恢复正常，但合成纸不是因湿度变化而产生伸缩，不能用这种方法校正。合成纸的波纹主要来源于复卷张力不均匀产生的材料蠕变，所以只要注意复卷方法就能防止这种现象的发生。

3．纸化处理

天然纸的表面具有一定的吸光性，油墨印在纸张表面后，一部分组分能立即渗入纸张孔隙中，进而固化。对于合成纸要使其表面也具有吸收油墨的性能，必须进行纸化处理。处理方法主要有如下几种：

（1）填料充填。二氧化钛、碳酸钙等填料本身对印刷油墨的受容性很强，但只加入20％～30％左右的填料，并不能获得渗透性，因为这时，聚合物覆盖在填料的周围，不存在足够的毛细管。只有加入足够含量的填料或用溶剂洗掉表面层，露出填料，才可获得一定的渗透性。

（2）充填填料和延伸并用。延展含有大量填料的聚烯烃薄膜，就会产生微细裂纹。有助于油墨的渗透。

（3）颜料涂覆。把粘土、二氧化钛、碳酸钙等和粘合剂一起涂覆在合成纸表面，原理和天然纸中的铜版纸、涂料纸相同。用这种方法，不仅能得到和天然纸同样的渗透性，而且平滑性也极好，能得到超过天然纸的油墨受容性和印刷效果。

除上述方法外，纸化处理还包括发泡单元破坏法、药物处理法等。

此外，与印刷油墨有关的性能还有表面强度和油墨的转移性。关于前者，因为薄膜内部结合力大，几乎没有像天然纸那样的拉毛故障；后者则因为表面平滑性、压缩性及其他因素互相关连，不能一概而论，故这里略去。

（二）合成纸的发展方向

目前合成纸的印刷，多采用普通规格的单张双色机印刷。但是为了适应印刷大型化、自动化、多色化的发展趋势，合成纸应向降低成本、增大幅面、提高印刷适应性的方向发展。

具体来说，如用四色机印刷双全张尺寸的印刷品，就要求合成纸有更大强度，油墨转移到纸张后的固着、干燥速度要快，同时具有卷筒纸印刷即轮转胶印的印刷适性。为此，必须提高耐热性和对于外力的尺寸稳定性。

（三）玻璃纸

玻璃纸（Cellophanepaper）是利用亚硫酸盐纸浆为原料，经各种化学处理制得的透明纸，是最早用于商品包装的透明材料之一。玻璃纸有如下特点：

（1）透明度高。

（2）薄膜本身有较高的光泽。

（3）化学性能为中性，不带电性，不吸尘埃。

（4）气体的渗透率低。

（5）抗油、酸、碱性较强。

（6）印刷效果好。

（7）价格较低廉。

玻璃纸最大的缺点是吸湿性强，因此，为了尽量防止玻璃纸吸湿形变，通常在玻璃纸的表面涂以防湿剂，这类纸称之为防湿玻璃纸。涂布的防湿剂有聚氯乙烯和硝化纤维素。对玻璃纸进行防湿处理，除能增加其防湿性外，还能增加其作为包装材料的热封性能。近年来，由于玻璃纸在环保方面具有其他塑料薄膜所不具有的优点而受到重视，市场需求量在逐年增加。

玻璃纸印刷方式有凹版、柔性凸版、凸版三种。其中，凹版可用多色轮转印刷，适合印刷高级印品。在印刷运行性方面，所有玻璃纸的共同之处是，因吸湿而产生伸缩，印刷时因张力而伸长。所以在玻璃纸印刷时，要充分注意薄膜的伸缩问题，适当调整印刷环境湿度及印刷张力。

印刷在玻璃纸上的油墨虽没有印刷在普通纸上的油墨附着牢固，但印刷效果却相当优越。按涂聚氯乙烯防湿玻璃纸、普通玻璃纸、涂蜡克防湿玻璃纸的顺序，印刷效果依次降低。涂聚氯乙烯的防湿玻璃纸对油墨的附着力强于普通玻璃纸，但有容易粘页的缺点。另外，玻璃纸用印刷油墨要根据最终用途来选择。

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