软包装是电子束(EB)固化最早实现工业化的应用领域之一。食品、日化与医药软包装对印刷墨层的耐磨、耐迁移、热封性与低气味要求严苛,传统溶剂型油墨干燥慢、VOC高,UV油墨又受氧阻聚与深层固化限制。EB固化无溶剂、毫秒级成膜、交联密度高,配合蒂森公司EB电子束固化色浆,可在塑料薄膜里印/复合线上实现高效率、低气味的着色方案。本文以三个真实工程案例,说明EB色浆在软包装中的配方要点、工艺窗口与性能结果。
蒂森EB系列色浆产品详情见产品中心。
图1 蒂森EB固化色浆料体(高浓度、低黏度、易分散)
软包装用EB色浆是指以丙烯酸酯齐聚物为载体、适用于塑料薄膜里印和无溶剂复合的EB着色体系。其特点:①完全无溶剂,VOC趋近于零,满足GB 38508对低VOC涂料的管控方向;②经电子束直接引发交联,墨层耐磨、耐化学性好;③对OPP、PET、CPP等薄膜润湿性与附着性良好;④不含光引发剂,无残留黄变与异味。
图2 电子束固化软包装印刷/复合生产线
某食品软包装客户生产OPP/PET/CPP三层复合膜,原用溶剂型里印油墨。改用蒂森EB红、黄、蓝三原色浆,载体为聚氨酯丙烯酸酯,色浆添加量8%~12%,在线涂布后经180 kV、35 kGy固化。按GB/T 10005测复合膜剥离强度≥3.5 N/15 mm,按GB/T 23987做耐迁移,48 h无渗色,气味等级优于溶剂型方案。
日化用品收缩标签与不干胶标签要求墨层耐摩擦、耐乙醇擦拭。某标签厂使用蒂森EB黑色浆,膜厚约3 μm,250 kV加速电压,线速达200 m/min。固化后按GB/T 7706测印品耐磨性、按GB/T 9286测附着(0级),经500次胶带往复无脱墨,乙醇擦拭20次无明显掉色。
医药PVC/PE复合泡罩要求低析出、无异味、可热封。某客户采用蒂森EB钛白/酞青蓝拼色色浆,在EB无溶剂复合线上使用。涂层按医药包装析出物检测,蒸发残渣与不溶物均控制在企业内控范围,热封强度按GB/T 23510满足要求。
图3 电子束加速与真空辐照系统(剂量可调)
| 选型指标 | 典型值 | 测试方法/标准 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 颜料含量 | 20%~35% | GB/T 5211 | 三原色按色空间调节 |
| 刮板细度 | ≤5 μm | GB/T 6753.1 | 保证高光与匀色 |
| 复合剥离强度 | ≥3.0 N/15 mm | GB/T 10005 | 三层复合膜 |
| 附着 | 0级 | GB/T 9286 | 薄膜表面电晕处理后 |
| 固化剂量 | 25~45 kGy | 剂量片 | 浅色低、深色高 |
| VOC | ≈0 g/L | GB 38508 | 无溶剂体系 |
建议:①上机前对薄膜做电晕处理,达因值≥38 mN/m;②深色墨层提高5~10 kGy剂量;③勿与溶剂型/水性油墨混存。更多技术支持见蒂森新材料官网。
蒂森EB色浆以无溶剂、低异味、高交联密度的特点,在软包装里印、日化标签与医药泡罩等场景表现出良好的附着、耐磨与耐迁移性能,是软包装绿色化升级的可行着色方案。
Q1:EB软包装色浆会残留异味吗?
A:EB体系不含溶剂与光引发剂,固化彻底,残留单体极低,异味明显低于溶剂型油墨,适合食品与医药包装。
Q2:为什么薄膜要先做电晕处理?
A:塑料薄膜表面能低,电晕处理可提高达因值至≥38 mN/m,改善EB墨层润湿与附着,避免脱墨。
Q3:深色软包装墨为什么要提高固化剂量?
A:深色颜料吸收电子能量并遮蔽下层双键,提高5~10 kGy可保证墨层深层充分交联。
Q4:EB色浆能否用于普通凹印机离线固化?
A:EB固化需配套电子束辐照设备,普通凹印机不能单独完成,应在专用EB涂布/复合线上使用。
Q5:软包装EB色浆是否符合低VOC要求?
A:体系为无溶剂100%固含,VOC趋近于零,符合GB 38508对低VOC涂料的管控方向。