透视覆膜技术之工艺参数和影响因素

覆膜的概念及意义

覆膜即贴膜，就是将塑料薄膜涂上粘合剂，与纸印刷品经加热、加压后粘合在一起，形成纸塑合一的产品的加工技术。经覆膜的印刷品，由于表面多了一层薄而透明的塑料薄膜，表面更加平滑光亮，从而提高了印刷品的光泽度和牢度，图文颜色更鲜艳，富有立体感，同时还能起到防水、防污、耐磨、耐折，耐化学腐蚀等作用。

覆膜的保护作用是不可否认的。不论是防磨损，还是防水、防紫外线，它们的功用，都是油墨、纸张所不能比拟的。尤其对于那些需要展示的作品，要经过很多次搬运、装卸和挪动，只有覆膜才能有效防止刮伤、抓伤等机械性损害。对于哑光类的磨砂作品，膜片中的粘 合剂可以渗入到色粉空隙，把最细微的色彩体现出来，提高了图像的色彩深度。对于亮光作品，它可以降低印品的表面反光程度，在获得最大色彩深度的前提下，对人眼起到保护作用。而且覆膜能提高产品的美观度，刺激消费者的购买欲。尽管有防水纸、防水墨汁的出现，但它们价格却是覆膜的一倍，而且效果也不如覆膜。



覆膜的分类介绍

按覆膜的过程可分为三种：干式覆膜、湿式覆膜、油性覆膜。按覆膜胶的性质可分为：水性覆膜、油性覆膜和预涂胶覆膜。按覆膜工艺所采用的原材料及设备可分为：即涂覆膜工艺和预涂覆膜工艺。

1.即涂覆膜

即涂覆膜工艺操作时先在薄膜上涂布粘合剂，之后再热压，为目前国内普遍采用。

近10余年来，全国各地应用即涂胶工艺从事复合生产的厂家，无论是进行纸/塑复合还是塑/塑复合，都发生过对BOPP薄膜涂布胶液时，胶盘瞬间起火的突发事故。

2.预涂覆膜

预涂覆膜工艺是将粘合剂预先涂布在塑料薄膜上，经烘干收卷后，在无粘合剂涂布装置的覆膜设备上进行热压，从而完成覆膜过程。

预涂覆膜工艺因覆膜设备不需要粘合剂加热干燥系统，大大地简化了覆膜工艺，而且操作十分方便，可以随用随开机，生产灵活性大；同时无溶剂气味，无环境污染，改善了劳动条件；更重要的是它完全避免了气泡、脱层等覆膜故障的发生，覆膜产品的透明度极高，具有广阔的应用前景和推广价值。

预涂膜结构由基材和胶层构成，基材通常为PET和BOPP薄膜，从材料成本和加工工艺考虑，绝大多数的预涂膜基材采用BOPP薄膜。薄膜的厚度为12～20mm，胶层的厚度为5～15mm。根据加工设备和工艺条件的不同，选用不同厚度的胶层。胶层分为热熔胶和有机高分子低温树脂。热熔胶和树脂的区别在于：热熔胶由主粘树脂和增粘剂、调节剂数种材料混合改性制成，而有机高分子树脂则为单一的高分子低温共聚物。

由于受工艺技术、生产设备、原材料的限制，在国内生产的预涂膜仍存在品质上的缺陷，国内生产的预涂膜大部分为热熔胶类的预涂膜，由于有的生产工艺是靠与即涂覆膜类似的工艺，将胶体用有机溶剂溶解，用凹面网纹辊将胶滚涂在基材薄膜上，因此存在溶剂挥发不充分，操作使用时有异味产生，覆膜后溶剂挥发，表面易起泡等现象；同时由于热熔胶由数种高分子材料混合而成，在使用过程中，温度控制不好将引起热熔胶内高分子聚合物的降解和交联，使覆膜表面质量不好；有的预涂膜胶体易与基材外表面粘合，造成卷取不良；由于胶层薄，并且胶层表面没有经过活化处理，因此容易产生对印刷物附着力不足等缺陷。由于热熔胶是由数种材料混合而成，覆膜后透明度明显差于低温纯树脂类的预涂膜。

覆膜工艺的应用范围很广，如书刊、画册的封皮，各种证件、广告说明书、海报，彩印纸盒等各种纸制品，常采用覆膜工艺进行表面处理和加工，以达到更好的外观效果。总的来讲，覆膜产品与一般纸制印刷品相比，有以下特点：表面更加平滑光亮，光泽度更高；图文颜色更鲜艳，有立体感；耐撕裂性能、耐磨性能和耐折性能较高；有较好的防水、防污、耐化学腐蚀等性能。

3.水性覆膜

水性覆膜是对印刷品表面进行加工，提高印刷品表面光泽度、强度，以及增强美感效果的一种方式，它能使印刷品耐温、耐水、耐磨，是提高印刷品档次和商品价值的有效手段。所以衡量覆膜品质的优劣，也需要对覆膜的光亮度、强度、粘结力等几方面进行考查。水性 覆膜机的开发问世，使水性覆膜工艺得到大力推广应用，水性湿式覆膜以其高强度、高品位、易回收、无污染等特点深受广大客户的青睐。

4.曲面披覆膜

曲面披覆其实是一种崭新的转印技术。一般的传统印刷或转印，遇到外形复杂的工件就束手无策，而曲面披覆应付此类问题不但轻松自如，而且能适用于不同的材质，还能赋予产品生动活泼的图案、色泽从而大幅度提高产品的附加价值。本技术为二十世纪革命性的转印 新科技。曲面披覆是以特殊化学处理的薄膜，经印上一定的色彩纹路后，平送于水的表面，利用水压的作用，将色彩纹路图案均匀地转写于产品表面，而披覆薄膜则自动溶解，经清洗和烘干后，再上一层透明的保护涂料，这时产品就能呈现出一种截然不同的视觉效果。

曲面披覆的应用行业：①汽车用品：仪表板、控制盘、纸巾盒、茶杯座、磁带架、观后镜框、操纵把手、车锁等。②电子产品：电话、传呼机、录像机、电视机、空调、音箱、遥控器、鼠标、钟表等。③居室用品：沙发、茶几、厨框、吊灯、烟缸、花瓶等摆设用盛器。④日用精品：眼镜、眼镜盒、笔、插笔筒、台历架、艺术像框、球拍、礼品盒、化装盒等。⑤室内建材：门窗、地板、贴墙板等。

覆膜工艺按照冷热、压力状况和材料形势可分为冷(冷压)覆膜、热(热活)覆膜和液体覆膜等方式。热覆膜技术是指将膜片上预涂的粘合剂加热活化，通过它将膜片与印品粘合在一起的过程；而冷覆膜则是通过加压，直接靠粘合剂把薄膜与印品粘合在一起。这两种方法都可以制作出紫外线防护膜、防水膜、抗摩擦膜等各类特种膜。最近，还出现了一种新兴的技术，叫做"液体覆膜"，就是将透明的液体用刷子、喷枪、滚筒或者特殊的覆膜机直接在产品表面刷上一层膜。这种方式操作简单、造价低廉，但目前还不够成熟。



覆膜材料塑料薄膜

常用的塑料薄膜有：聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(BOPP)和聚酯(PET)薄膜等。其中BOPP薄膜(15～20pm)柔韧、无毒性，而且平整度好、透明度高、光亮度好，并具有耐磨、耐水、耐热、耐化学腐蚀等性能，此外，它的价格便宜，是覆膜工艺中较理想的复合材料。

覆膜工艺对塑料薄膜的质量有以下三方面要求：①厚度直接影响薄膜的透光度、折光度、牢度和机械强度等，根据薄膜本身的性能和使用目的，覆膜薄膜的厚度以0.01～0.02mm之间为宜。②须经电晕或其它方法处理，处理面的表面张力应达到4Pa，以便有较好的湿润 性和粘合性能，电晕处理面要均匀一致。③透明度越高越好，以保证被覆盖的印刷品有最佳的清晰度。

透明度以透光率即透射光与投射光的百分比来表示；PET薄膜的透光率一般为88％～90％，其它几种薄膜的透光率通常在92％～93％之间。良好的耐光性，即在光线长时间照射下也不易变色，具备一定的机械强度和柔韧特性，薄膜的机械强度包括抗张强度、断裂延伸率、弹性模量、冲击强度和耐折次数等项技术指标。几何尺寸要稳定，常用吸湿膨胀系数，热膨胀系数、热变形温度等指标来表示。覆膜薄膜要与溶剂、粘合剂、油墨等接触，须有一定的化学稳定性。外观膜面应平整、无凹凸不平及皱纹，还要求薄膜无气泡、缩孔、针孔及麻点等，膜面无灰尘、杂质、油脂等污染。厚薄均匀，纵、横向厚度偏差小；因覆膜机调节能力有限，还要求覆卷整齐，两端松紧一致，以保证涂胶均匀。当然，成本越低越好。

塑料薄膜的质量检查方法，除上述膜面表面处理等几项外，还可以用手感或目测来检测。宽筒薄膜卷料还须按照所要求的宽度分切成窄简卷料才能用于覆膜，分切之后的窄筒卷料要求边缘平齐、两端对齐、卷曲张力一致。

衡量覆膜质量的指标

所谓覆膜产品的复合强度，简单的讲，是指覆膜产品中塑料薄膜与纸张(板)印刷品之间的粘合牢度，它的大小取决于塑料薄膜、纸张(板)印刷品与粘合剂(或热熔胶)之间的粘合力大小。覆膜的首要意义在于对印刷品的保护，如果覆膜不牢，加工就没有什么实际意义。任何一种覆膜工艺都必须在牢度上下工夫。覆膜时，粘合力主要来源于塑料薄膜、纸张(板)印刷品与粘合剂(或热熔胶)之间的机械结合力和物理化学结合力。覆膜产品复合强度的影响因素有多种，其中既有纸张、印刷油墨、塑料薄膜、粘合剂(或热熔胶)等生产材料带来的客观因素，也有覆膜工艺参数、印刷工艺过程等可以进行人为控制的主观因素。

覆膜牢度的关键在于胶与印刷品(油墨和基材)的亲和性，作为覆膜行业，印刷用油墨是不可选择的，即只有适应油墨市场的覆膜才是唯一的选择。因此作为预涂膜，只有适应所有油墨的性能才是优等产品。提高胶层与印刷品的亲和性，就要了解粘接的原理。粘接的原理可以简单从物理粘接和化学粘接两方面讨论。物理粘接，可以看作抛锚效应，即粘接面毛糙，压合时，两面互相渗透到对方的界面中去，形成搭接，相互粘合。化学粘接，涉及分子间力，化学键力，静电吸引力，范德华力。实践证明，粘接力主要是由化学粘接构成，将粘接的胶层表面活化，以产生出有高分子间力、化学键力、静电引力的化学基团和提高胶层的表面能，从而提高胶层的化学粘接力。

由于覆膜工艺是对印刷品进行印后进一步加工的表面整饰工艺，因此，覆膜产品的复合强度，既受覆膜生产过程中的工艺参数的影响，如覆膜工艺的温度、压力、速度、粘合剂的涂布状况、薄膜张力和环境因素等等：同时，又受印刷过程的影响，即经印刷后所形成的印品表面状态，如墨层厚度、图文面积及分布、油墨特性、冲淡剂的使用情况、喷粉的使用情况、墨层的干燥情况等等。所有这些因素，都会影响纸张(板)、塑料薄膜和粘合剂(或热熔胶)之间的机械结合力、物理化学结合力的形成条件，引起印刷品与塑料薄膜之间粘合状态的改变，从而影响覆膜产品的复合强度。

除此之外，下列因素也是衡量覆膜质量的因素：①表面品质。表面品质即人的视觉效果，覆膜表面应该平整，光洁，无突起，无折纹，无花斑。要达到这样的效果，除基材的因素外，胶层材料单一，厚度均匀，透明性好，是不可缺少的要素。②低温复合性能。预涂膜不论从节能考虑，还是从减少对印刷品的损伤角度考虑，低温预涂膜总是受欢迎的。③可加工性。有的产品，特别是广告宣传品，覆膜后还要在表面做UV上光或烫金处理，这样对基材表面的性能就提出了更高的要求。



影响覆膜质量的因素

1.印刷品墨层状况

印刷品墨层状况主要指纸张的性质、油墨性能、墨层厚度、图文面积以及印刷图文密度等，它们对覆膜质量的影响，主要是对印刷品与薄膜的粘合强度的影响。当印刷品墨层较厚、图文面积较大时，导致油墨改变了纸张多孔隙的表面特性，封闭了许多纸张纤维毛细孔，阻碍了粘合剂的渗透和扩散，使得印刷品与塑料薄膜很难粘合，容易出现脱层、起泡等故障。胶印采用喷粉的工艺方法来避免印刷品蹭脏，喷粉在油墨层，表面形成一层细小的颗粒。覆膜时粘合剂不是每处都与墨层粘合，而是与这些粉质粘合，形成假粘现象，严重影响覆膜质量。在墨迹未完全干燥时覆膜，油墨中所含的高沸点溶剂极易使塑料薄膜膨胀和伸长，而这是覆膜后产品起泡、脱层的最主要原因。

2．环境湿度

覆膜车间的环境湿度对覆膜质量也有影响。主要因为粘合剂与塑料薄膜及印刷品之间，随空气相对湿度的变化而改变含水量。对湿度敏感的印刷品会因尺寸的变化而产生内应力。如印刷品纵向伸缩率为0.5％，BOPP薄膜纵向热收缩为4％，如果印刷品吸水量过大而伸 长，和薄膜加热收缩之间造成内应力，会导致覆膜产品卷曲、起皱、粘合不牢。另外，在湿度较高的环境中，印刷品的平衡水分值也将改变，从空气介质中吸收的大量水分，在热压复合过程中将从表面释放出来，停滞于粘合界面，在局部形成非粘合现象。况且，印刷品平衡 水分值的改变(从空气介质中吸湿或向空气介质中放湿)多发生在印刷品的边缘，使其形成荷叶边或紧边，在热压复合中都不易同薄膜形成良好的粘合而产生皱褶，使生产不能顺利进行。

3．温度控制

加温能使薄膜软化，使纸张与塑料薄膜相粘合。但温度偏高，薄膜容易断裂，严重影响产品质量，应采取风扇冷却、关闭电热丝等措施。

塑料覆膜绿色化发展趋势

塑料覆膜因其耐折、耐磨、可保护印品，增加光泽且成本较低而受到印刷行业和消费者的青睐。但覆膜后的纸张因无法回收而成为一种白色污染，而且覆膜过程中有甲苯、天拿水等有毒物质挥发、损害人体健康。在倡导"保护环境、保护资源"的今天，塑料覆膜工艺在 欧美等国家已属淘汰工艺，欧美国家甚至拒绝有塑料覆膜的各种包装物进口，虽然现在已有了水性塑料覆膜工艺和热熔胶预涂膜干式塑料复合工艺，这二类覆膜都被称为"环保型覆膜机"，但前者仍未能解决覆膜印刷品废弃物无法降解、无法回收的问题，后者在生产过程中 需要大量的热量，能耗大，工作环境欠佳，而且废弃物需在60℃的水中才能进行纸、塑分离，分离成本较高。

随着环保意识、健康意识、经营者理念的更新和发展，新的科技成果将会淘汰旧工艺的产品，使得覆膜工艺发生质的变化，"无毒、无害、绿色环保"将成为覆膜工艺必然的发展趋势。例如：水性覆膜胶，这种胶利用可溶于水的高分子聚脂材料，以水为溶剂，基本是环 保产品。目前国内水性覆膜胶存在稳定性差的问题，但如韩国生产的WDT-3300、WDT-2200、WDT-1100等已弥补了这些缺陷，完全可以替代油性覆膜胶产品。在机械方面，广东、河北、浙江的覆膜机厂家相继推出了几款半自动操作台式干式覆膜机产品。韩国永信也向中国市 场推出了FLCD-S1020、1090、1350、1450四种全自动水性干式覆膜机产品，其操作过程完全自动化，大大减少了人机接触时间，并且使用胶无毒、无害、绿色环保，这些新产品刚刚推出便被国内具有领先地位和极具现代意识的企业所采用，如海尔丰彩、HK等等。

上光工艺也因此被看好。上光是采用涂、喷或印刷的方法在印刷品表面增加一层无色透明的涂料，即上光油，经压光、干燥处理后，在印品表面形成一层无色透明的光亮层，增加了印品表面的光泽度，也提高了印品的挺度，同样起到了保护印品、增加美观的作用。更好 的是，上光后的印品废弃物可回收再利用或自行分解，不污染环境。因此是一种很有发展潜力的表面装饰加工工艺，有可能逐步占领塑料覆膜工艺市场。但目前市场上的油性上光和醇性上光所采用的稀释剂分别是甲苯和酒精，对人体有害且对环保亦不利，因此出现了水性上光工艺。水性上光已逐渐成为上光工艺的主流，但这种工艺在技术上还需进一步发展，以使其更适合环境保护和印刷品质的双重要求。目前已研制开发出的水性UV上光工艺是一种理想的环保型上光工艺，也是上光工艺的发展方向。模切刀 压痕条 刀版弹垫 补底纸 胶条 海绵条 补底纸 压痕模 压痕线