美国的吹塑模内标签占全球的主导地位,才能保证在印刷过程中最大程度的减少质量问题

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为了保护奶粉中蛋白质、维生素等营养物质不被破坏,保质期得以延长,通常采用奶粉铝箔复合膜袋装形式进行包装,但铝箔的成本较高,如何保证铝箔复合膜的高阻氧性的基础上铝箔厚度较为合适,则需要采取有效的氧气透过率测试设备对不同铝箔厚度的铝箔复合膜进行有效检测与比较。
本文详细介绍了奶粉铝箔复合膜氧气透过率的检测方法,为相关行业提供技术与数据指导。

模内标签应用技术最早起源于二十世纪七十年代的欧洲,并首先被应用在注塑工艺上,后来又发展到吹塑行业。
目前,IML在美国以吹塑工艺为主,比例为85%以上,而欧洲的注塑工艺则发展迅速,比例为94%以上。
现在,美国的吹塑模内标签占全球的主导地位,年材料消耗量大约2亿平方米,占全球用量吹塑IML的一半,而欧洲则是全球最大的注塑模内标签应用市场。
值得注意的是,近年来注塑技术快速发展,除了应用于标签外,还发展了模内表面装饰技术IMD,这是一个非常有潜力的市场。

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关键词:奶粉、铝箔厚度、铝塑复合膜、氧气透过率、阻氧性、变质、延长保质期、氧气透过率测试仪

2013年,全球的IML市场需求为8.93亿平方米,欧洲的需求占主导地位,其份额达到58%,其次为北美26%,亚太地区8%,南美和非洲以及中东地区各为4%,如表一所示。

在印刷过程中刮刀的安装和调整对印品的外观质量控制也起着很重要的作用,总的来说刮刀安装角度、长度、压力应根据不同的印版做出不同的调整,才能保证在印刷过程中最大程度的减少质量问题。

测试意义:

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在印刷过程中,刮刀的安装和调整对印品的外观质量控制也起着很重要的作用,总的来说刮刀安装角度、长度、压力应根据不同的印版做出不同的调整,才能保证在印刷过程中最大程度的减少质量问题。

奶粉是将生乳的杂质过滤后进行一定的脱脂,再加热杀菌,根据配方需要加入香料等成分进行调整,再经过真空浓缩至一定体积后以雾状喷到有热空气的干燥室里,脱水后制成粉末,快速冷却过筛,即包装为成品。
这种工艺使得新鲜生乳中的蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等营养成分得以完好保存,并且只需热水冲调即可食用,方便快捷。
但为了保证奶粉可以具有较长的保质期,避免被空气氧化引起变质或产生结块现象,需采用高阻隔的包装材料对其进行保护,特别是包材的阻氧性,即氧气透过率越低,对空气中氧气的阻隔性越好。

表一:2013全球模内标签分布情况

刮刀合理的安装角度为45°,但是刮刀在负载的状态下,刮刀自身会有约5°的弯曲,所以刀的安装角度一般在50~60°之间为宜。
角度太小刮刀不易将版面的余墨刮尽,字体、色块荣易出现拖尾,空白与图案交界处容易出现跳线;角度过大时,刮刀与版面的摩擦力增加,加快了刮刀和印版的磨损,减少其寿命,加快其更换频率,间接增加成本;而且不利于浅网处油墨的转移,对于浅网较多的印版,刮刀角度及压力应减小。

一般奶粉多采用铝箔复合膜进行袋装或者金属罐装,袋装奶粉性价比高,方便携带。
为了使得袋装奶粉的保质期得到延长,同时控制复合膜材料的成本,铝箔复合膜中价格较贵的铝箔厚度该如何选择才可以在保证包装高阻氧性的情况下也可降低包材成本,这是目前很多奶粉生产企业急切解决的问题。
本文采用专业的可测试高阻隔材料的氧气透过率测试设备对某包材厂生产的不同铝箔厚度的奶粉铝箔复合膜样品的氧气透过率进行检测比较,为相关使用者提供技术与数据参考。

去年,全球IML标签需求统计68%为IML-IM,31%为IML-EB,1%为IML-TF。
与2011年相比,95%的欧洲市场仍然是注塑IML-IM,全球其他地区大约75%为吹塑IML-EB。
由于欧美市场相对成熟,IML需求上升不明显,但在新兴市场上增幅明显,2013年在南美洲IML标签的需求增长率为17.5%,亚太地区增长7.5%,在世界范围内整个增长率约为3.25%。

刮刀与衬片,衬片与刀架的距离很重要。
一般刮刀与衬刀末端的距离为3~10mm;衬片与刀架的距离为15~20mm,二者之间要干净,保证他们完全加紧,防止印刷过程中产生波浪,为避免安装时刮刀产生波浪纹,应先从刮刀架中间旋装,再逐渐往两边,而且两边轮流旋装,不能一步到位,必要时应用碎布夹紧刀片和衬片,并用力向一侧拉,再装螺丝。

检测方法:

美国是世界上最早利用模内标签技术对塑料包装容器进行装潢的国家之一,P&G

距离的大小是印刷中的一个重要控制点。
刮刀到压印点的距离太长,网穴中的油墨会因为与空气接触时间过长而干燥过度,复溶性较差,从而产生堵版现象,特别是对浅网的转移率影响很大;距离太小会使在无图案区起润滑作用的极薄的墨层,在承印物上留下模糊的印痕。

目前,氧气透过率测试方法分为等压法与压差法,其中等压法是利用库仑电量传感器将所吸收的透过样品的氧气转化为电子,利用氧分子和电子在数量上的线性正比关系计算出氧气透过率。
此过程不受渗透浓度和传感器环境变化影响,检测限低,可精确检测高阻隔材料的氧气透过率。

宝洁公司是首先应用吹塑模内标签的用户。
模内标签在美国潜力大,最近市场调查获悉;当前美国塑料容器市场的年销售额约为140亿美元,2013年各类标签的销售总额为160亿美元,其中60%的客户使用不干胶材料,模内标签仅占整个标签市场的2%。
不干胶标签用户中的9%将考虑将现有的标签转换为模内标签。
据IMDA(In-MoldDecoratingAssociacition)报道,美国2013年模内标签材料消耗量为2.32亿平方米。
从以上数据可看出模内标签在美国的潜在发展空间。

此外注意:刮刀刃口要与版辊的母线平行,否则印刷过程中会造成图案两端色深度不同。

目前,国内等压法测试氧气透过率试验遵循GB/T 19789-2005《包装材料
塑料薄膜和薄片氧化透过性试验 库仑计检测法》此项国家标准。
我们将采用Labthink兰光自主研发的OX2/231氧气透过率测试仪结合此标准对不同铝箔厚度的奶粉铝箔复合膜样品的氧气透过率进行检测。

中国的模内标签技术于1995年开始,全部技术来自美国。
最早的用户是武汉丝宝化装品公司,第一个品牌是“飘影”洗发水,其后是“舒蕾”洗发水。
第一个印刷厂是广州丛化丝宝公司自己的印刷厂,首先使用的材料为美国“艾利”公司的专用模内标签材料“FasClear-1000”。
印刷方式采用单张形式人工丝网印刷和上光,平压平烫金和模切。
首先尝试模内标签应用的也是“丝宝”公司自己在武汉的吹瓶厂,吹瓶机为“雅奇”品牌。
“丝宝”成功应用模内标签技术之后,国内很多二线的日化行业纷纷采用这一新技术,目前已有十几种品牌的产品应用模内标签。

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

1、试验仪器

在中国,吹塑IML-EB技术已经相对成熟,约占整个模内标签市场的95%,而注塑IML-IM技术正在兴起,仅为5%。
但如今,宽口、桶型的塑料容器使用模内标签的商品越来越多,这意味着一个巨大的注塑模内标签需求市场将会出现。
同时,目前的注塑模内标签以进口设备为主,而国产设备也正在崛起,从2014年上海国际塑胶会上,我们可以清楚地看到国内注塑模内标签的发展趋势。
但是由于注塑IML标签设备投资大、起点高,普及发展有一个循序渐进的过程,目前珠三角地区的注塑IML标签最发达,因为很多外商在那里投资,促进了这个产业的发展。

文章转自

高精度OX2/231氧气透过率测试仪,独立三腔均值设计,可单次试验便给出三个试样测试的平均值,支持薄膜和容器双重测试模式。
控温范围为15℃ ~ 55℃,控湿范围为0%RH、15%RH ~
90%RH、100%RH,薄膜氧气透过率测试范围为
cm3/m2·24h,并可扩展至 cm3/m2·24h。
此系统还可扩展测试氧气透过率范围为0.0001 ~ 10 cm3/不同尺寸的容器。
系统支持Lystem™实验室数据共享系统,可实现试验结果和检测报告的统一管理。

近年来,在我国模内标签应用领域越来越广,涉及到石油、医药、调料、饮料等行业,每年以5%的相对速度发展。
但是,约束这一新技术发展的是材料供应行业发展滞后以及供应商发展不平衡。
所以,发展和开发模内标签材料是国内模内标签行业的当务之急。

该仪器满足多种国家和国际标准:ISO 15105-2、 GB/T 19789、 ASTM D3985、
ASTM F2622、ASTM F1307、 ASTM F1927、 JIS K7126-2、 YBB 00082003。
可满足不同温湿度环境下各种塑料薄膜、复合膜、铝箔、片材及塑料瓶、塑料袋等包装容器的氧气阻隔性测试,并可扩展测试太阳能背板、塑料管材、医药泡罩、隐形眼镜等软塑产品的氧气透过率。

目前,国内模内标签主要应用于润滑油和食品等领域,标签总体用量非常小,如表二所示,大约占全部标签消耗的0.25%以下(按全国标签消耗量100亿平方米估算,包括不干胶和湿胶标签等全部标签)。
现在,我国从事模内标签印刷的厂家大约40-50家,材料供应商3-5家,专业生产模内标签吹塑机、注塑机以及配套机械手、模具的厂家约100余家,标签的各类终端用户大约100家以上。

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图2 OX2/231氧气透过率测试仪

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2.试样的制备

表二:2013我国模内标签应用情况

将三款不同铝箔厚度的奶粉铝箔复合膜样品置于23℃的环境中,放在干燥器内调节状态48小时。
取出后,分别从每种样品上裁取直径为108 × 108 mm的试样3个。

据不完全统计;2013年国内共销售各类模内标签材料大约2500万平方米,销售额大约1.25亿元,折合成模内标签的销售额大约2.4亿元RMB(按成品标签2000万平方米,每平方米按12元计算)。
而不干胶标签2013年的涂布量大约为40亿平方米,销售额大约140亿元,折合成标签的销售额大约为300亿元RMB。

三款样品的铝箔厚度分别为7 µm、9 µm、12
µm,对应的铝箔复合膜样品分别编号为样品A、样品B、样品C。

从以上的数据可以看出模内标签同不干胶标签相比数量很少,二者的比值为0.63%。

3.试验条件

预测未来,全球的IML标签用量将上升,有望从今年的9.25亿平方米上升到2017年的10.1亿平方米,增长率小幅度上升至3.5%。
而中国,作为最大的发展中国家和全球最大的标签消费市场,IML标签在未来几年将会有快速的发展,其增长率应该大于5%,因为市场的需求在增加,整个产业链的环境在改善,尤其是原材料供应商的增加会降低整体标签的成本,使更多的用户从不干胶标签转向IML标签,这是一个必然的发展趋势。

地点:济南兰光包装安全检测中心

中国是世界上经济发展最快的国家,同样模内标签也有巨大的潜在市场。
随着改革开放、东西方文化的交流,国外包装的理念、经验将会影响并改变我国商品传统的包装形式,而模内标签是改变包装的最好方法之一,所以模内标签今后在中国会有快速的发展。

试验温度与湿度:23℃,0%RH

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

4.试验步骤

OX2/231采用等压法测试原理,将预先处理好的试样夹紧于测试腔之间,氧气在薄膜的一侧流动,氮气在薄膜的另一侧流动。
氧气分子穿过薄膜扩散到另一侧的氮气中,被流动的氮气携带至传感器。
通过对传感器测量到的氧气浓度进行分析,从而计算出氧气透过率等参数。
对于包装容器而言,氮气则在容器内流动,氧气包围在容器的外侧。

在透气室外表面的凸边边缘涂抹一层真空油脂,避免油脂涂在腔体空穴中间圆盘上。
将从同一个样品上裁取的3个已状态调节完毕的试样分别装夹于OX2/231氧气透过率测试仪的3个透气室外表面涂抹的真空油脂上,避免试样皱折,轻轻按压使试样与真空油脂良好接触。
盖上透气室盖,紧固密封好。

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