张启纲
(河南银金达新材料股份有限公司)
1.PET热收缩标签是众多标签家族中的一员,在标签领域中,收缩标签占据重要的地位,主要用于饮料、洗化用品、电子产品、工业产品和快餐等新产品的推广。收缩标签具有光泽鲜亮、贴身包装的特点,使用时可以重新定义饮料品牌。其光泽及收缩性可使瓶装饮料上的包装图案更加生动。采用收缩薄膜,可实现360°标签设计,突出在超市货架上的形象。
和传统标签相比,收缩膜套标的优势主要有:
①贴身包装,突出外观造型,增加宣传效果;
②热收缩膜透明度高,标签色泽鲜艳亮丽;
③印刷图案完美,更适合浅网印刷;
④热收缩薄膜耐磨性好,背面印刷使标签具有更好的防磨损能力;
⑤热收缩包装工艺和设备较简单,可热封好,可粘合;
⑥便于打孔、开口条分和分条。
2.收缩膜标签市场正处于快速增长之中,近几年在标签领域市场份额不断扩大,年增长率保持在7%~10%之间,远远超过普通标签市场4%~5%的年增长率,发展潜力巨大。资料显示,收缩标签的需求量大约以每年20%的速率增长。
热收缩标签主要材料通常是 PVC(聚氯乙烯)、PET(改性聚对苯二甲酸乙二醇酯)和OPS(单向拉伸聚苯乙烯)。
(1)PVC收缩膜是目前应用最广泛的一种热收缩标签膜材料。它成本低,透明度好,收缩率适中,收缩率一般在40%~60%之间,对热源要求高。但是由于PVC和瓶用PET材料密度接近,回收时不易用简便的浮选方式分开,存在回收难的问题。此外,PVC燃烧时会有HCl(氯化氢)酸性物质产生,腐蚀焚烧炉,并有可能产生二噁英(dioxin)气体,不利于环保,在欧洲、日本及其他一些国家和地区禁止或限制使用。
(2) PET收缩膜在各种类型的收缩膜中,PET具有最大的收缩率(最高可达 80%),因此,一般几何外形复杂的瓶体经常选择PET材料作为标签材料。PET的温度-收缩变化相对平坦。此外,与PVC膜相比,PET膜更利于环保。PET膜在收缩标签中占有较大市场份额,约为15%~20%,目前正以较高的速率递增。但几年前因原料成本较高,收缩张力过大,在使用中也受到一定限制。但目前PET收缩膜标签价格正向PVC价格靠拢。是替代PVC膜最理想的材料。
(3) OPS膜与PVC收缩膜相比,OPS收缩膜的环保性优良;与PETG收缩膜相比,OPS收缩膜的价格较高。OPS的相对密度为 1.025,收缩率最高可达75%。由于OPS在纵向收缩相对较小,能生产出一致性很好的成品。但OPS膜对温度比较敏感,常规存储条件下,其收缩性能较强、高,需要低温储运,否则易收缩变性失效。此外,其韧性偏差,易在使用过程中产生裂标问题。OPS印刷和合掌胶所用溶剂类型与PVC、PETG不一样。另外OPS收缩膜必须使用专用油墨与溶剂进行印刷。OPS收缩膜目前的市场占有率为5%。
PET/OPS/PVC收缩曲线对比图
由上图可见,PET和OPS拥有比PVC高得多的横向收缩率,可以提供从瓶身到瓶口的全包裹收缩标签。例如可口可乐的“十分V”、汇源的“果汁果乐”、雀巢的“丝滑拿铁”、百事可乐的“极度可乐”,都是全包裹标签。但由于OPS有更高的纵向收缩率,所以同样的瓶型,OPS比PET的标签高度要低2.5%左右。
PET膜、OPS膜和 P VC膜综合性能对比见表1。
为便于指导套标的进行,委托 ExxonMobil比利时研发中心,按照 ISO14616-1997标准对PVC、PET、OPS三种收缩薄膜进行测试。结果见表2。
由测试数据可以看出,PET和OPS需要有比PVC略高的收缩温度,和差不多的收缩时间,所以现有的 PVC标签收缩烘道基本不需要做任何改造就可用于PET和OPS标签的收缩。
表1PET膜、OPS膜和PVC膜综合性能对比
表2PVC、PET、OPS收缩薄膜测试表
OPS的收缩力(shrinking force,指收缩升温过程中产生的收缩应力)和收紧力(contracting force,指收缩完毕冷却过程中产生的紧缩力)比PVC略小,而PET则要比PVC高得多。实践证明,在PET套标中容易出现局部图案变形严重,在方瓶或扁瓶收缩中容易出现圆弧形的收缩不良,而OPS则在这些方面有着比PVC还要出色的表现。
目前,PET与PVC的印刷油墨基本相同,只是原有的PVC收缩膜印刷油墨对PET表面的附着力略有下降,一般只需要对白墨进行轻微的调整就可以了;而OPS则由于薄膜表面的溶剂耐性要远低于PVC,所以需要使用全新的低腐蚀油墨体系,必须用专用油墨和专用溶剂,其成本略高于PET与PVC。
目前,在OPS上印刷金银色,特别是特亮金银色,效果还无法达到PVC和PET的水平。
供应商P V C上海紫泉O P S日本郡是C.O.F.0.4 0~0.4 5 0.2 5~0.3 0 P E T银金达0.3 0~0.3 5韩国S K C 0.2 5~0.3 0
由于PET和OPS的表面摩擦系数(C.O.F.)与原有的PVC薄膜有明显区别,所以在标签印刷后的合掌和检品工序,以及在客户处的套标都有明显的差异,这一点在进行产品设计时需充分考虑。目前的经验来看,经过一定的工艺处理,OPS和PET都可以在现有的高速套标机上使用。比如在 K rones套标机上,45μm的 P ET可以 5 4000瓶/小时,50μm的OPS可以44000瓶/小时的速度顺畅的进行套标。
由于 P ET在 6 0℃以下几乎不会收缩,所以其运输的稳定性非常高,而且比PVC还要稳定,其长途海运都没有问题。但是,OPS则由于其具有一定的自然收缩率,所以其运输过程一般需采用保温措施,比如泡沫隔热层、或冷藏车,而且一般OPS薄膜出厂时的宽度都需要上偏差2mm,以备其自然收缩。
目前,PET供应商承诺的薄膜存储期为自生产之日起6个月,而OPS供应商承诺的存储期则为自出厂之日起3个月,PET薄膜长时间储存后会导致合掌牢度不稳定,拉伸强度等理化指标下降;OPS则会导致薄膜发脆无法高速印刷,收缩率降低或不稳定。
目前PVC、OPS夏季要求储存在空调仓库中,而PET则没有这样的强制要求。
PVC瓶标的生命期图
PETG瓶标的生命期
雾霾已经是饭前茶后讨论的话题,因此环境保护也是国家今后关注的重中之重,2015年全国两会专题会议上李总理明确强度:环保法的执行不是‘棉花棒’,是‘杀手锏’”。
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2017年 PET收缩膜已经吹响冲锋号角,通过近年来的飞速发展,热收缩标签膜行业取得了很大进步和提高,但同欧、美、日等发达国家相比,无论市场规模、产品档次、新技术的应用以及消费水平都存在着较大差距。目前国内热收缩标签膜行业正面临着转型和再发展的问题,材料更新换代,应用领域向高档次产品扩张。这是机遇也是挑战,相信热收缩标签膜行业同仁一定能很好的把握这次机会,顺应市场和行业发展趋势,把我国热收缩标签膜产业做大做强,使我们的热收缩产品走向世界。
[1]王洋,环保型热收缩标签的进展,2010珠三角、长三角、环渤海湾经济圈包装发展高峰论坛论文集(天津),2010,57~59
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[3]张逸新,热收缩膜标签印刷技术,广东印刷,2005,(2),44-45
[4]薄膜新品追踪,全球软包装工业,2006,(5)
[5]宋晓明,高珊珊,广东印刷,2009,(3),46~48
[6]Specialchem,寻求新的竞争优势包装企业转向热收缩膜标签领域发展,国际塑料加工技术网,2006,04,20