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当激光全息纸技术

发布时间:2021-09-09 14:17:06 阅读: 来源:冷缠带厂家
当激光全息纸技术

激光全息纸技术

一、激光全息纸技术背景

济南新时期试金仪器有限公司电子拉力实验机是用来对材料进行静载、拉伸、紧缩、曲折、剪切、剥离等力学性能实验用的机械加力的实验机 激光全息纸(以下简称全息纸)技术作为激光全息宽幅模压技术和镀铝纸技术的结合产物是20世纪90年代传入我国的,在20世纪90年代末至21世纪初随着激光全息宽幅模压技术和镀铝纸技术的不断发展,全息纸技术在我国得到了快速发展,在市场方面由于该种产品将纸这一广泛应用于包装领域的材料作为基材并将激光全息技术附加于其上,使其即具有装饰作用又具有防伪作用,又由于不含任何塑料成分,同时还是一种新型环保包装材料,因此一经问世便被广泛应用于烟包、啤酒标、酒盒、药盒、牙膏盒、礼品包装及化妆品等纸类包装领域。为此,国家质检总局组织相关单位编写并发布了“防伪全息纸”国家标准。因此我们有必要让大家对全息纸作进一步的了解。

全息纸根据制作工艺的不同可分为直接法(又称直压法)和转移法(又称间接法),根据全息图相对于纸张是否定位又可分为非定位全息纸(非定位全息纸又分为普通花版全息纸和素面光栅全息纸)和定位全息纸,根据全息透射或反射效果分为反射(镀铝)全息纸和透视(半透半反)全息纸,又根据纸张的厚度分为全息卡纸和全息薄纸。

近年来欧美发达国家主要用直接法大批量生产全息啤酒标和礼品包装纸等低克重纸,间接法主要用于制作定位全息纸类的高克重包装盒、各类卡片和工艺品,而且均使用PET转移法。我国主要使用BOPP转移法制作低克重全息纸,使用PET转移法制作全息卡纸。

二、直接法全息纸

1. 工艺流程

2. 工艺特点

直接法全息纸实际是直镀法镀铝纸的衍生物,因此他有以下特点:

(1)对全息模压版有较高要求

由于在涂布纸张上的模压效果很难达到在薄膜上的效果,因此直接法全息纸不适用于对全息效果要求很高的场合,这也是并非所有模压版均可用于模压涂布纸的原因,往往是压印亮度较高的版才可用于模压涂布纸。全息模压版按照制作方法可分为光刻法、衍射法和普通照相法等,前两种制版法亮度较高,比较适用于直接法全息纸。

(2)对纸张的要求比较高

众所周知普通纸张的表面比较粗糙,在其上涂布模压镀铝均较困难,因此要求该纸张必须是铜版纸,纸张的平整度要很好,如果纸基不满足要求,那么涂布质量就无法保证,不但会影响模压全息图的亮度,而且镀铝时会出现铝层不亮或附着力差的现象。另外镀铝工序对原纸在经涂布模压后镀铝前的水分含量要求也很苛刻,一般要在4%以下,如果过高则对镀铝时镀铝机真空腔真空度的维持造成很大难度。一般来讲这种做法多用于全息啤酒标的制作,加之洗瓶时对纸张的防水防碱要求,这种纸现在只能从欧美等国进口,价格比较昂贵。

(3)对涂层有特殊要求

底层的作用是将纸张进一步填平,为下一步均匀涂布模压层打下基础,所以底层用涂料要具有好的填平性,对纸张和模压层均要有好的附着力;模压层除了要与底层和铝层结合牢固,还要有很好的模压性和可镀铝性;而面涂则是起保护铝层和更好承载印刷油墨的,因此要具有与铝层有良好的附着力、一定的耐磨性和好的印刷适应性 ,同时亮度要好,不能MX烯吸引了广泛的兴趣影响全息效果。由于直镀法镀铝纸在国内的不断发展,底层和面涂国内均可自行解决,只是好的模压层的研制还有些难度,国内在此方面的研发投入明显不足。

(4)对设备有较高的要求

涂布机应是热风加热式涂纸用设备,为了提高生产效率最好是双头涂布机,这样可一次完成两遍涂布;镀铝机应是可镀纸用镀铝机,由于纸张有含水量,在镀铝时会严重影响真空度,因此设备上必须配备可冷凝水汽的深冷装置(最低温度可达-130℃);模压机大部分是按照模压薄膜而设计的,但在模压纸张时由于纸张与薄膜性能差别较大,因此必须对设备进行必要的改造,欧美发达国家有专门模压纸的设备。另外由于设备限制用直接法生产较厚纸张(超过100克/平方米)即困难又不经济,因此该法大多用于薄纸的加工。

(5)经过镀铝的纸张如需印刷必须进行回湿

纸张经过镀铝后其水分含量约3%左右,而纸张水分含量只有位于美国俄亥俄州Germantown的FiveRivers公园建造了1座20英尺的简便桥在5%~6%时才稳定,否则易出现卷曲无法印刷,因此要对镀铝涂面涂后的全息纸进行“补水”,使之水分含量达到5%~6%的水平。

(6)具有大批量生产的优势

由于工序简单,生产效率高,且整个生产过程不涉及塑料薄膜的回收等环保问题,从而生产成本降低,欧美发达国家早在上世纪90年代初已开始用此法进行大批量的全息啤酒标和全息礼品包装纸的生产加工。

三、转移法全息纸

转移法全息纸又分BOPP转移法和PET转移法

1. 工艺流程

2. 工艺特点

(1)对全息模压版的亮度要求不太苛刻

由于在薄膜上模压,全息效果明显好于直接法,因此对全息模压版的亮度要求不太苛刻,当模压设备和涂层配合好后,在涂布PET上模压效果又明显好于BOPP的,这也是国外多采用PET转移法制作全息纸的原因,当然转移纸全息效果与纸基仍有很大关系。

(2)对纸张的要求不高,纸张的适用范围很宽

这种做法适用于铜版纸、胶版纸、铝箔复合内衬纸及邮票纸和水印纸等特种纸,当然具有平整表面的纸张仍是首选,纸张表面过于粗糙也不适用于用做转移全息纸,另外由于纸张不用镀铝,对其水分含量也无特别要求,用于全息啤酒标的制作时,如洗瓶时对纸张的防水防碱要求,仍需使用从欧美等国进口的啤酒标用专用纸。

(3)对涂层也有特殊要求

BOPP转移法:背涂的作用是增强铝层转移效果,一方面将铝层和复合胶隔开,起到保护铝层的作用,另一方面使铝层在具有一定成膜性的背涂作用下更容易被复合胶全面转移,这就要求该涂层既要对铝层有好的附着力,还要有好的成膜性,同时由于转移后还要进行面涂,用户要印刷,有时还要进行弯曲折叠操作,因此也要有一定的耐溶剂性、耐温性和柔韧性,当然这主要取决于所用面涂和印刷油墨的类型。复合胶则要用具有好的转移性的胶水,要有好的初粘性,还要有一定的硬度和柔韧性,因此多选双组份的聚氨酯粘合剂,而面涂则是起保护铝层和更好接受印刷油墨的,因此要与铝层有良好的附着力、一定的耐磨性和好的印刷适性 ,同时亮度要好,不能影响全息效果。这些涂料国内均可找到,但关键是其相互的匹配性。

PET转移法:离型层起分离作用,同时要与模压层有好的附着力,转移后离型层起到面涂的作用,因此要有可印刷性和一定的耐磨性;模压层除了要与离型层和铝层结合牢固,还要具备很好的模压性和可镀铝性;复合胶则与BOPP转移法所用时的要求相同。这些涂料国内均有,但模压层仍不太成熟,因此国内很多印刷企业从国外购买高质量PET全息转移膜。

(4)对设备的要求相对较低

涂布机采用热风加热式或红外式电加热均可,镀膜镀铝机用普通的即可,模压机大部分是按照模压薄膜而设关于电子万能试验机的应用计的。BOPP的模压技术在我国已经相当成熟,而由于国内这方面涂层不成熟及压涂层膜时对设备要求较高,涂布PET的模压仍不太成熟,国内仅少数几家企业能够掌握,而欧美发达国家在涂布PET的模压方面己相当成熟。复合设备多采用湿式复合机,而对于非吸收性纸张可采用干式复合机。剥离设备国内现已比较普及,由于不涉及纸张的镀铝,该法适用于从薄到厚的各种克重的纸张,特别是PET转移法不涉及转移后纸张的涂布,对涂布设备无特殊要求的可做厚纸。

(5)纸张一般不需回湿,但复合后要熟化2天左右。

(6)PET转移法全息纸基本不存在图形变形问题,而BOPP法全息纸则由于BOPP在模压和复合时很容易变形而影响图形,所以图形精度要求高时无法使用。

(7)进行大批量生产时存在的问题

由于工序较长,生产效率偏低,且涉及塑料薄膜的回收等环保问题,从而生产成本较高,特别是BOPP膜转移后很难再次正常使用。虽然国内少数企业通过采用联线转移印刷法(即在同台机上边复合、边剥离并边印刷)成功解决了转移法的工序长、效率低的问题,但同时又造成跨版缝的废品较高,并且该设备的投入也非一般企业所能承受,因此转移法的批量生产还需更佳方案。

通过以上的分析不难看出我国在全息纸领域与发达国家还存在很大差距,规模化的全息纸生产(直接法)很难实现,BOPP转移法全息纸的大批量生产还存在一些问题,而高精度、高质量的PET转移法全息纸国内企业还无法完全自主生产,这种差距不仅仅在设备上,更多存在于软件、工艺技术及涂层配方水平上。希望全息行业都能认识到这一点,在这方面多投入人力和物力进行大力研发,尽早赶上世界先进水平。

文/王 清

来源:中国品牌与防伪

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