出于成本效率的考慮,標簽材料的厚度都有不同程度的降低,標簽加工商需要精度更高的模切系統(tǒng)來適應新一代薄型薄膜離型材料。Herbert Knott先生在本文中分析了這個問題。
離型材料
成本降低的考慮已經(jīng)使格拉辛離型材料在厚度上從0.065mm降低到0.045mm。然而,在標簽加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,設(shè)備的生產(chǎn)速度越來越高,這對離型材料提出更高的要求,對完整的離型層的要求已經(jīng)變得非常重要。標簽克重降低在使材料變得更薄的同時,也導致離型層的可壓縮性提高,這為薄膜面材的模切帶來了非常大的問題。此外,格拉辛離型層在厚度上有10微米甚至更高的誤差,所以產(chǎn)生模切問題看來不可避免。
由此,薄膜離型層的應用越來越普遍,尤其是薄膜類標簽材料更多地使用薄膜離型層,大多數(shù)薄膜標簽使用厚度誤差僅有幾個微米PET薄膜。但是提高加工中的穩(wěn)定性需要付出很高的代價。
提高成本效益不僅僅是降低材料厚度,厚度降低的同時也意味著每卷材料能加工更多的標簽。我們已經(jīng)注意到的是PET離型層的厚度從50-55微米降低到30-31微米,另外一個趨勢甚至是降低到23微米。確實節(jié)省成本!但是這會對模切技術(shù)的基本原理帶來挑戰(zhàn)。
模切原理
標簽印刷中的模切完全不是傳統(tǒng)意義上的切斷。“壓力切斷”意思是通過壓縮材料直到破裂來達到材料的分離或斷開。硬性材料,如聚酯PET、聚丙烯PP或紙張會在壓力下破裂。在模切刀的壓力下,材料體積壓縮率達到65-70%時材料會導致材料突然破裂。
但如果是柔軟和軟硬適中的材料,比如PE、PVC和類似材料,模切原理完全不同。在模切刀的壓力下,材料向兩邊分離,這是一種和紙張完全不同的壓緊過程。
這就導致為了把標簽面材切斷分離,模切刀必須更深地切入到離型材料中。所以,模切刀供應商就不得不提高模切刀的高度,調(diào)整刀鋒角度以及刀鋒寬度。
有人可能會問,這會有什么問題呢?即使在非常薄的30微米和23微米的PET離型層上,把柔性模切刀的高度調(diào)整的略微高一些,或者調(diào)整一下模切砧輥,模切效果應該和“正常”的PET離型層一樣好。但不幸的是,結(jié)果往往不是這樣。
模切系統(tǒng)的每一個部件都有自身的允許誤差。模切過程中涉及的材料和設(shè)備有表層材料和底層材料、磁性滾筒、柔性模切刀、砧輥、可能還有砧輥及引入輥的底座、磁性滾筒的軸承、砧輥和底座以及整個模切裝置的穩(wěn)定性和硬度,這些都需要考慮在內(nèi)。
實際上,使用中的每個部件并不可能是全新的。磁性滾筒同心度有10微米的誤差是很常見的,砧輥的不圓度和磨損都會大大改變和磁性滾筒0.480mm的間隙。
如果柔性模切刀有5-10微米的誤差,就會造成很大的問題。23微米厚的PET離型層允許的誤差不可能和50微米的離型層一樣。
系統(tǒng)的允許誤差
對于薄型PET離型層的標簽加工,最基本的要求是磁性滾筒和砧輥的最大允許誤差是3微米。沒有支撐輥的砧輥還會降低誤差的累積。為了確保這樣的允許誤差,調(diào)整裝置必須絕對完好無損。計算尺寸時,任何情況下都應該考慮1:1的規(guī)則:磁性滾筒以及砧輥的周長必須至少達到 最大的工作寬度。模切刀的刀鋒角度必須在40°-75°之間,并根據(jù)材料的柔韌性以及面材的性質(zhì)進行調(diào)整。模切刀的加工必須盡最大可能地保證其切斷能力。此外,模切刀的高度誤差要控制在±2微米以內(nèi)。
只有當所有的模切準備都達到最優(yōu)化時,標簽加工商才能保證在使用薄型PET離型層模切時取得成功。