收縮套標技術(shù)探析

■ 文/云南貝泰妮生物科技集團股份有限公司研發(fā)包裝部 郭向飛

收縮套標技術(shù)起源于二十世紀六十年代的日本，最早應(yīng)用于清酒瓶包裝。七十年代傳入歐洲，并于八十年代得到發(fā)展，隨后進入北美市場。隨著技術(shù)的不斷進步，收縮套標技術(shù)成為所有標簽及產(chǎn)品裝飾工藝中發(fā)展最快的技術(shù)之一，越來越多的標簽加工商開始投入收縮套標的生產(chǎn)。

在全球范圍內(nèi)，各類形式的收縮套標均顯著增長，并在許多優(yōu)質(zhì)貼標領(lǐng)域內(nèi)，尤其是全球食品與飲料市場上，與壓敏膠標簽一爭高低。收縮套標也是全球領(lǐng)先的套標技術(shù)，占套標市場的80%以上，并持續(xù)保持增長也是所有標簽技術(shù)中增長最快的技術(shù)之一。

1 套標的種類

套標主要有三種形式。第一種為拉伸套標，首先將LDPE薄膜制成管狀，然后將其拉伸并套于容器表面（見圖1）。拉伸套標在套標市場中占有率較低，這種套標技術(shù)通常應(yīng)用于形狀比較簡單的容器上。

圖1 拉伸套標貼標工藝流程

第二種套標形式為縱向拉伸（MDO）套標，既包括R.O.S.O.?（上卷并收縮技術(shù)），也包括卷狀供料收縮（RFS）技術(shù)。R.O.S.O.?，與傳統(tǒng)的環(huán)繞式標簽貼標方式類似，直接包裹在容器外圍（見圖2），并通過粘合劑、超聲波或激光進行接口粘接；而后產(chǎn)品經(jīng)過熱烘通道，標簽收縮并包裹于容器表面。R.O.S.O.?標簽可完全覆蓋容器表面，其收縮率可達到15%～18%。卷狀供料收縮（RFS）技術(shù)具有更好的收縮特性，可應(yīng)用于形狀和輪廓更復(fù)雜的容器。由于形狀復(fù)雜，使得容器在貼標過程中不太適合被用作薄膜纏繞的中心軸，貼標過程變得相對復(fù)雜。首先需要將套標材料纏繞在特定的中心軸上，根據(jù)被貼容器的尺寸適當調(diào)整中心軸，然后將套標材料放在此中心軸上進行接口粘合，并下套于容器表面。圖3為上述技術(shù)的加工示意圖。

圖2 R.O.S.O.?標簽貼標工藝流程

圖3 RFS標簽貼標工藝流程

第三種套標技術(shù)是橫向拉伸（TDO）套標，也就是將印刷好的卷膜制成袖筒標，套在瓶身后，通過熱收縮通道，收縮后最終附在瓶身上。該工藝流程如圖4所示。

2 收縮套標的基材

熱收縮套標基材由多種聚合物組成，包括聚氯乙烯、白色不透明膜、定向聚苯乙烯、聚酯、聚烯烴、混合膜/多層膜等。其中最常見的材料包括OPS（定向聚苯乙烯），PVC（聚氯乙烯），PETg（醇化聚酯）和PO（聚烯烴）等。此外，根據(jù)需要還會應(yīng)用各類復(fù)合膜或特殊膜等。

圖4 橫向拉伸（TDO）標簽貼標工藝流

在基材的選擇上，需要考慮薄膜的特性是否能夠與工藝相匹配。在選擇薄膜時還必須考慮某些容器特性，甚如擠壓性能、印刷適性、收縮力、最大收縮率、自然收縮率、微笑和皺眉效應(yīng)等，至還包括環(huán)境影響等很多因素。

不同的膜類材料有其自身的特點，表1所示為常見的五種用于收縮套標的膜類基材的特性對比。

表1 收縮套薄膜的特性總結(jié)

3 套標的生產(chǎn)工藝流程

收縮套標通常采用里印工藝，印刷后的標簽呈卷狀，經(jīng)過合掌機成型及粘口貼合，形成套筒狀標簽后重新收卷。接下來，套標被裁切成容器所需的長度，并經(jīng)手動或自動貼標設(shè)備套于容器外圍，隨后容器穿過熱烘通道，完成整個工藝流程。如圖5所示。

圖5 完整的收縮套標工藝流程

為了生產(chǎn)高質(zhì)量的收縮套標裝飾容器，必須了解從設(shè)計、印前到印刷、分切、套標成型、貼標和收縮等各個生產(chǎn)階段。套標生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝如下。

3.1 設(shè)計和印前制作

收縮套標的印前設(shè)計除了進行常規(guī)的圖文設(shè)計以外，還需要考慮其在生產(chǎn)加工過程中的圖文變形。因此，在印前設(shè)計中，必須預(yù)測薄膜的收縮變形程度，以便印刷后的薄膜收縮到容器表面時，圖案可準確呈現(xiàn)且不會變形。設(shè)計與印前制作中對圖案的變形處理，如今大部分都通過專業(yè)軟件完成（見圖6），在行業(yè)中，Esko和Hybrid等印前軟件供應(yīng)商都提供相關(guān)的圖文制作軟件。

圖6 收縮套標設(shè)計

3.2 薄膜印刷及表面整飾加工

收縮套標的印刷工藝一般采用里印，在印刷方式的選擇上，凹版印刷依然是套標印刷最主要的加工方式。隨著國家對環(huán)保的要求越來越高，近年來柔性版印刷在套標加工中的份額出現(xiàn)顯著增長；市場對個性化的需求在不斷提升，針對按需印刷的數(shù)碼印刷也越來越受歡迎。

大部分收縮套標都在中幅和寬幅輪轉(zhuǎn)機上印刷，但采用窄幅輪轉(zhuǎn)工藝的套標生產(chǎn)也有顯著增長，尤其是UV柔性版印刷，其次是水基柔性版印刷。

此外，為了得到一些特殊的表面整飾效果，還會采用冷燙金技術(shù)。如圖7所示。

圖7 收縮薄膜上的冷燙金技術(shù)

3.3 分切、合掌、質(zhì)檢后復(fù)卷

印刷完成后，首先要將卷膜分切為單個標簽的寬度，常見的分切方式有刮刀式、剃刀式和剪切式等。然后通過專用設(shè)備將分切后的卷材折疊，并在接縫處進行涂膠及粘合，制成套筒形狀，這一過程被稱為“合掌”（見圖8）。最后對套標進行質(zhì)量檢驗，合格后復(fù)卷、打包后發(fā)往貼標工廠。

圖8 合掌工藝過程

3.4 貼 標

最后一步，就是進行收縮套標的貼標工作。先將套標裁切至所需長度，然后再套貼于產(chǎn)品容器上。市場上現(xiàn)有三種熱收縮膜貼標系統(tǒng)，分別為：旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)送（圓盤傳送）系統(tǒng)、直接貼標系統(tǒng)和芯軸系統(tǒng)（有時稱為子彈式系統(tǒng)）。如果采用前兩種貼標方式，設(shè)備相對簡單，適合中低速貼標；而后者運行速度更快，效率更高，但對套標材料要求也較高。圖9為運行中的高速貼標設(shè)備。

圖9 運行中的套標貼標機

接下來，就是讓套貼上標簽的容器經(jīng)過烘道完成薄膜收縮，得到緊實套貼的裝飾效果。烘道的種類主要有三種，分別是：熱風型、輻射熱型和蒸汽型?，F(xiàn)今行業(yè)中應(yīng)用最廣泛且效果最好的是蒸汽烘道，由于水蒸氣的傳熱效率高且均勻性好，能提供更均勻的收縮結(jié)果。

4 收縮套標的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

如今，收縮套標已經(jīng)成為了一種常見的標簽技術(shù)。表2給出了按市場規(guī)模劃分的收縮套標的主要類別，可以看出，飲料、乳制品和食品是收縮套標應(yīng)用最廣泛的重要行業(yè)。但是，隨著市場對收縮套標技術(shù)的進一步認可，洗滌劑、化妝品、寵物食品、油漆和其他消費品等產(chǎn)品的品牌商也開始采用這類標簽。在裝飾容器時，收縮套標的立體效果相比其他標簽更為出色，不僅能應(yīng)用于各類特殊形狀的容器，還能用于不同輪廓線條的瓶子上。通過造型獨特的容器與醒目的設(shè)計搭配，收縮套標的潛力有待進一步挖掘。

表2 收縮套標主要應(yīng)用分類

如今，收縮套標領(lǐng)域也出現(xiàn)了很多新的技術(shù)，包括變色和熒光套標，限量版和個性化套標，包含隱形獎品和優(yōu)惠券的套標，可生物降解薄膜和多功能復(fù)合薄膜套標，可微波加熱套標，等等。此外，套標行業(yè)還為形狀復(fù)雜的容器引入了全身套標，將瓶身標簽和防篡改技術(shù)，360°全方位裝飾工藝，以及各種表面處理技術(shù)（例如磨砂，高光和珠光）結(jié)合起來，達到進一步美化商品、提升功能的作用，從而激發(fā)消費者的購買欲望。

全球標簽行業(yè)知名分析機構(gòu)AWA統(tǒng)計預(yù)計，目前收縮套標技術(shù)的年增長率為4.5%～6.0%，而全球標簽市場的增長率約為3.5%。收縮套標是整個套標市場中最有競爭力的一種技術(shù)，其市場份額約為87%，占絕對統(tǒng)治地位。

從收縮套標的應(yīng)用區(qū)域看，亞太市場仍然是該技術(shù)的最主要市場，并占較大的比例。據(jù)估計，該地區(qū)的年復(fù)合增長率最高，主要歸因于中國、印度和東盟國家對飲料和包裝食品需求的不斷增長。2020年，收縮套標的銷售量超過100億平方米，它將成為標簽行業(yè)關(guān)注的焦點，并繼續(xù)激發(fā)市場的潛能。