随着中国居民对液态奶消费迅速增长,采用共挤PE 膜的奶膜包装市场也不断扩大,软包装企业中出现了许多专业生产共挤PE奶膜的厂家。由于多数的奶膜采用表印工艺,印刷油墨在灌装工序, 保存及流通过程中, 以及食品卫生性上有相关的功能性要求, 不同于普通表印包装袋生产, 不少彩印厂家都会遇上掉色, 反粘, 以及异味等方方面面的技术难题, 如何能更好的解决这些问题, 必须处理好奶膜的后加工要求与使用油墨的配伍问题。牛奶( 奶饮料) 杀菌工艺一般有巴氏杀菌,超高温瞬时灭菌, 保持灭菌, 灌装工艺则分为无菌灌装和非无菌灌装两种。乳品厂家由于生产设备, 产品品种, 以及生产规模等因素的影响, 其后加工方式又会产生较多的改变, 所以, 为满足乳品厂的印刷奶膜要求, 必须对其产品的加工工艺, 特别是杀菌工艺, 和灌装条件作出详细的了解, 甚至于同一个乳品厂由于其产品品种的差异, 存在着不同的杀菌和灌装工艺要求。
一、巴氏奶奶膜用油墨
传统的巴氏奶经过巴氏杀菌后, 迅速冷却到4℃后, 采用非无菌的方式灌装, 并及时送至2~10℃的冷库中冷藏, 贮运过程中, 须有冷链系统, 保质期一般在7 天以下。当采用PE包装膜( 单层或三层) 时, 印刷油墨的要求: 卫生性好, 耐冷水, 墨层光亮滑爽, 耐磨。彩印厂在选择该类型产品的印刷油墨可以是醇溶聚酰胺表印墨, 或醇溶聚酯( 改性) 表印墨。在该类型的奶膜印刷油墨中, 耐冷水, 卫生性是最为突出的功能性要求, 如果采用普通苯溶型聚酰胺油墨, 由于生产成本的限制, 油墨生产厂家无法突破或解决聚酰胺连接料本身固有的抗水性差, 不耐油脂的缺陷, 溶剂残留量偏高易引发异味。耐冷水性能测试: 将印刷膜泡到置水的烧杯中, 并一起放到冰箱的冷藏室12 小时以上, 对比前后印刷图案的附着牢度,以及油墨层的抗擦揉性能。
二、超高温瞬时(UHT) 灭菌奶奶膜用油墨
超高温瞬时灭菌奶是牛奶经125℃/1~3秒, 迅速冷却并无菌灌装, 常温保存销售, 是我国目前牛奶销售量最大的品种, 采用的包装以瑞典利乐包为代表的纸铝塑复合包装为主, 国内的一线乳品品牌, 如蒙牛, 乳利, 光明等企业多数采用该类型, 由于乳品厂的包装成本高居不下, 三层或五层的黑白膜( 共挤LDPE 膜) 包装可以大幅度降低包装成本, 而保质期可以达到30~45 天, 发展极为迅速, 深受二三线区域乳品品牌企业的欢迎。
由于采用无菌灌装, 黑白膜需要经过双氧水预杀菌( 一般采用35%, 50℃双氧水, 经时10 秒内) , 选择印刷印刷油墨要求: 抗双氧水氧化, 卫生性好, 墨层光亮滑爽, 耐磨。目前, 绝大多数的彩印厂家选用单组分醇溶聚酯聚氨酯表印油墨。双氧水的氧化性随温度的增高成几何级数的增长, 氧化性非常强大,要求使用油墨中的颜料和连接料必须有优秀的抗氧化性, 彩印厂在选择油墨时, 可以在厂内作模拟测试: 将印刷膜放置在35%, 50℃双氧水玻璃杯内, 经过30~60 秒, 取出迅速烘干, 对比前后的墨层附着牢度及色相的变化,注意操作时, 皮肤不可接触双氧水。无菌灌装的设备往往生产量较大, 灌装的速度快, 要求黑白膜及印刷墨层表面光滑, 磨擦系数小( 动磨擦0.32 以下) , 低温热封及夹杂热封性佳,墨层不粘刀等功能特点。
三、巴氏杀菌非无菌热灌装奶( 饮料) 膜用油墨
调味奶( 饮料) 主要以水, 调味剂, 乳化剂, 少部分牛奶, 及营养素组成, 经杀菌后, 可以无需冷却, 口感以及营养物质不会产生明显变化, 直接热灌装并自然冷却, 在较长时段依靠此热能杀菌。此类产品往往也采用黑白膜包装袋为主, 对印刷油墨要求: 抗热粘连,耐磨, 墨层光亮滑爽。奶( 饮料) 灌装后, 在自然的冷却过程中, 由于大量的包装袋集中堆放在一起, 热能散发的较为缓慢, 在该过程中, 印刷油墨层需长时间经受70~90℃的温度, 一般会达到5 个小时以上, 因此, 该类型的奶膜往往选择耐热性好的聚氨酯表印油墨, 同时要求油墨有良好的溶剂释放性, 确保墨层间不会出现“反粘”或“窜色”现象。
该工艺中, 由于乳品品种差异, 生产能力, 以及销售时效性, 也有部分采用强冷措施, 即热灌装后, 包装袋经水冷, 直接进冷库存放。该类型的奶膜油墨需具备抗冷水性, 同时, 在强冷工序时, 大量的包装袋在水中相互磨擦, 印刷墨层须滑爽, 耐磨。墨层的耐磨性可以通过仪器( 磨擦试验仪) 或手工测试。所有的表印型奶膜对油墨的耐磨性均有均高的要求, 磨擦试验仪是专业生产奶膜厂家应该配备的检测议器。常用的手工经验检测方法:将印刷膜平铺于玻璃台面, 开水弄湿毛巾后,用力快速在印刷膜上来回擦拭, 确认出现掉色需要的擦拭次数, 根据以往的经验数值判断油墨层的附着牢度和耐磨性能, 当印刷膜使用于酱油, 醋等液体内容物包装时, 也可以该内容物弄湿毛巾, 判断油墨层的抗化学性。
四、水煮型二次杀菌奶( 饮料) 膜用油墨
二次杀菌的包装膜主要是针对奶饮料,调味酸乳。生产该品种的饮料厂家, 由于生产规模不一, 所使用的水煮杀菌工艺及使用的设备也会存在较大的差别, 目前主要分间歇式杀菌和连续式杀菌, 采用的奶膜主要以乳白膜( 三层共挤PE 膜) 为主, 由于有耐热要求, 乳白膜大多是采用高低压PE 粒子混料共挤而成。连续式杀菌: 采用长距离的输送链,通过加热的水槽或, 饮料包装袋分包排列通过热水杀菌( 一般在85~95℃/30 分钟) 。间歇式杀菌: 饮料灌装后, 分批装在专用的杀菌框内固定, 进入立式( 卧式) 杀菌罐或开水池中,经过90~100℃/20~30 分钟的杀菌。对比两种杀菌方式, 间歇式杀菌对墨层的破坏性较大,该类型的奶膜用油墨要求: 耐水煮, 抗粘连,耐磨, 在实际的应用中, 选择的油墨是聚氨酯类油墨( 单组分或二液反应型) 。由于吹膜的粒子组成差异, 以及杀菌的工艺差别, 单组分的聚氨酯表印油墨在该类型品种上使用时,可能会产生部分掉色或耐磨达不到要求, 二液反应型聚氨酯油墨经过充分的交链固化后, 耐磨性及抗性能满足该类型奶膜的要求。
五、蒸煮型豆奶膜用油墨
我国的广大省分布着较多的豆奶加工企业, 豆奶在生产过程中需要除去豆腥味, 以及杀灭部分的芽孢菌, 必须通过121~125℃/30分钟分钟的高温蒸煮。由于豆奶在灌装后, 袋子要经过间歇式的蒸煮杀菌, 采用的包装膜是耐热性较好的, MDPE, HDPE 粒子为主的共挤PE 膜( 单层或三层) 。
该类型的饮料膜手感较硬挺, 灌装豆奶后, 袋子的的棱角锋利, 当大量包装袋堆放在高温杀菌罐中杀菌时, 棱角对印刷膜的划动很容易破坏印刷图案的墨层, 对油墨层的抗划痕, 耐蒸煮性能要求特别高, 所以印刷该类型饮料膜必须采用二液反应型的耐高温聚氨酯表印油墨。质检部门在判断该类型印刷膜是否达到要求, 可以采用如下的经验测试: 抽取每一卷膜的部分印刷样, 并将印刷膜折叠成条状, 使墨层相互接触, 然后将条状膜从中间对折, 每10 个样品分一组用细绳捆紧, 在医用的蒸煮杀菌锅内蒸煮30 分钟, 观察油墨层有无掉色或反粘现象。不少专业的奶膜厂家, 干脆买个简易的灌装机, 模拟客户的使用条件, 确保产品批次间的稳定性。
奶膜目前较大规模使用表面印刷工艺,彩印厂家按各种规格分切成卷膜提供给乳品厂家使用, 卷膜的印刷图案直接内层热封膜,墨层的溶剂残留量, 油墨颜料的抗迁移性能,以及颜料中的重金属含量对乳制品的风味及卫生性有非常直接的影响, 如何提高奶膜用油墨的卫生性是国内彩印厂和油墨制造商必须承担的社会责任和义务。
奶( 饮料) 膜是近几年国内软包装产品中迅速发展的新品种, 上文讨论的五大类型的产品是我国目前普遍采用的奶( 饮料) 膜, 较为适合我国液态奶制品消费市场的实际需求, 可以部分替代高生产成本的纸铝塑复合材料, 包装发达的欧美地区则较少使用该类型的产品用于液态奶包装。由于食品后加工工艺的复杂多变性, 以及包装成本的限制, 彩印厂家很难采用某一品种的油墨来满足不同客户的各种液态奶( 饮料) 加工工艺, 只能针对性的选择油墨, 达到最佳的性能价格比。
综上所述, 由于液奶( 奶饮料) 包装工艺多样性, 彩印厂选择油墨难度较大, 由此也出现了不少质量故障, 一般单组份油墨难以适从多种灌装工艺包装要求。浙江新东方油墨集团经过多年的市场应用, 已向广大用户推出了能适应多样化工艺包装要求的超力福314( 901) 耐蒸煮表印油墨。该油墨具有以下优点:
1、两液广谱型: 配8% 油墨硬化剂使用,常温下反应速度平缓, 连续使用可达24 小时以上, 油墨浪费少, 耐蒸煮, 抗水性好, 墨层爽滑, 抗搓揉, 抗粘连。
2、用于各种PE, NY 共挤膜印刷, 印刷品须经50℃条件下熟化12 小时以上, 适用于奶膜冷热灌装工艺, 耐双氧水。
需要说明的是, 该油墨目前在广东, 广西等地区的部分客户使用时, 印刷品未放置在熟化室中熟化, 而是直接放置在车间中24 小时以上, 也可以满足饮料包装的杀菌要求, 但这并不表明所有地区厂家均能适应, 因为广东,广西地区的气温相对较高, 我公司仍坚持要求所有印刷品须在50 度条件的熟化室中熟化12 小时以上方可使用, 确保产品万无一失。
作者:樊家驹
转载自：塑料包装