合成纸在标签领域的主要技术特点及应用

人类文明在快速发展的同时，对环境资源竭尽地使用，造成环境的改变和破坏，已经影响到人类的生活。合成纸的出现和推广，虽不能改变这一状况，但它毕竟是一种可以缓解环境破坏的材料。20世纪末期出现以聚烯烃为主要材料的合成纸，因其具备了纸张和塑料的两种性能，以具有比重轻、刚性佳等优点，可在许多特殊领域取代天然纸张。

合成纸在国外已有三十多年的发展史，在美国、日本等发达国家得到了较早较快的发展。天然纤维纸的原料来源及生产过程均对环境造成了较大的改变和破坏，随着全球环保意识的加强，新的合成纸不断出现，其应用范围也不断地扩大，全球合成纸的销售量每年均以10%的速度在增长，合成纸部分取代纤维纸的步伐正在加快。

目前，合成纸的品种主要为聚丙烯和聚乙烯二大类。生产以聚丙烯为基材的合成纸的公司有日本王子油化、日清纺绩积水化学株式会社、英国BXL、美国杜邦、法国普利亚、台湾台塑等，生产以HDPE为基材的合成纸的公司有日本三井、日本中川、瑞士舒尔曼公司、德国ALPINE等公司。

我国合成纸起步较晚，市场开拓不足，技术仍有待进一步完善。目前用量主要靠进口，基本上为聚丙烯合成纸，用作服装袋、手提袋、编织袋、胶版印刷、丝网印刷、广告喷绘、书本、印刷商标等，其中广告喷绘用量占40%，印刷商标占15%，编织袋、胶版印刷、丝网印刷用量各占10%，手提袋、服装袋用量占10%，书本用量占5%。按厚度规格用量划分，40~50微米用量占30%，90~150微米用量占40%，其它厚度用量占30%。

下面就谈一下合成纸的一些主要技术特点：

   热发泡式打印机：热发泡打印机采用的是在喷头内对墨水加热并使墨水发泡形成细微的墨滴后喷出的一种打印方式。市场上的hp系列、Novajet系列、Canon等都是采用的热发泡打印方式。

一、合成纸的特点：

1、环保：聚丙烯合成纸原料来源及生产过程均不会造成环境的破坏，产品可回收再利用，即使被焚烧处理也不会产生有毒气体，造成二次公害，符合现代环保的要求。

2、比普通纸更具优越性能：合成纸具有强度大、抗撕裂、防穿孔、耐磨耐折叠、耐潮湿、耐虫蛀等特点。

3、比普通纸有更广泛用途：合成纸优良的抗水性，使其特别适用于露天户外的宣传广告及非纸类的商标标签。由于合成纸的不生灰尘不掉毛，使其在无尘室能得以应用。可与食品直接接触。

4、优越的加工性能，可采用裁切、模切、压花、烫金、钻孔、热折叠、胶接等加工方法。

二、合成纸的生产方法：

合成纸发展至今，主要生产方法有压延法、流延法、吹膜法、双向拉伸法。主要生产厂家有：日本王子优泊（YVPO）、中国台湾台塑南亚（NANYA）、法国普利亚等。国内仅有几家企业能生产，质量相对较差，也不太稳定，下面是几种生产方法的介绍：

1、 压延法

其设备主要由意大利制造，生产以PP为基材的合成纸。即通过配料、混料、在线密炼、挤出造料、开炼至压延。分切为合成纸产品，关键设备是由意大利生产的挤出机，一次完成，连续进行，效率高、质量好。压延法工艺的缺点是工艺复杂，一般用于生产0.1mm以上的合成纸产品，产品比重较大，设备价格昂贵，但产品表面光滑，适用于印刷高级样品及书籍封面等产品。

2、流延法

流延法合成纸的混料、密炼、混炼等工艺与压延相似，只是由流延机代替压延机，流延法的特点是模头挤出速度与流延辊的旋转存在较大的速度差，速度差不一样，生产出的合成纸厚度也不一样，在模头挤出的弯月面和冷辊之间形成了单向拉伸，流延法可以生产各种不同厚度的合成纸。但合成纸内的分子链分布存在单向性，因此合成纸产品的纵向、横向、物理性能有较大的区别，这是流延合成纸的一大缺点。流延法的比重是1g/cm3左右，主要用于印刷。与压延法一样，流延法合成纸的基料也是PP。其产品变形性稍大，但刚性、韧性较好。

3、吹膜法

吹膜法生产合成纸用的其材是HDPE，不同于压延、流延法的PP基材。国外，吹膜法生产合成纸大部分采用三层共挤设备，并应用内冷装置，泡膜直径、泡膜厚度在线检测及闭环控制系统，保证合成纸的厚薄均匀度一样。吹膜法工艺过程实现了纵向及部分横向拉伸，工艺设备比较简单，德国ALPINE公司首先推出了单层吹膜法生产合成纸，使用HDPE及母料做为原料。

4、双向拉伸法

台湾台塑近年来推出了“双向拉伸珠光纸”，其基材也是PP，双向拉伸法的原料混配与压延、流延法是基本一致的，但是使用的设备是双向拉伸机，在双向拉伸过程中，塑料的分子链纵横分布比较一致，因此合成纸纵横向的物理机械性能也基本相同。在双向拉伸过程中，基材塑料与填充料CaCO3之间会形成一些小间隙，从而降低了合成纸的比重及成本。由于这些小间隙对光的折射作用开成了珠光效果，所生产的合成纸有较好的外观，在包装、印刷、广告等领域得到了广泛的应用。虽双向拉伸法合成纸的设备昂贵，工艺、配方技术也较复杂，广泛推广应用尚受到一定限制。但其制品应用范围是最广泛的，它将是合成纸的发展主流。在国际包装行业上仍属于较前沿的包装加工工艺。

5、合成纸的其它生产工艺

美国杜邦公司研制成功“无纺纸”生产工艺。杜邦公司是最大的无纺生产公司之一，杜邦公司将其无纺布的生产工艺推广到合成纸生产过程中，即使合成纸的基材主要是聚丙烯经过熔融、抽丝、成网、挤压、最后生产成“无纺合成纸”。无纺合成纸由于是用塑料纤维纺织而成，因而具有较高的毛细管效应，更具有纸的特性，比重轻，渗透性强，各项物理机械性能良好，着色强度好、变形性低，除了一般合成纸的应用范围外，还可广泛的用于家俱包装、装修等行业。但是：无纺合成纸“的价格相当昂贵，生产工艺、设备很复杂，成本高，限制了其广泛的推广应用。

三、双向拉伸合成纸的设备特点

双向拉伸合成纸目前幅宽都在4米以上，最大幅度达到8米以上。生产线速度高、某些品种线速度可高达300米以上，整线自动化程度高，生产过程中的温度、速度、压力、张力、厚度控制等控制系统全部集中数字化控制。

双向拉伸合成纸的设备投资大，但该方法生产的制品应用广泛，可以根据不同的用途开发出多种产品以适应印刷或包装领域。

生产双向拉伸合成纸的设备基本多是在BOPP设备基础上加改造，以适应合成纸的生产。为了充分体现合成纸的塑料特点和纸的印刷特点，生产出性能更好的合成纸，对设备的性能要求会更高。

四、材料特点

双向拉伸合成纸一般多为三层结构，可以选择不同的材料性能以满足不同的需求和应用领域。

表层材料需满足人们对传统纸的感观要求，还需满足各种印刷要求，要求吸墨性能高。

表层材料还可根据不同客户的不同使用要求，作出调整，满足合成纸在不同应用领域的特殊要求，更充分体现合成纸不同纤维纸的优点。如开发出可热合合成纸，模内标签纸等。
芯层材料可通过添加功能母料，使其密度更低，降低成本，或大幅度提高强度，适应特殊应用领域，也可添加抗老化剂，延长使用寿命，降低客户的使用成本。

以塑代纸是合成纸发展的目标，提高质量是关键，降低成本是基础。

五、合成纸的应用

由于PP合成纸同时具有塑料和纸的特征，因此在许多方面有着广泛的应用，主要有以下三方面：

1、 高质量的印刷。如海报、画报、图片、地图、年历、书籍等。特别在耐水印刷报刊、厂外广告等显得更加理整。

2、 包装用途。如手提袋、包装盒、药品包装、化装品包装、食品包装、工业产品包装等。

3、 特种用途。如膜内标签、压敏标签、热敏标签、纸币用纸、彩色像纸、CAD用描图纸、工业计算机及仪表用记录纸、快递信封、钟表、盘、纸扇、雨伞、旅游用纸帽及其他旅游宣传用品等。

六、合成纸和塑料薄膜的表面改性

上述的合成纸是直接生产线下线未经任何处理的原纸，其基本性能主要是表面还是塑料性质。合成纸和塑料薄膜材料在工业和现实生活中应用日益广泛，然而由于许多聚合物本身所具有的表面性质不很理想，表面较差的亲水性，染色性，以及生物相容性，从而限制了它们在一些领域里的应用。而聚合物表面改性技术，可以使聚合物在获得不同于本体性能的表面特性的同时，保持其本身性能不变，因此，聚合物表面改性越来越受到人们的重视。为了更好的适应不同领域的应用，对合成纸的表面处理技术提出了更专业和更高的要求。

我公司多年来一直致力于合成纸和塑料薄膜的表面处理、应用开发工作。目前我们可以在大部分的塑料薄膜表面改性，使之成为容易粘接，容易书写，容易印刷的多功能的新型塑料薄膜材料。目前该产品最直接的应用领域为：印刷行业和包装行业；并已完成两个系列透明薄膜与不透明薄膜和合成纸的工业化生产。

合成纸纸张是塑化材质，与天然纸张有先天上的材质差别，属于塑料薄膜的范畴。长久以来，印制加工过程中的技术难度一直没有较好的解决，印刷质量也不稳定。本公司将强极性的亲水基团引入薄膜表面，并且由于接枝链与基体膜的化学键相连，使该新的表面具有持久性，在此基础上本公司研发了高性能的表面涂层，从根本上改变现有塑料的表面性能。该技术对开发高性能和功能化薄膜制品，扩大塑料薄膜、合成纸在包装行业和印刷行业方面的应用，具有重要的意义。该技术具有完整的自主知识产权，将使今后的薄膜类标签印刷，塑料基材的不干胶材料印刷像纸张一样容易，也可以解决小批量印刷成本高的问题。经处理的纸张表面性质十分稳定，适用于各种印刷方式，特别是胶版印刷。

合成纸的应用范围广泛，合成纸的一些特殊性能，如耐水、防潮不怕腐蚀，耐油脂，耐酸碱，耐虫蛀，是普通纤维纸所不具备的，因而可以广泛用于标签印刷、包装、装饰、广告等，但是由于其本身的塑料属性：表面能较低，基本不具备对极性材料的吸附作用；加工过程为流延或双向拉申，本体不是纸张的纤维缠结结构，孔隙率较低或没有，因而油墨渗透性差。其印刷适应性与传统纸张及涂布纸张有着极大的不同，对印刷机和印刷油墨有着较高要求。

我们的在合成纸的表面涂布一高附着力涂层，使合成纸的印刷适性接近或达到普通纸张。经过涂布处理的合成纸和塑料薄膜材料，其性能更接近天然纸张，表面涂层由粘料、填料、功能性添加剂等组分构成，与纸张涂布所使用的材料有相通之处，通过控制涂层中各组成部分的比例及加工工艺，使表面层中形成一定的孔隙率，达到吸附油墨的效果，对油性印刷油墨有着很好的吸收、附着性能，印刷表干速度快，附着牢固度好。

合成纸属于新型的环保塑料材料产品，生产过程无污染，可以100％回收，循环使用，是现代纸张生产的一次重大改革。合成纸部分取代普通纤维纸的步伐正在加快。而且非纸类塑料材质的标签在冷冻产品，需要耐水；防潮等一些特殊领域里更具有优势和更环保。