CN104786687B - 一种无油墨印刷包装品制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及印刷包装领域，具体来说是一种无油墨印刷标签或包装的制作方法，是利用微结构产生光的衍射、散射、反射、折射、波导现象来表现文字和图像的黑白和彩色显示，所述的微结构如下：特定规则杂点及复合周期线条，频率在10μm～150μm，表现为黑白对比；规则周期频率在0.3μm～10μm，表现为彩色衍射图像；不规则周期频率在1μm～2μm，表现为三维立体图像。本发明将图文信息转化成微结构结构设计来表达，通过模具复制一次成型印刷标签或包装，减少了工艺环节，降低了成本，更加绿色低碳，可以更新替代传统的油墨印刷包装，具有绿色环保，科技时尚，安全防伪等特点。
Description
[技术领域]
本发明涉及印刷包装领域，具体来说是一种主要用于食品、电子、化妆品、医药保健品、日用品，汽车零部件，烟草等硬盒或软包装的无油墨印刷包装品制作方法。
[背景技术]
印刷包装向来体现着被包装物的价值，因此在商品经济时代人们非常注重产品的包装，并促进着商品零售业的繁荣和发展，然而人们大多不知道很多印刷精美的包装其生产过程中使用的油墨、稀释剂、润版页、清洗液，其干燥过程产生大量有机溶剂挥发(VOCS)带来极大的大气环境污染，同时印刷包装物表面残留的有机挥发物危害着商品消费者的健康。因此欧美早就把印刷企业纳入污染排放行业进行管理，我国部分一线城市已经重拳出击，已经逐步立法管理控制印刷行业的污染排放，并设立了相关的标准，在大型国际会议和活动期间，印刷企业也成为了暂停生产的对象。因此，寻求绿色环保的印刷方式是当今印刷包装行业最急需的技术创新。
[发明内容]
本发明的目的是为了解决现有的印刷标签或包装制品生产过程中会造成大气污染的技术问题，设计一种新的标签或包装制品表面文字图像的表达方式，采用特殊设计的微结构产生颜色和对比度反差，可以全部或部分代替油墨印刷来展现被包装商品的信息，实现绿色环保的无油墨印刷包装品制作方法。
为了实现上述目的，设计一种无油墨印刷包装品制作方法，利用设计成的微结构产生光的衍射、散射、反射、折射、波导现象来表现文字和图像的黑白和彩色显示，所述的微结构如下：
特定规则杂点及复合周期线条，频率在10μm～150μm，表现为黑白对比色；
规则周期频率在0.3μm～10μm，表现为彩色衍射图像；
不规则周期频率在1μm～2μm，表现为三维立体图像；
所述的具体制作方法如下：
a.首先要获得带有图文信息结构的金属模具，该信息结构是浮雕形的，其浮雕深度在0.1μm～0.8μm，其结构周期为0.3μm～150μm，采用超精密CNC方式、激光直写方式、半导体光刻、等离子制绒或全息工艺制造而成；
b.获得浮雕形微结构金属模具后，通过注塑、热压或UV复制工艺将微结构成型在树脂表面上，此时在复制的树脂表面上已经能够看到微结构产生的图文变化；
c.为了增强和保护图文效果，需要对复制成品进行真空镀膜，膜的材质为铝或透明硫化锌，对不需要电镀层的区域采用电解或蚀刻的方法去除；
d.形成树脂图文结构的载体如果已经是包装物，则进行表面真空镀膜后再用涂层填埋，以保护微结构，增加耐擦刮性；
e.形成树脂图文结构的承载基底如果是PET、BOPP膜，则需要通过涂布将树脂浮雕面复合或贴合转移到其它纸张、塑料片材或金属板材上，其结构保护同时完成；
f.将上述获得的卷材制品进行分切、冲压、折痕、制盒或制袋及其它印后工艺。
印刷品表面至少有三层材料，粘结涂层2μm～5μm，真空电镀层0.04μm～0.1μm，表面保护层2μm～5μm。
所述的印刷品为无墨印刷不干胶标签，无墨印刷不干胶标签包括不干胶层、微结构反射层、树脂层、和PET塑料膜，不干胶层上部设有微结构反射层，微结构反射层上部设有树脂层，树脂层上部设有PET塑料膜。
所述的印刷品为转移类无墨印刷品，转移类无墨印刷品包括树脂层、微结构反射层、粘结层和包装基材，包装基材上部设有粘结层，粘结层上部设有微结构反射层，微结构反射层上部设有树脂层。
所述的印刷品为复合类无墨印刷品，复合类无墨印刷品包括塑料膜、树脂层、微结构反射层、粘结层和包装基材，包装基材上部设有粘结层，粘结层上部设有微结构反射层，微结构反射层上部设有树脂层，树脂层上部设有塑料膜。
本发明其优点在于：本发明将图文信息转化成微结构结构设计来表达，通过模具复制一次成型印刷标签或包装，减少了工艺环节，降低了成本，更加绿色低碳，可以更新替代传统的油墨印刷包装，具有绿色环保，科技时尚，安全防伪等特点；显现的文字图像分辨率高，色彩表现独特，不但可以表现二维图文信息，用多张体视对图片按不同衍射通道合成在一起，在特殊照明条件下还能呈现裸眼三维立体效果和动态变化效果。
与传统凹凸印刷、压花工艺的相比：模具制作工艺不同，传统凹凸印刷、压花模具采用机械加工雕刻或蚀刻工艺制作，结构较粗，多在150μm以上，相对本发明粗糙，不能制作精细的文字；传统凹凸印刷、压花不能出彩色和三维立体效果；加工成型方式不同，一般在包装印刷完成后直接压印成型；触感不同，传统凹凸印刷、压花印刷包装成品有明显触感，不够细腻；
与激光全息包装膜区别与差异：激光全息膜具有靓丽的衍射色彩，在绝大部分的使用中起到装饰渲染和防伪作用，在烟草和酒类包装中充当印刷底纹的作用，从结构上，激光全息膜的结构周期频率一般在1μm～2μm，图文表现力不够丰富，色彩不稳定；本发明为更宽的变化周期频率达到0.3μm～150μm，不但有直线光栅结构，还设计成点状，曲线豹纹状复合结构，并可组合不同的结构槽型，能够表现黑白和R、G、B全彩色，能够满足印刷包装的基本要求；传统激光全息膜都是和印刷结合才能成为包装制品，工艺过程复杂，成品率低，成本高，不环保。
[附图说明]
图1是采用本发明方法制作的印刷品的效果示意图；
图2是黑白图像微结构示意图；
图3是彩色图像微结构示意图；
图4是三维立体图像微结构示意图；
图5是本发明的基本流程示意图；
图6是实施例1中的无墨印刷不干胶标签示意图；
图7是实施例2中的转移类无墨印刷包装示意图；
图8是实施例3中的复合类无墨印刷包装示意图；
图6中：1.PET塑料膜 2.树脂层 3.微结构反射层 4.不干胶层；
图7中：1.树脂层 2.微结构反射层 3.粘结层 4.包装基材；
图8中：1.塑料膜 2.树脂层 3.微结构反射层 4.粘结层 5.包装基材；
指定图5作为本发明的摘要附图。
[具体实施方式]
下面结合附图对本发明作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明是利用物理结构而不是化学颜料来表现印刷效果，其核心是在印刷载体表面制作微纳米量级的表面结构，这种结构的设计产生光的分色和反射强弱来显示图文内容，其意义在与能够全部或局部取代传统油墨印刷，减少环境污染，依附于该发明的印刷包装基材是指纸卡，塑料片材，金属片材或木材。本发明具体来说是利用设计成的微结构产生光的衍射、散射、反射、折射、波导现象来表现文字和图像的黑白和彩色显示，微结构如下：
特定规则杂点及复合周期线条，频率在10μm～150μm，表现为黑白对比色，如图2所示；
规则周期频率在0.3μm～10μm，表现为彩色衍射图像，如图3所示；
不规则周期频率在1μm～2μm，表现为三维立体图像，如图4所示。
本发明方法基本流程如图5所示，本流程仅表明一个基本的过程方法，根据不同产品的要求，具体流程会有增减和次序调整，具体制作方法如下：
a.首先要获得带有图文信息结构的金属模具，该信息结构是浮雕形的，其浮雕深度在0.1μm～0.8μm，其结构周期为0.3μm～150μm，采用超精密CNC方式、激光直写方式、半导体光刻、等离子制绒或全息工艺制造而成；
b.获得浮雕形微结构金属模具后，通过注塑、热压或UV复制工艺将微结构成型在树脂表面上，此时在复制的树脂表面上已经能够看到微结构产生的图文变化；
c.为了增强和保护图文效果，需要对复制成品进行真空镀膜，通常为铝或透明硫化锌，对不需要电镀层的区域采用电解或蚀刻的方法去除；
d.形成树脂图文结构的载体如果已经是包装物，则进行表面真空镀膜后再用涂层填埋，以保护微结构，增加耐擦刮性；
e.形成树脂图文结构的承载基底如果是PET、BOPP膜，则需要通过涂布将树脂浮雕面复合或贴合转移到其它纸张、塑料片材、金属板材上，其结构保护同时完成；
f.将上述获得的卷材制品进行分切、冲压、折痕、制盒或制袋及其他印后工艺。
实施例1：
无墨印刷不干胶标签制作：用超精密CNC方式，激光直写方式，全息曝光方式，半导体光刻方式，等离子制绒方式制作获得微结构浮雕形金属模具，在PET膜表面涂布热塑性高分子树脂层，厚度2μm～4μm；蒸镀金属反射层，厚度40nm～100nm；将微结构模具通过加热纳米压印方式转移成型在PET涂层面；将不需要的金属反射层通过掩膜法蚀刻去除，再涂布不干胶，冲切成品，如图6所示。
实施例2：
转移类无墨印刷包装制作：首先设计制作微结构浮雕模具，然后在PET基膜上涂布易剥离的热塑性涂层，该涂层采用全透明或透明有色层，厚度2μm～4μm，将图形微结构压印在该涂层上，局部蒸镀金属膜层；将压印获得的微结构面与包装印刷基材粘合，干燥后再剥离PET基膜，完成微结构的转移，无墨包装印刷完成，见图7，PET可再循环上述工艺重复使用。
实施例3：
复合类无墨印刷包装制作：设计制作获得微结构浮雕模具，在PET膜表面用电晕方式、等离子体方式、涂层方式获得表面达因值处理，将微结构模具和PET处理面用UV胶复合，通过紫外线固化后PET和微结构模具分离，图文显示的微结构随固化的UV胶被复制在PET上，再经过蒸镀金属层或透明高折射率层，获得图文的增亮，将此获得的图文膜蒸镀面朝内粘贴在印刷包装基材上，如图8所示。
Claims (5)
1.一种无油墨印刷包装品制作方法，其特征在于利用设计成的微结构产生光的衍射、散射、反射、折射、波导现象来表现文字和图像的黑白和彩色显示，
所述的微结构如下：
特定规则杂点及复合周期线条，频率在10μm～150μm，表现为黑白对比色；
规则周期频率在0.3μm～10μm，表现为彩色衍射图像；
不规则周期频率在1μm～2μm，表现为三维立体图像；
所述的具体制作方法如下：
a.首先要获得带有图文信息结构的金属模具，该信息结构是浮雕形的，其浮雕深度在0.1μm～0.8μm，其结构周期为0.3μm～150μm，采用超精密CNC方式、激光直写方式、半导体光刻、等离子制绒或全息工艺制造而成，在制成后的金属模具上已经能够看到微结构产生的图文变化；
b.获得浮雕形微结构金属模具后，通过注塑、热压或UV复制工艺将微结构成型在树脂表面上，此时在复制的树脂表面上已经能够看到微结构产生的图文变化；
c.为了增强和保护图文效果，需要对复制成品进行真空镀膜，膜的材质为铝或透明硫化锌，对不需要电镀层的区域采用电解或蚀刻的方法去除；
d.形成树脂图文结构的载体如果已经是包装物，则进行表面真空镀膜后再用涂层填埋，以保护微结构，增加耐擦刮性；
e.形成树脂图文结构的承载基底如果是PET、BOPP膜，则需要通过涂布将树脂浮雕面复合或贴合转移到其它纸张、塑料片材或金属板材上，其结构保护同时完成；
f.将上述获得的卷材制品进行分切、冲压、折痕、成盒或袋及其它印后工艺。
2.一种采用权利要求1所述的制作方法直接制得的印刷品，其特征在于印刷品表面至少有三层材料，粘结涂层2μm～5μm，真空电镀层0.04μm～0.1μm，表面保护层2μm～5μm。
3.一种采用权利要求1所述的制作方法直接制得的印刷品，其特征在于所述的印刷品为无墨印刷不干胶标签，无墨印刷不干胶标签包括不干胶层、微结构反射层、树脂层、和塑料膜，不干胶层上部设有微结构反射层，微结构反射层上部设有树脂层，树脂层上部设有塑料膜。
4.一种采用权利要求1所述的制作方法直接制得的印刷品，其特征在于所述的印刷品为转移类无墨印刷品，转移类无墨印刷品包括树脂层、微结构反射层、粘结层和包装基材，包装基材上部设有粘结层，粘结层上部设有微结构反射层，微结构反射层上部设有树脂层。
5.一种采用权利要求1所述的制作方法直接制得的印刷品，其特征在于所述的印刷品为复合类无墨印刷品，复合类无墨印刷品包括塑料膜、树脂层、微结构反射层、粘结层和包装基材，包装基材上部设有粘结层，粘结层上部设有微结构反射层，微结构反射层上部设有树脂层，树脂层上部设有塑料膜。
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