CN105540034B - 一种热收缩薄膜套管及在瓶、罐套管封盖层打标的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热收缩薄膜套管及在瓶、罐套管封盖层打标的方法。套管由白色印刷油墨墨膜外层和黑色双向拉伸聚苯乙烯热收缩薄膜里层组成；在瓶、罐套管封盖层打标的方法是将热收缩薄膜套管套入瓶（或罐）类包装容器封口部位并定位后，对套管进行加热使套管收缩并形成将瓶盖与瓶颈（或罐盖与罐颈）严密包裹成一体的封盖层。然后利用紫外激光冷剥离的工艺特点，将紫外激光打标机的激光束对准瓶、罐套管封盖层外表面进行在线随机编码飞行打标，使每一瓶或每一罐商品都具有独一无二的身份标示并能逐瓶、逐罐追溯验证。

Description

一种热收缩薄膜套管及在瓶、罐套管封盖层打标的方法

技术领域

本发明涉及一种防伪技术，具体是指一种先将热收缩薄膜套管套入瓶，或罐类包装容器封口部位，再对套管进行加热收缩，将瓶盖与瓶颈，或罐盖与罐颈严密包裹成一体而形成封盖层，最后使用紫外激光打标机对瓶或罐的封盖层外表面进行打标的防伪技术。

背景技术

目前瓶类或罐类包装商品封口部位采用的防伪形式有：

1.旋转瓶盖；

2.防伪瓶盖；

3.防盗瓶盖；

4.在瓶盖或罐盖顶部印刷标示；

5.在瓶盖顶部打标生产日期和流水号；

6.在以上几种瓶盖至瓶颈或罐盖至罐颈上部外轮廓部位使用热收缩薄膜贴体包裹。

综观上述，瓶、罐类包装商品封口部位防伪方法存在的不足有以下几点：

1.瓶盖因其发展趋势都是短盖，只有盖顶部位有印刷空间，而绝大部分瓶盖直径都在20mm——30mm之间，印刷的信息量非常有限，所以大部分瓶盖顶不印刷是空白的，而少数商品盖顶印刷的都只是商标，未能起到防伪作用。

2.瓶盖顶或罐盖顶若需印刷，按现行工艺一种规格产品使用一个印刷模板提前批量印刷，即便再在盖顶打标生产日期和流水号以区别不同批次，也不能杜绝不良厂家仿制模板来包装假冒伪劣商品，无法实现一瓶一码或一罐一码的精准防伪！

3.现行在瓶盖至瓶颈上部外轮廓部位或在罐盖至罐颈上部外轮廓部位的热收缩薄膜贴体包裹措施，实际上主要起到密封作用，防伪效果微弱：首先是现行薄膜贴体印刷工艺决定了一种规格产品，需使用一个印刷模板提前批量印刷，然后包裹在瓶盖至瓶颈或罐盖至罐颈上部外轮廓部位，其防伪效果大打折扣；还因为热收缩薄膜整体实际收缩率不同，造成识别码等精细防伪标示实际变形无法控制，所以无法印刷识别码。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的旨在提供一种热收缩薄膜套管。

本发明的另一目的提供一种在瓶、罐热收缩薄套管封盖层打标的方法。即：先将一种热收缩薄膜套管套入瓶，或罐类包容器封口部位，再进行加热使套管收缩形成将瓶盖与瓶颈，或罐盖与罐颈严密包裹成一体的封盖层。然后使用紫外激光打标机对封盖层外表面进行随机编码飞行打标。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

1.一种热收缩薄膜套管：由外层1和内层2组成，外层1是印刷油墨，内层2是热收缩薄膜，其特征在于：外层1是油墨固化后形成的干墨膜，颜色为白色，厚度10微米—20微米；内层2热收缩薄膜是双向拉伸聚苯乙烯，颜色为黑色，厚度40微米—50微米，热收缩温度约70⁰C；套管直径为10-200mm。

2.一种在瓶、罐套管封盖层打标的方法，其工艺步骤是：

a.通过自动灌装流水作业线，将瓶类或者罐类容器包装的商品，定量灌入瓶

或者定量装入罐后，旋拧瓶盖或者罐盖实施封口；

b.通过套标机刷下组，将套标机料架中内径略大于瓶盖外径或者内径略大于罐盖外径的热收缩薄膜套管，射入瓶颈底部位置或者罐颈底部位置后，刷入束带或者橡皮筋将已射入部分热收缩薄膜套管与瓶颈外轮廓固定或者与罐颈外轮廓固定，最后在超出瓶盖顶部部位或者在超出罐盖顶部部位，对热收缩薄膜套管进行水平方向剪切，使已射入并被固定的热收缩薄膜套管与套标机刷下组中的热收缩薄膜套管分离，而完成套标与定位；

c.对已定位的热收缩薄膜套管，采用热风通道或红外线或热蒸汽等其中任一一种加热方式进行加热，当热收缩薄膜套管被加热至70℃时，即沿着瓶盖顶部至瓶颈底部的外轮廓部位或沿着罐盖顶部至罐颈底部的外轮廓部位收缩并紧密贴合形成封盖层，该封盖层将瓶盖与瓶颈或者罐盖与罐颈严密包裹成为一体；

d.将封盖后的瓶或罐放置在紫外激光打标机传送带上，当在紫外激光打标机传送带上匀速行进的瓶颈部位封盖层，或罐颈部位封盖层接近紫外激光打标机激光头10cm时，光电感应开关闭合将紫外激光打标机启动，使由电脑程序控制打标轨迹、重复输出频率15kHz、输出波长355纳米、输出功率3w和冷剥离工艺性能的紫外激光束，立即照射到瓶盖或罐盖封盖层拟打标区域开始拟定打标图形的飞行打标；

e.打标开始后，因紫外激光束发射的高能量斑点直径非常小，所以紫外激光束是通过点、逐点递进成线段和逐行拓宽成面域的三个运行方式完成既定图形打标工作的，即：1.将起始被照射点白色墨膜外层与周边白色墨膜外层连接处连接的分子键打断，同时也将被照射点白色墨膜外层底面与里层热收缩薄膜表面粘接的分子键全部打断而完成点的打标；2.起始点a→第二点b……→直至终点n的方式完成线段的打标；3.第一条线段L行至→第二条线段F行→……直至拓宽到图形要求宽度的方式而完成面域的打标。紫外激光束以逐点递进、逐行拓宽的打标方式和7000mm/s的扫描行进速度，在非常短的时间内，将打标图形范围内的白色墨膜外层从封盖层上完全冷剥离后，形成被剥离部分；

f.清除被剥离部分后，自然暴露出来里层热收缩薄膜的表面——黑色部分。以黑色部分凹陷于图形范围之外白色墨膜外层之中的结果，完成了单个图形打标。

g.重复以上e、f工序，最终完成编码的打标。

本发明优点及产生的有益效果是：

1.本发明将紫外激光独特的冷剥离功能与双向拉伸聚苯乙烯热收缩薄膜套管优异的热收缩封盖性能结合在一处，应用在瓶，或罐类容器包装商品最重要、最敏感的开启部位。通过先封盖、再将紫外激光束对封盖层实施在线随机编码飞行打标的防伪工艺，使该类商品防伪性能得到大大提升。

2.在封盖层表面进行条形码、二维码、产品流水号、随机防伪编码等图形内容打标，不但提高了瓶，或罐类容器包装商品的防伪功能，更适应物联网对商品物流轨迹的精准追踪，为保护制造商的合法权益提供了一种技术支撑；

3.只要封盖层及打标图形标示完整，通过在线扫码就能追溯到每一瓶或每一罐商品的详细信息，为验证外包装标签标称内容的真伪提供了一种技术手段，使经营者和消费者对一瓶一码或一罐一码的追溯验证愿望得以实现，为保障经营者和消费者的合法权益提供了一种技术途径；

4.套管外层采用印刷油墨，不仅因为其工艺成熟、质量稳定、成本低廉，主要目的是：从表面观察，固化后墨膜与热收缩薄膜表面形成的是牢固物理粘接，但该粘接的实际效果是油墨在异种材质——双向拉伸聚苯乙烯薄膜表面的涂覆。因此，反而方便紫外激光束将墨膜从该薄膜表面冷剥离掉；

5.套管里层采用双向拉伸聚苯乙烯热收缩薄膜，充分发挥该薄膜遇热后最大横向收缩率可达70%的优异性能，满足了套管适应瓶或罐外观造型多样化的要求；

6.套管之所以外层采用白色墨膜而里层采用黑色的双向拉伸聚苯乙烯热收缩薄膜，是为了实现本发明的核心目的——白色背景、黑色标示的打标结果！也就是当紫外激光束冷剥离掉白色墨膜外层后，自然暴露出来里层双向拉伸聚苯乙烯热收缩薄膜的黑色，直观效果是紫外激光束黑色轨迹反映在白色墨膜外层之中。黑、白最大辨识度和最大对比度的视觉效果，既便于经营者、消费者识读和扫码、也完全符合现行编码对颜色搭配的规范要求；

7.套管里层采用黑色双向拉伸聚苯乙烯热收缩薄膜，还使得制造该薄膜时，对添加废旧回收双向拉伸聚苯乙烯热收缩薄膜既有颜色的要求大大降低，有利于双向拉伸聚苯乙烯热收缩薄膜的循环再利用。

8.采用紫外激光打标，既充分发挥了紫外激光光子独有的冷剥离雕刻功能特性和紫外激光打标无污染、无耗材的低运行成本优势，还避免了易燃、易爆品对封盖部位热激光源的忌讳；

9.现有打标设备都自带激光瞬时精准动态测距和矢向能控制功能，紫外激光束又始终垂直于打标部位工作，所以封盖部位外轮廓形状不论是平面、凸面、凹面或曲面均不影响打标质量。视点垂直于瓶、罐外部查看识读或用扫描仪扫码时，打标内容不变形、不失真。

附图说明

图1是印刷后热收缩薄膜结构的局部剖面示意图。

1—白色油墨干墨膜层 2—黑色双向拉伸聚苯乙烯热收缩薄膜

图2是热收缩薄膜套管示意图。

3—套管

图3是瓶体各部位名称示意图。

4—瓶盖 5—瓶口凸环 6—瓶颈 7—瓶肩 8—瓶体 9—瓶底

图4是罐体各部位名称示意图。

10—罐盖 11—罐口凸环 12—罐颈 13—罐肩 14—罐体 15—罐底

图5是套管热收缩后在瓶体形成的封盖层示意图。

16—封盖层 17—拟打标区域

图6是套管热收缩后在罐体形成的封盖层示意图。

16—封盖层 17—拟打标区域

图7是图五中A—A剖视图（瓶盖顶部至瓶肩）.

图8是瓶颈部位打标作业流水生产线示意图。

18—输送带 19—激光头 20—紫外激光束

图9是图8中B向局部放大图。

21—单个拟打标图形

图10是激光束逐点递进轨迹示意图。

a—起始点 b—第二点 L—线段 n—终点

图11是激光束逐行拓宽轨迹示意图

c—第二行起始点 F—已拓宽线段 d—作业中的激光束斑点

图12是单个图形打标完成示意图

22—被剥离部分

图13是清除被剥离部分后的单个图形效果示意图

23—暴露出来的黑色部分

图14是编码打标完成后的效果示意图

24—打标完成的编码

具体实施方式

下面，结合附图对本发明技术方案再作进一步说明：

如图1-2所示，一种热收缩薄膜套管3是由外层1和里层2组成。外层1是油墨干墨膜，厚度10微米—20微米，颜色为白色；里层2是双向拉伸聚苯乙烯（简称BOPS）热收缩薄膜，厚度40微米—50微米，颜色为黑色， 该套管通过以下工序制作完成：

1.印刷：

将订购的大卷包装、厚度40微米—50微米、热收缩温度70⁰C、黑色的BOPS热收缩薄膜2，通过塑料薄膜印刷机在其表面印刷一层15微米—25微米厚、白颜色的油漆，经过塑料薄膜印刷流水线烘干设备烘干后，使油漆完全固化并形成10微米—20微米厚的干墨膜1，然后收卷；

2.分切：将印刷后收卷的BOPS热收缩薄膜，在分切机上以套管直径10-200mm的展开尺寸、再加上缝合量，分切成条后，收卷于缝合机供料架中备用；

3.制管：将缝合机供料架中分切好的条状BOPS热收缩薄膜的干墨膜1朝外，通过缝合机缝合成圆形的套管3后，收卷于套标机料架中备用。

一种在瓶、罐套管封盖层打标的方法，其工艺步骤是：

如图3-4所示，通过自动灌装流水作业线，将需要包装的商品定量灌入瓶中或者定量装入罐中后，旋拧瓶盖4或者罐盖10实施封口； 封口后的瓶或者罐经过套标机时，套标机刷下组将套标机料架中内径略大于瓶盖4外径或者内径略大罐盖10外径的热收缩薄膜套管3的前端，通过瓶体8上的瓶盖4、瓶口凸环5和瓶肩7，垂直向下投射瓶颈6至瓶底9的位置或者经过罐体14上的罐盖10、罐口凸环11和罐肩13，垂直向下投射罐颈12至罐底15位置，随后套标机毛刷组立即刷入束带或者橡皮筋将已射入部分热收缩薄膜套管3与瓶颈6外轮廓固定或者与罐颈12外轮廓固定，最后套标机刀盘组在超出瓶盖4顶部部位或者在超出罐盖10顶部部位，对热收缩薄膜套管3进行水平方向剪切，使已射入并被固定的热收缩薄膜套管3与套标机刷下组中的热收缩薄膜套管3分离，而完成热收缩薄膜套管3的套标和定位；

如图5-7所示，通过热风通道或红外线或热蒸汽，对已定位的热收缩薄膜套管3进行均匀加热。当热收缩薄膜套管3被加热至70℃时，套管3立即沿着瓶盖4顶部至瓶颈6底部的外轮廓部位收缩或者沿着罐盖10顶部至罐颈12底部的外轮廓部位收缩。收缩后的热收缩薄膜套管3，将瓶盖4顶部小于其直径同心圆以外部分至瓶颈6底部的外轮廓部位紧密贴合或者将罐盖10顶部小于其直径同心圆以外部分至罐颈12底部的外轮廓部位紧密贴合后，形成封盖层16。该封盖层16，将瓶盖4与瓶颈6或者罐盖10与罐颈12严密包裹成为一体；

如图8-9所示，当封盖后在紫外激光打标机传送带18上匀速行进的瓶颈6部位封盖层16外层的拟打标区域17，接近紫外激光打标机激光头19的距离至10cm时，光电感应开关闭合将紫外激光打标机启动，使由电脑程序控制打标轨迹、重复输出频率15kHz、输出波长355纳米、输出功率3w和具有冷剥离工艺特性的紫外激光束20，立即照射到拟打标区域17并开始拟定打标图形之一——单个图形21的飞行打标；

如图10-12所示，因紫外激光束20发射的高能量斑点直径非常小，所以紫外激光束是通过点、线段、面域三个打标步骤来完成既定图形打标工作的：1.点打标是指紫外激光束20，将起始被照射点 a点的白色墨膜外层1与周边白色墨膜外层1连接处连接的分子键打断，同时也将被照射点a的白色墨膜外层1底面与里层2-BOPS热收缩薄膜表面粘接连接的分子键全部打断而完成点的打标；2.线段打标是指紫外激光束20，以逐点递进：起始点a→第二点b……→直至终点n的方式完成线段L的打标；3.面域打标是指紫外激光束20，以逐行拓宽：线段L→线段F→……直至拓宽到图形要求宽度的方式而完成面域的打标。

紫外激光束20以7000mm/s的速度扫描行进，并以逐点递进、逐行拓宽的方式进行打标，在非常短的时间内，将单个图形21范围内的白色墨膜外层1从封盖层16上完全冷剥离，形成了被剥离部分22；

如图13所示，清除被剥离部分22后，自然暴露出来里层2-BOPS热收缩薄膜的表面颜色——黑色部分23。该黑色部分23已经凹陷于图形21范围之外的白色墨膜外层1之中，至此单个图形21的打标工作结束。

图14所示，重复上述单个图形21的打标工艺路径，最终完成编码24的打标，在瓶、罐类容器包装商品最重要、最敏感的封盖层部位，实现了白色背景、黑色标示的打标目的。

实施例2：罐封盖层打标的方法与实施例1相同。

Claims (1)

1.一种热收缩薄膜套管（3）用于瓶、罐封盖层打标的方法，其步骤是：

a.将瓶或罐包装的商品定量灌入瓶，或装入罐后，旋拧瓶盖（4）或罐盖（10），完成瓶口，或罐口的封口；

b.在瓶盖（4）至瓶颈（6）部位，或罐盖（10）至罐颈（12）部位，套入内径大于瓶盖（4）外径，或罐盖（10）外径的热收缩薄膜套管（3），长度为瓶颈（6）底部至超出瓶盖（4）顶部，或长度为罐颈（12）底部至超出罐盖（10）顶部，并将其定位；

c.对已定位的热收缩薄膜套管（3）进行加热，当热收缩薄膜套管（3）被加热至70℃时，即沿着瓶盖（4）顶部至瓶颈（6）底部的外轮廓部位，或沿着罐盖（10）顶部至罐颈（12）底部的外轮廓部位收缩并紧密贴合，形成的封盖层（16）将瓶盖（4）与瓶颈（6），或罐盖（10）与罐颈（12）严密包裹成为一体；

d.将封盖后的瓶或罐放置在紫外激光打标机传送带（18）上，当在紫外激光打标机传送带（18）上匀速行进的瓶颈（6）部位封盖层（16），或罐颈（12）部位封盖层（16）接近紫外激光打标机激光头（19）的距离10cm时，光电感应开关闭合将紫外激光打标机启动，使由电脑控制打标轨迹、输出频率15kHz、输出波长355纳米、输出功率3w的紫外激光束（20），立即照射到封盖层（16）拟打标区域（17）开始拟定打标图形之一，即单个图形（21）的飞行打标；

e.打标开始后，紫外激光束（20）从起始被照射点a 、b点至n点逐点递进，L行至F行逐行拓宽的运行方式和7000mm/s扫描行进速度，将单个图形（21）范围内的白色墨膜外层（1）从封盖层（16）上完全剥离,形成被剥离部分（22）；

f.清除被剥离部分（22）后，自然显露出内层热收缩薄膜（2）的表面呈黑色部分（23），以黑色部分（23）凹陷于图形（21）范围之外白色墨膜外层（1）之中的结果，结束了单个图形（21）的打标工作；

g.重复以上e、f工序，最终完成编码（24）的打标。