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不干胶材料的模切

不干胶材料是一种复合材料，由面材、黏合剂、硅油涂层和底纸组成，如图1所示。

　　 不干胶材料的模切质量同多种因素有关，如模切方式、模切装置精度、模切版的精度、模切刀片同材料的匹配情况，此外，模切质量还与不干胶材料的特性有关，如面纸、黏合剂和底纸性能不同，各种不干胶材料的模切特性也不一样。
下文将分别就不干胶材料的面材、黏合剂和底纸对模切质量的影响给予简单介绍。
面材对模切的影响
影响模切质量的因素有面材的种类、强度和厚度。
1.面材的种类
面材基本上可分为纸张和薄膜两大类。
普通纸张类的切断原理同薄膜材料略有不同。虽然从理论上讲，模切时必须将面材和黏合剂一同切穿，但实际上模切纸张类材料是刀具切削和纸张受力断裂的综合结果，即刀刃向下切削的同时也将纸张向两侧挤压，所以，相对而言，纸张类材料的模切精度不是很高。在分析样品时经常会看到一些标签有毛边，这就是由于材料纤维较粗，自然断裂形成的现象。
基于纸张类材料的模切特性，并考虑到刀刃的磨损，平压平模切刀片的角度通常规定为52°，如果角度大，对材料的挤压变形就大，即水平方向的分离力就会使材料断裂分离现象加剧。
薄膜类材料的模切，简单地说就是完全切穿的过程。因为薄膜类材料大多具有韧性，不会自然断裂，所以切穿三分之二是不适合的，必须完全切穿或者切穿五分之四的厚度，否则排废时会连同标签一同剥离。
因此，模切薄膜材料的刀刃要锋利，硬度要高，要采用小角度模切刀，刀刃角度通常为30°～42°。如果使用大角度的模切刀，不仅模切困难，而且如果刀刃不锋利还会出现面材切不穿，底纸断裂的情况，或者使成品标签的边缘出现翻边现象，造成渗胶。总之，模切薄膜的精度要高于纸张类材料，所以模切薄膜材料对设备精度、模切版的精度和底纸都有一定的要求。
2.面材的强度
面材的强度同面材的厚度、纤维（高分子）结构和自身的湿度有关。在不干胶材料的模切过程中，与面材关联最大的因素是排废速度。环境湿度越大，材料受潮后自身的强度就越弱，从而容易拉断，甚至无法排废。
设计版式时，要根据材料的强度，通过试验合理安排标签的排废尺寸和排废速度，这样不仅可以提高生产效率，还能减少材料浪费。
3.面材的厚度
材料的厚度直接影响模切的深度，材料越厚，越容易模切。因为材料越厚，模切的公差越大，切穿底纸的几率就越小。相对而言，材料薄，容易出现切穿底纸的故障。如在同一台平压平标签模切机上分别模切80g/m2和60g/m2，底纸相同的面材。结果发现：80g/m2的材料模切排废正常，而换上60g/m2的材料，模切时经常出现排废断裂、底纸切穿和掉标现象，需要经常停机，进行垫版，浪费很大。出现这类情况有多种原因，如果使用圆压圆模切方式或减小模切面积，使用精度高的设备等，这种现象可减少或避免。
　　 所以模切薄型面材时，一定要在精度高的设备上进行，尽量减少模切面积（尤其是小标签），使用专业模切版生产商的模切版，另外还要注意垫版精度。
面材的厚度同强度成正比，直接影响排废速度。可分别用80g/m2和60g/m2的材料做排废对比试验；结果是前者比后者的生产效率提高了20%～30%。
黏合剂对模切的影响
不干胶材料中常用的黏合剂有4种类型：丙烯酸类水性乳胶、橡胶类热熔胶和溶剂型橡胶或丙烯酸类黏合剂，其中使用最广泛的是乳胶和热熔胶。
由于黏合剂的原材料和配方不同，所以理化特性也不一样。水乳胶是由微小的胶囊构成，内聚力相对小,胶膜间容易分离，而热熔胶是由内聚力大的橡胶类物质构成，胶膜之间很难分离。所以在模切时，如果是水乳胶材料,在黏合剂层未被切断或完全没有切断的情况下，标签照样排废，因为排废时的拉力很容易拉断胶层。而在模切热熔胶型不干胶材料时，如果模切不到位，不是标签连同废纸边一齐剥下，就是底纸切穿。因为热熔胶层只有完全切断（或大部分切断）才能正常排废，否则未被切穿的胶膜会连同标签一同剥下，提高了模切难度。
为此，模切乳胶型不干胶材料相对容易，热熔胶型不干胶材料对模切技术要求较高。这也是加工热熔胶材料消耗大、生产效率低的主要原因。
底纸对模切的影响
底纸质量是影响模切质量的关键，底纸的厚度、平整度、纤维结构和强度都直接影响模切质量。目前，常用的底纸分为两大类，即不透明底纸和半透明底纸。不透明底纸型不干胶材料定量一般在90g/m2以上，有一定的挺度，适合单张纸印刷，也适合卷筒纸印刷，成品标签多用于手工贴标。透明底纸型不干胶材料定量一般为60～70g/m2，底纸纤维有一定的密度或紧度，主要用于卷筒纸印刷，不适合单张纸印刷，成品标签用于自动贴标。
不干胶材料要求底纸平整度好，厚度均匀，透光度一致,密度越大越好，以便于面材完整模切。
1.不透明底纸
常用的不透明底纸以颜色区分，可分为黄色和白色两种；以结构区分，分为预涂PE涂层和不带PE涂层两种。涂布PE涂层有两个目的：一是封住纸张表面的毛孔使其光滑平整，在其上涂布硅油，减少涂布量，可降低成本；另一个作用就是改善模切特性，因为PE涂层相当于一层缓冲垫，有一定的韧性和弹性，可减少底纸的断裂。实践表明，带PE涂层的底纸，抗断裂性能远远低于不带PE涂层的底纸材料。
由于厚底纸标签主要用于手工贴标，模切质量不合格对手工贴标有一定影响，如模切不断，手工排废时会连同标签一同揭下来；若将底纸切穿或切穿一半，操作者揭标也非常困难。
不透明底纸在平压平模切机上模切时，常见故障是底纸断裂，所以在保证模切刀精度和衬垫平整的基础上，要尽量选用平整度好、纤维拉力大和厚度均匀的底纸，以提高模切质量。
2.半透明底纸
半透明底纸又称薄底纸，目前，标签印刷用不干胶材料常用格拉辛底纸（玻璃底纸）。格拉辛底纸有两个指标会影响模切质量：一是厚薄均匀性，二是纤维结构。其中底纸厚薄均匀性是最为重要的，尤其是圆压圆模切时，因为模切刀辊的尺寸由底纸的厚度决定，如果底纸厚度不均匀，刀刃就会切穿或切不到底纸，给排废工序带来麻烦。
格拉辛底纸的纤维结构对圆压圆模切来说，主要影响模切速度，因为纤维强度直接影响排废断裂速度，速度越快、拉力越大，排废越容易。如果材料本身强度大，即可提高模切速度。但是，对于速度较慢的平压平式模切，纤维结构对模切质量影响不大。此外，纤维的韧性和抗断裂性对模切质量影响非常大，纤维韧性好的底纸，在精度低的设备上模切可能不会出问题，但是，如果底纸的纤维脆、韧性差，就只能在设备精度高、模切质量好的设备上进行模切加工，这说明，设备精度也是影响模切质量的因素之一。
我们曾遇到过这样的案例：有两种面材相同，底纸不同的不干胶材料，在两台标签设备上同时加工，结果是在精度高的设备上模切，两种材料的模切质量都正常；而在精度低的设备上模切，底纸纤维韧性差的材料经常出问题，无法正常生产。这个案例说明，模切质量与不干胶材料本身有关，也同设备的精度有关。
模切技术要点
既然不干胶标签材料的各项性能，如不干胶面材的强度、黏合剂的特性和底纸的强度对标签的模切质量有一定的影响，则在选择不干胶材料和标签加工中，就应有一定的要求，采用高质量的材料或相应的模切工艺，以提高标签模切质量。笔者通过多年实践，并将工作中遇到的问题进行了归纳总结，提出正确选择不干胶材料，有效提高模切质量的几个注意事项。
1)不要使用模切过纸张类材料的模切版模切薄膜材料，因为刀刃已经磨损，不适合再模切薄膜。
2)平压平模切时，尽量减少模切面积，尤其是满版小标签，因为版面大、排刀多，质量难保证。
3)平压平模切时垫版要经常更换，尤其是加工长版活，因为切痕会影响新版式标签的模切质量。
4)经常检查模切质量，尤其是自动贴标的标签。以避免出现大批量的质量问题。具体检查方法是，用信号笔在底纸上涂抹，检查底纸的切痕渗透情况。
5)模切大面积、图案复杂的标签，要到专业厂家制作模切版，这样可保证模切精度。
6)要保持刀刃的锋利，建立档案，记录每块模切版的使用情况，以便及时更换刀片。
7)要用小角度、硬度高的专用刀片模切薄膜不干胶材料，尤其是PET材料。