尼龍復(fù)PE復(fù)合膜條碼符號印刷控制要點研究

李慶岱

尼龍復(fù)P E復(fù)合膜以聚酰胺（俗稱尼龍，polyamide，簡稱PA）、聚乙烯（polyethylene，簡稱PE）等為主要原料，采用特殊工藝復(fù)合而成，具有較好的耐熱性、耐寒性、耐油性、耐磨性、耐穿刺性等特點，適于包裝各類物品，例如油膩性食品、肉制品、真空包裝食品、蒸煮食品、堅硬食品等。此材質(zhì)上的條碼符號，極易出現(xiàn)條空反射率低、符號反差小、最小邊緣反差指數(shù)低等問題。2014年以來，連續(xù)多年的商品條碼質(zhì)量調(diào)查發(fā)現(xiàn)，尼龍復(fù)PE復(fù)合膜包裝材料上條碼符號質(zhì)量等級均在1.0左右，未能達到《GB12904-2008商品條碼 零售商品編碼與條碼表示》（以下簡稱GB12904-2008）中質(zhì)量等級1.5的要求。

國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀

國內(nèi)外專門針對解決尼龍復(fù)PE復(fù)合膜印刷條碼質(zhì)量問題的技術(shù)與方法較少。國外企業(yè)為了提高在該材質(zhì)上條碼符號的印制質(zhì)量，主要采取電暈處理、尼龍薄膜“底涂”等方法，還有一些企業(yè)為了規(guī)避風(fēng)險，采用貼不干膠的方式，謀求條碼符號質(zhì)量能夠達到本地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。在國內(nèi)，中國物品編碼中心河北分中心對河北省內(nèi)20余家尼龍復(fù)PE復(fù)合膜條碼符號承印企業(yè)進行了調(diào)查。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在尼龍復(fù)PE復(fù)合膜及尼龍薄膜條碼符號印刷過程中，大多數(shù)印刷企業(yè)更關(guān)注條碼符號的印刷方向、清晰度、色差以及圖案的整體效果，并沒有對條碼印制方法采取特殊處理，只有部分企業(yè)使用了“白度”比較高的油墨，以提高“空”的反射率，另有極少數(shù)企業(yè)采取了貼不干膠覆蓋的方式，以此來提高條碼符號質(zhì)量等級。

尼龍復(fù)PE復(fù)合膜條碼符號質(zhì)量等級差的主要原因

條碼符號主要通過對識讀設(shè)備入射光的分析進行譯碼。識讀設(shè)備掃描條碼符號時，從光發(fā)射器發(fā)出的光束照在條碼上，光電檢測器根據(jù)光束從條碼上反射回來的光強度作出回應(yīng)。當(dāng)掃描光點掃到白底面上或處于兩條黑線之間的空白處時，反射光強，檢測器輸出一個大電流；當(dāng)掃描至黑線條上時，反射光弱，檢測器輸出小電流。同時，根據(jù)黑線寬或窄作出時間長短不同的響應(yīng)，隨著條碼明暗的變化，轉(zhuǎn)變?yōu)榇笮〔煌碾娏餍盘?，?jīng)過放大后輸送到譯碼器中。隨后，譯碼器將信號翻譯成數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行局部的檢驗和顯示，并與鍵盤連接，同時送往電子計算機，以進行數(shù)據(jù)處理。

從條碼符號識讀原理發(fā)現(xiàn)，條碼符號的質(zhì)量等級主要與條碼符號“條”和“空”對入射光反射率以及印刷精度有關(guān)系。國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T18348—2008 商品條碼 條碼符號印制質(zhì)量的檢驗》（以下簡稱GB/T18348—2008）中規(guī)定了利用最低反射率、符號反差、最小邊緣反差、調(diào)制比、缺陷度、5個光學(xué)指標(biāo)來確定條碼的光學(xué)指標(biāo)參數(shù)。通過近幾年的工作實踐，筆者將條碼符號光學(xué)參數(shù)存在的問題、原因以及可以采取的措施進行了分析和梳理。隨機抽取了10組尼龍復(fù)PE復(fù)合膜條碼符號樣品進行檢驗發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量等級低的原因主要是5個光學(xué)參數(shù)中符號反差指數(shù)低造成的。通過進一步分析印刷過程發(fā)現(xiàn)，當(dāng)條碼符號印刷在尼龍膜上時，隨機抽取了10組半成品樣品，條碼符號的質(zhì)量等級2.0。尼龍膜印刷后與PE膜復(fù)合，再隨機抽取10組樣品，條碼符號的質(zhì)量等級為1.0。之所以出現(xiàn)這樣的問題是因為，復(fù)合PE膜以后，入射光照射到PE膜上，會有少量的光被反射出去，而照射到條碼符號的入射光會減弱，致使條碼符號“條”和“空”的反射率都會降低，進而影響了條碼符號的光學(xué)參數(shù)——符號反差。因此、要想解決該材料條碼符號質(zhì)量等級問題，應(yīng)從如何提高條碼符號質(zhì)量等級入手。

改善印刷工藝，提高條碼符號質(zhì)量

1.選用符合條碼特點的激光制版方式制版

制版是條碼符號印刷的第一個環(huán)節(jié)，印刷版制作的精度以及不同的制版方式，直接影響到條碼符號的印刷質(zhì)量。凹版印刷制版的方式分為3種：

①腐蝕制版。它是將陽圖軟片包裹在已經(jīng)涂布好感光膠的滾筒上，利用高壓汞燈或氙燈曝光后再顯影腐蝕。這種制版方式現(xiàn)在應(yīng)用較少。

②電雕制版。它于20世紀(jì)90年代初期才在我國興起，是利用雕刻針直接在鍍銅滾筒上進行雕刻而成。最初是通過對陽圖軟片進行掃描，然后進行雕刻。發(fā)展到現(xiàn)在，可直接利用PS文件進行無軟片雕刻。電雕制版是現(xiàn)在應(yīng)用最多的一種制版方式。

③激光雕刻。它先在滾筒上用激光進行雕刻，然后再腐蝕，以保證其點型的完好。此種制版設(shè)備較少，只有一些大型制版公司有此類型設(shè)備，該制版方式普及率不高。

腐蝕制版由于其制版效率和精確度不高，現(xiàn)在已被淘汰。下面重點對使用最廣泛的電雕刻制版與新興的激光制版進行對比分析。

a.網(wǎng)點形狀不同。激光雕刻的網(wǎng)點形狀有方形、圓形、橢園形、六邊形、線性等，電雕刻凹版產(chǎn)生的網(wǎng)點形狀只有菱形。

b.網(wǎng)線角度范圍不同。電子雕刻網(wǎng)角范圍為30°～60°，激光雕刻網(wǎng)角范圍可以是0°～360°的任何一個角度，能夠更好地避免龜紋。

c.網(wǎng)穴容積存在差異。激光雕刻的網(wǎng)穴為U字形，而電子雕刻的網(wǎng)穴呈V字形，前者的油墨轉(zhuǎn)移率比后者大，轉(zhuǎn)印效果更佳。

條碼符號屬于矢量圖形，條、空處邊緣要清晰且無鋸齒。激光雕刻制版與電雕刻制版的3個不同方面，決定了激光制版更適合條碼符號的制版。這是因為：首先，A特點中，條碼制版時選擇激光制版，選用適合的網(wǎng)點，能有效減少條空邊緣處的鋸齒。其次，B特點中，選用激光制版可有效避免龜紋，減少條碼邊緣的誤差。再次，C特點中，使用激光制版比電雕制版油墨轉(zhuǎn)移率高，油墨的印刷厚度會隨之增加，使得條碼符號的條對入射光的吸收較好，條碼符號條的反射率會降低，空白處油墨厚度增加以后，對光的反射率會增加，從而使條碼符號的符號反差增大。

在同等印刷條碼下，分別采用激光制版和電雕制版方式，對放大系數(shù)為1.0的EAN-13條碼符號進行檢驗。在激光制版和電雕制版方式下，分別抽取了10組樣品進行檢驗，而后對檢驗結(jié)果進行平均，得到了激光制版和電雕制版情況下判定條碼質(zhì)量的主要參數(shù)，如表1所示。根據(jù)國標(biāo)GB/ T18348—2008判定規(guī)則，并綜合各項檢驗指標(biāo)，在同等印刷條碼下，激光制版質(zhì)量等級為1.5，而電雕制版質(zhì)量等級僅為1.0。因此，在尼龍復(fù)PE復(fù)合膜上印刷條碼符號，其印刷版應(yīng)選擇激光制版方式。

需要說明的是，我們在采用激光制版方式并抽取的10組樣品中，出現(xiàn)個別樣品符號反差為0.39情況。這是由于設(shè)備在運行過程中，因印刷壓力、溫度及印刷速度的不同，油墨附著產(chǎn)生了一定差異。

考慮到原來印刷制版方式不同、費用的差異，尼龍復(fù)PE膜的透光性及空處的反射率低的問題，我們在更小范圍采用了激光制版。條碼符號“空”采用了激光制版的方法，對放大系數(shù)為1.0的EAN-13條碼符號進行檢驗，激光制版和電雕制版分別抽取了10組樣品進行檢驗，而后對檢驗結(jié)果進行平均，得到了影響條碼質(zhì)量的主要參數(shù)，綜合判定條碼質(zhì)量等級為1.4，接近國家標(biāo)準(zhǔn)GB12904-2008中規(guī)定的條碼符號質(zhì)量等級1.5的要求，具體檢驗數(shù)據(jù)對比情況如表2所示。

從以上兩組數(shù)據(jù)可以看出，在尼龍復(fù)PE復(fù)合膜上印刷條碼符號，無論使用激光制版，還是在條碼符號的局部（條碼符號的空處）使用激光制版，都能提高條碼符號的質(zhì)量等級，但檢驗結(jié)果顯示，光學(xué)參數(shù)特別是符號反差數(shù)值比較接近1.5上下邊緣判定數(shù)值（具體判定條碼符號等級重要參數(shù)見表3）。條碼符號從制版到制成包裝袋，每個環(huán)節(jié)的誤差都會對條碼符號質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此后續(xù)過程也要采取有利于提高條碼符號質(zhì)量等級的措施。

2.印刷過程控制中提高條碼符號“空”反射率

條碼符號選用激光制版方式，在此基礎(chǔ)上對條碼符號的“空”進行二次白墨印刷，考慮到印刷機印刷速度和油墨干燥速度的問題，空的二次印刷選擇電雕制版的方式。激光制版印刷的油墨轉(zhuǎn)移效果好，印刷后油墨厚度“厚”，油墨厚度增加，干燥時間會隨之增加。在二次“托白”時，兩次白色油墨選擇了不同的制版方式，并對版棍的位置做出了具體的規(guī)定，白色油墨版棍放置要正確，條碼符號的版棍位置要盡量地靠前放置，最好在第一位。第一遍空版棍選擇電雕制版，二次“托白”所使用的版棍為激光制版，放在稍微偏后的位置，且套印的位置一定要準(zhǔn)確。選擇該印版的排列方式，按照前兩次的印刷條碼進行了條碼符號印刷，在印刷的樣品中，隨機抽取了10組樣品進行檢驗，測試結(jié)果主要參數(shù)如表4所示，對照條碼符號質(zhì)量等級判定方法，條碼符號質(zhì)量等級為2.0。

另外，尼龍復(fù)PE復(fù)合膜是將油墨印刷在尼龍薄膜上，尼龍薄膜極易吸潮，吸潮后將對使用造成不利影響（如尺寸變化導(dǎo)致印刷時套印不準(zhǔn)，表面的水膜導(dǎo)致復(fù)合強度不足、起泡等），因而在高濕度環(huán)境下要對尼龍薄膜做好防潮保護。因此尼龍膜印刷時，應(yīng)注意以下幾方面問題：

①使用前不要過早打開包裝；

②盡量一次用完，剩下的余膜用阻隔性好的材料包好；

③印刷時第一色組不上版輥印刷，進行預(yù)干燥；

④使用前放入熟化室干燥2～3小時；

⑤保證生產(chǎn)車間合理的溫度（2 5℃±2℃）和濕度（≤85%RH）。

3.選擇高品質(zhì)的油墨

油墨的生產(chǎn)廠家有很多，而且不同企業(yè)生產(chǎn)的油墨價格和品質(zhì)也不相同。那么什么是高品質(zhì)的油墨呢？高品質(zhì)的油墨就是有效固體成分高，著色力高、附著力好、色相好、顆粒細的油墨。優(yōu)質(zhì)油墨外觀較稀，實際上很耐稀釋，這種油墨因為有效成分高，能多加稀料，這是由油墨的著色力和附著力決定的。優(yōu)質(zhì)油墨因為墨性好，油墨細、有筋骨、有油性、不沉淀，印刷工用起來較為好用，不容易出現(xiàn)變性、起泡等問題。

條碼符號對精度要求特別高，因此著色力好、附著力強是條碼符號最基本的要求。條碼符號印刷時，根據(jù)不同的油墨，應(yīng)選擇不同的印刷壓力，印刷壓力過大，致使條碼符號鋸齒現(xiàn)象比較明顯，有類似于“糊版”的現(xiàn)象，如果油墨壓力較小，會出現(xiàn)油墨附著力差的情況。在印刷過程中，應(yīng)根據(jù)不同品牌油墨的特點，選擇不同的印刷壓力和控制過程。條碼符號印刷過程中，還要注意“版輥”順著條碼符號的方向，以達到減少粘連、污點等問題的出現(xiàn)。因此，要根據(jù)不同的油墨特性，選擇好適合印刷設(shè)備的油墨進行印刷。

綜上所述，通過選擇精度更高的制版方式、增加條碼符號“空”的反射率、采用高品質(zhì)的油墨，能有效解決尼龍復(fù)PE膜條碼符號質(zhì)量等級低的問題。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，材料科學(xué)的不斷發(fā)展，相信會有更多的新材料出現(xiàn)，印刷工藝也在不斷的進步，人們只要在前進的道路上及時發(fā)現(xiàn)問題，剖析問題，解決問題，尼龍復(fù)PE復(fù)合膜條碼符號質(zhì)量問題將會更加輕松地得以解決。

作者單位：河北省標(biāo)準(zhǔn)化研究院