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模内标签技术现状及其发展分析

传统的装饰性注射模塑方法加工得出的塑料制品多种多样，例如：压敏性粘贴标签、收缩性外套装标签；底漆印刷制品和胶版印刷制品；热转印彩箔；贴花印膜等等，全部属于这一类产品。而这些产品全都需要进行二次加工才能制成，而其生产钻石工艺最近却要面对来自一步法生产工艺的挑战，也就是“模内标签技术”（In-Mold Labeling）。所谓模内标签技术（IML），可使塑料制品加工厂商加工出的各种制件看起来像似“没有标签”，其印制上标签图案的质量是某些后彩饰工艺方法所无法达到的。如影像照片、轮廓起伏分明的图案、甚至三维全息图案等都可作为产品中的一个整体部分，其质量效果要优于那些标签设在外表面的制品。这种采用模内标签工艺加工生产的塑料制品在构造上更具有装饰效果，并使得包装制品可减轻10%～15%的质量，而同时又增加了制品侧壁的强度。

模内标签工艺制品的设计款式有多种多样，从各种形状的扁平盖子到360°环绕式标签，可设计出含有3面、4面、5面、甚至8面的制品，也可以做成带有圆弧角的矩形、圆形、正方形的制品，或者是呈波纹侧边图形的制品。这是一种独特的技术，其“标签”制作的方法是只需将一块模塑的塑料衬垫围绕在一块印刷的硬纸卡片周围，制成一个完整的凸缘。

欧洲市场最先采用

欧洲的塑料制品加工厂、模具制造厂、自动化设备制造厂是模内标签技术最强有力的支持者，在这一技术领域他们至今已积累了至少20年宝贵的专业经验。

当今欧洲市场至少有85%～95%的食品包装物是采用模内方向盘安装下方接脚踏阀触的顶柱模块上外壳由未加强的PBT Ultradur B 4520制成标签技术加工而成，同时某些耐用商品，如有重复利用价值的啤酒装箱也应用此技术。

在北美地区，模内标签技术在有限的范围内用于加工某些耐用商品已有好些时间，比如玩具。而最近，却破天荒地出现了应用模内标签技术注射加工包装制品的发展势头（在该地区的包装品加工行业一直是由吹塑瓶生产工艺一统天下）。该地区应用模内标签技术加工的食品包装制品占全部食品包装制品的比例还不到5%，但已呈现出强劲的发展势头。围绕模内标签技术的开发工作肉丸机主要针对冰淇淋杯、运动场看台用饮水杯、爆玉米花桶、黄油盛装容器、色拉油瓶盖等食品包装品，还包括应用于非食品包装方面的个人护理用品，如婴儿爽身水的包装瓶、以及在园艺花园、洗衣房和家居用清洁用品等。据悉，有意参与商业性和试验性推广计划的企业包括：宝洁公司（P G）、通用食物公司、雀巢公司、Folgers公司、Kimberly-Clark公司、Kirkland/Costco公司、Kroger公司、美国国家足球联合会、以及全美普通汽车赛车协会（NASCAR）等。

有几家美国塑料制品加工厂商声称，他们已拥有模内标签工艺技术的专业加工能力。目前，美国国内已有13家工厂应用模内标签加工技术，新泽西州的精密技术公司正在利用一个三面贴标的生产设备，为Pampers 品牌婴儿爽身水加工包装瓶。

密苏里州的Plastic Enterprises公司则利用一套深模腔的迭层模具，将纸质标签放进模具内，加工出一种双组分的冰淇淋杯盖。这套专利性的系统设备可加工处理数百个不同的标签嵌件，以及10～12种不同颜色的树脂着色剂。Plastic Enterprises公司的市场经营部副总裁Greg Peters表示，2004年度公司的模内标签产品的销售业绩状况“微不足道”，但该公司已于2005年安装1～2台新的模内标签成型设备，对公司的经营收益实现了10%的提升。

加拿大魁北克省的北美IML容器制造公司正在生产几种模内标签的包装制品，包括一种用于盛装Land O’ Lakes 品牌黄油的桶盖和容器。这项生产计划已经商业化推广了2年，是在2套2×6的迭层模具上加工制成，其中一套模具用于加工容器桶，另一套模具用于加工桶盖。

北卡罗来纳州的Technimark公司正在为国家足球联合会制造生产运动场看台用饮水杯，这是一种装有3D（凹凸透明状）薄膜嵌件的饮水杯。另有几项小规模或专利性的模内标签开发项目，正在由以下几家公司筹划开发，或已进入商业化推广阶段，这些公司包括：俄亥俄州的Berry塑料制品公司；麻省Nypro公司；加拿大魁北克省的IPL公司。

在耐用商品的生产方面，加拿大蒙特利尔的Mega Bloks国际有限公司加工出品了采用模内标签装饰的玩具，其业务量正不断扩大。德国Jokey Plastik Wipperfurth有限公司是一家在加工模内标签桶类容器领域处于领先地位的专业厂家，该公司于2005年初在多伦多市开设一间技术中心，以在北美地区市场介绍推广模内标签技术产品。

造成北美地区应用模内标签技术落后于欧洲的首要原因，就是包装产品的市场容量。欧洲主要是在模腔数量较少的模具上加工模内标签产品，每年生产的产品数量达数百万套/件。

美国的大型食品包装制品加工企业不会采用模腔数量少的模具系统进行加工生产，而他们的客户也不打算通过对多腔模具及设备进行投资和开发，来检验模内标签产品的市场认可程度。相反的是，塑料制品加工厂怀疑模内标签产品并不存在长期市场认可性。

针对多模腔模内标签系统来生产薄壁包装品，市场上存在很多反对意见，指责这项工艺技术尚未成熟，仅在几年前出现的多模腔模内标签生产系统，其在自动化控制、工具及配件方面的精确度、可重复性、稳定可靠性等因素还达不到理想状况，而所有这些因素是构成该项工艺技术生命力的关键因素。过去几年，美国塑料制品加工厂商们曾尝支持市场开辟的市场团队则是创业“加速器”试利用模内标签技术，然而以多次失败告终，这是由于加工出的标签质量差，自动化设备系统受限所致。

一套模内标签生产设备可能要比传统模塑设备的价格高出15%或更多，即使一套2个或4个模腔的模内标签包装品生产单元也价值12万～15.5万美元，其加工生产速度很快，4模腔系统设备的加工循环周期大约在5.2～5.4秒之内，还可设置得更快。

随着北美地区模内标签包装产品市场的日趋成熟，该项技术将有更广阔的发展空间。欧洲的设备供应商正在为北美市场开发多模腔的加工设备系统，包括复杂的迭层系统。同时，北美自动化设备制造商和模具制造商也把目光更多地投向于模内标签技术领域。

主要生产厂家

拥有模内标签加工技术经验的美国自动化设备生产供应商Automated Assemblies公司以及idesign公司，加上欧洲一大批原始设备制造商，包括：Beck自动化设备制造公司、G-Mat有限公司、Hekuma公司、Ilsemann公司、SAS公司、Wittmann公司、MachinesPages公司（StackTeck公司的战略合作伙伴）、瑞士ller-Fabrique de Moules公司、德国克劳斯-玛菲公司等，最近都采购和装配了Neureder机械手装置。其中，StackTeck公司和MachinesPages公司宣布在这一技术领域已经售出超过300套加工系统，Hekuma公司则声称售出270 套，Beck自动化设备制造公司和Ilsemann公司也各自宣称安装了几百套设备。其大部分落户于欧洲，仅有少数几套在美国和亚洲的工厂内安装并投入运营。

为多模腔设备系统加工制造配套工具的模具厂家包括：Axxicon、Fob3、做实验进程中oha、Fostag、Glaroform、OttoHofstetter、Manner、Schottli、StackTeck公司等，他们指出了许多在工具设计方面必须考虑的因素：标签转移至模具内，怎样才能将标签固定在工具上；而且标签是放置在型芯上，还是在型腔边，或是设在浇口位置。

模内标签工艺的注射压力必须控制在合理的参数范围内，应用在加工薄壁制件时，要符合所需的高速注射和高压力工艺条件，而且不能出现制件缺陷，薄标签在模具内不能发生移位。另外，精确的合模定位对于通过机械手辅助将标签嵌入的重复性而言，也是至关重要的。由机械手将标签移送至工具内的精确度大约在0.4mm。

先进的工具

至今，模内标签技术领域最大型的模具设置了32个模腔，同时包含了一套2×16的迭层模具和一套32模腔的单面模具。而这只是用于加工扁平状的面层盖产品，加工容器的模腔深度已达2×8。

在2004年的一次展会上，Milacron公司展示了一套双位转动式迭层系统，其名称为“Twin-Cube”，这套立方体的系统；由Foboha公司加工制造，安装在Milacron公司出品的K-Tek机器上，配有2套4面的转位式中央迭层系统，在每套模具的表面设有16个模腔，在展台上向参观人员现场演示了在模具内贴上商标并加工出浅型双组分制件的全过程。这套系统给模内标签装置增设了一个新型回转式粘接头，这是由于所采用的标签属于自粘结型，在模塑成型后由机械手自动地将标签粘结在制件上，而不是在注射之前就将标签放置在模具内。当模具面夹持制件移送至旁边时，四面呈立方体构型式设计有利于方便地贴上标签。

模内标签技术对模具的浇口形状及排气口设计影响巨大，该工具还特别要求限制标签小型弹簧疲劳实验机装备参数移动。斩拌机

对于标准扁平式标签而言，标签正面应紧贴着模腔的冷却面，模具浇口应设计正对着型芯，或者不设在制件的表面边上的位置。赫斯基注塑系统公司的模内标签生产部经理Matthew Brett解释称：“阀式浇口有助于降低热量聚集，由此也就避免了直观的对标签的损坏。所有的瓶盖类产品以及有三面或五面的包装容器，都必须采用内藏式阀门浇口，正对着标签的位置。”加工环绕式标签时，模具制造商必须在模具上开设一个内嵌式的“脚”，或者设置在模腔面的水平位置上，使得注射过程中可将标签固定在恰当的位置上。这个围绕着模腔而设计的脚的宽度要窄于0.5mm，使得标签可以稳固地紧贴着模具表面，以防止塑料熔体流动对标签造成影响。在制件的底部也要设置一个边框，以避免标签由于熔体流动而在凹模的底部产生移动。“模具内需综合考虑设计特殊的冷却回路，尤其是在正对着浇口的位置。由于对标签的局部进行了冷却，可避免‘洗去’标签的现象出现。”StackTeck公司的罗伯特森发出忠告。

如果需加工一个底部贴上标签的制件，应在放有标签的模腔一面开设浇口，浇口实际上的开口穿过标签而直通底部。这样在标签的底部留下了一条浇口残迹，由此需在浇口对着标签中心部位开设一个专门的凹槽或“拱形区域”。

加工环绕式和具有3～5面的贴

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