隨
著(zhe)塑料包裝(zhuāng)在(zài)日常(cháng)生活中(zhōng)的廣泛應用,塑料薄膜印刷業得到了很大的發展。塑(sù)料薄(báo)膜印刷是一項綜合性的技術,在印刷過程中容易出現的問題很多,粘連就是其中最
常見的問題之一。在高溫、高濕的梅雨季節,尤其(qí)容易發(fā)生粘(zhān)連。因為粘連不能馬上覺察到(具有非直觀性),所以(yǐ)往往會引起很大的損失。
所
謂粘連,是指印刷收卷(juàn)後,印刷品上的油墨層與另一(yī)個接觸麵(通常是(shì)薄膜的背麵)互相粘連,或油墨附著到另一個接觸麵上。具體表現為不能順利開卷,或者因油
墨剝(bāo)離而損傷印刷(shuā)圖案、汙染接(jiē)觸麵。在粘連較輕時(粘連的前(qián)一階段),表現為重卷時發出剝(bāo)離聲,或在重疊部(bù)分的油墨表麵呈現出異常的光澤。
導致塑料薄膜凹印產品產生粘連的原因比較複雜,涉及到油墨、溶劑、印刷薄(báo)膜、工藝條件等多方麵的因素。在印刷、複(fù)合、分切等加(jiā)工過程(chéng)中均有可能發生粘連(lián)。本文著重討論印刷工序中產生粘連(lián)故障的影響(xiǎng)因素和解決辦法。
從實際統計(jì)情況看,粘連現(xiàn)象主要是由油(yóu)墨發黏、溫度太高、殘留溶劑太多、壓力太(tài)大等因素引起的。下麵分別進行具體分析。
一、油墨中的連結料樹脂
油
墨中采(cǎi)用的連結料樹脂不同,油墨的抗粘連性也不同。目前塑料薄膜凹印所用的油墨均屬於溶劑(jì)型油墨,由連結料樹脂、顏料、溶劑等組成。作為連結料樹脂,要求
其與承印薄膜黏合要牢固(gù),印刷收卷後不粘連,具(jù)有一定的柔軟性,並能耐一定(dìng)的高溫(wēn),在一定範圍內(nèi)不受外界因素變(biàn)化的影響(xiǎng)。
1.連結料樹脂的軟(ruǎn)化點
連結料樹脂的軟(ruǎn)化點高低直接影響著印刷墨(mò)層的性能。連結料樹脂的軟化點過低,會使印刷(shuā)墨層在高溫(wēn)環境下呈微熔狀態,從而使印刷產品收卷後發生粘連。提高連結料樹脂的軟化點,顯然有利於防止粘連,但(dàn)軟化點過高,印刷墨層的撓(náo)屈性會(huì)變差,容易脆裂。
以PE、PP薄膜表印常用的(de)聚酰胺油墨為例,該油墨的連結料(liào)為聚酰(xiān)胺樹脂,一般均為低(dī)分子量的線型聚合物,是由二聚酸和烷基(或芳基)二(èr)元胺縮聚得(dé)到的,其軟化點通常為100—110℃。
2.連結料樹脂對溶劑的釋放性
我們都知道,為了適應印刷的需要或考慮到(dào)經濟性,印(yìn)刷時在油墨中常常要加入(rù)混合溶劑。每一種連結料都有自己的真溶劑、次溶劑(jì)、非溶劑。溶解性越好,就表
示(shì)連結(jié)料樹脂與溶劑分子之間的親合(hé)力越(yuè)大;而溶劑對樹脂的溶解性越好,樹脂對溶劑的釋放性也(yě)就越差。釋(shì)放性差,就會直接引起下文提到(dào)的殘留溶劑問題。所
以(yǐ),在配製混合(hé)溶劑時,溶劑應該控(kòng)製在一定的範圍(wéi)內。既要考慮到油墨(mò)的印刷適性要求(qiú),同時還要考慮到溶劑的(de)綜合釋放性。
對(duì)於同一種類型的連結料樹脂來說(shuō),樹脂的軟化點越低,也就意味著樹脂越容易溶解,樹脂的脫溶劑性就(jiù)會越差。從這一方麵考慮,也應該相應地提高連結(jié)料樹脂(zhī)的軟化點。
3.研磨時間與研磨溫度
在加工油墨時,如果研(yán)磨時間過長(zhǎng),研磨產生的溫度就會過高,導致連(lián)結料樹脂部分(fèn)變性,也會給粘連帶來一定的(de)影響。
二、殘留溶劑
印刷油墨轉移到塑料薄膜上以後(hòu),印刷墨層表麵的溶劑將首先蒸發,而處在印刷(shuā)墨層內(nèi)部的溶劑則必須先擴散滲透到墨(mò)膜表麵,而後才能進行蒸發幹(gàn)燥。當印刷墨
層的幹燥進入終期時(shí),印刷墨膜的表層已經(jīng)固化,這就限製了印刷墨層內部溶劑的繼續擴散和蒸發,從而(ér)造成了(le)殘留溶劑問(wèn)題。
當印刷墨層內的(de)殘(cán)留溶劑達(dá)到一定(dìng)的濃度時,印刷墨層保持微(wēi)融(潤濕)狀態,這就直接導致了粘連問題的產生。因此,必須(xū)對殘留溶劑(jì)量予(yǔ)以控製。殘留溶劑量除受(shòu)到上述連結料樹脂(zhī)的溶劑釋放(fàng)性影響以外,還受到下列因(yīn)素的影響。
1.溶劑的揮發能力
單一溶劑(jì)的揮發速度是(shì)由它的(de)物理參數所(suǒ)確定的。揮發能力與溶劑參數相關性為:
E=KP25M/d25
式中(zhōng)E為溶劑揮發(fā)速率,P25為25℃時溶劑的飽和蒸氣壓,d25為25℃時溶劑的比重,M為分子量,K是常數。
印刷墨膜中所含的溶劑屬於混合溶劑,每種溶劑的揮發速率是不同的。在這種情況下,溶劑的揮發情況將發生變化,揮發性強的組(zǔ)分首先逸出,而揮發性弱的組分則滯留下來,導致溶(róng)劑的組成發生了變化,也就不可能像單(dān)一溶劑那樣(yàng)在恒定的(de)溫度下以單一(yī)的揮發(fā)速率逸出,溶劑的揮發速率將逐漸緩慢下來。
若溶(róng)劑的純度不合要(yào)求(如含有過(guò)多的高沸點組分(fèn))或過多地使用了(le)慢幹(gàn)溶劑,則(zé)在正常(cháng)條件(jiàn)下就會產生嚴重的殘留溶劑問(wèn)題。因此,合理地設計混合溶劑(jì)的配方是一個十分重要的技術問題(tí),使用代用品時更應該(gāi)十分慎重。
另外,顏料的表麵特性、比(bǐ)表麵積及濃度(dù)也(yě)都對溶劑的揮(huī)發有(yǒu)一定的影響。就同一顏料來說,溶劑(jì)揮發速率將隨顏料濃度的增(zēng)大而減小;對於不同(tóng)的顏(yán)料來說,一般(bān)情(qíng)況(kuàng)下,顏料比重小,溶劑的揮發速(sù)率低,顏料的顆粒小,溶(róng)劑的揮發速率也低。
2.幹燥條件
幹燥條件包括(kuò)幹(gàn)燥風溫、風量(風速)、幹燥裝置結構等(děng)。幹燥不良,殘留(liú)溶劑量就(jiù)會(huì)增多。因(yīn)此,應創造盡可能(néng)好的幹燥條件(jiàn)。提高風溫、風(fēng)量(風速(sù)),無疑(yí)
可(kě)以強化幹(gàn)燥條件。但應該注意的是(shì),在印刷墨層(céng)較厚的情況下,如果幹燥過快,會使墨層表麵迅速結膜,導致內部溶劑無法逸出,反(fǎn)而會使殘留溶劑量增大。再
則,溫度過高,還容易使墨膜軟化。
3.印刷速度
印刷速度的快慢,決定(dìng)了印品所能得到的幹燥時間的長短。所以,應在首先保證印刷墨層充分幹燥的情況下,才可提高印刷速度。
4.幹燥介(jiè)質(空(kōng)氣)的濕度
幹(gàn)燥介質(空氣)的濕度對於殘留溶劑(jì)量有很大的影響。一是空氣中的水分如果進入油墨中,將造成溶劑的綜合揮發性變差(chà)。二是幹燥介質(空氣)中水分的大量存在,也抑製了溶劑的揮發。
環境(jìng)濕度增加一倍,油墨的幹燥速度一(yī)般要遲緩(huǎn)近兩倍。也正是由(yóu)於這個原因,在梅雨季節印刷塑料薄膜時最容易發生粘連故障。因此,在高濕環境中,應盡量減慢印(yìn)刷速度,並減少油墨與空氣的接觸,以(yǐ)保(bǎo)證油墨能充分幹燥。
印刷車間的相對濕度一般不應超過70%。當然,也不能過(guò)於幹燥,否則,容易引起靜電問題。
5.承印(yìn)薄膜
不同材質的薄(báo)膜對於(yú)溶劑有著不同的選擇性吸收(shōu)傾向。鋁箔、聚酯等為非吸收性薄膜,殘留溶劑一般較少(shǎo);聚丙烯係薄膜容易殘留碳氫係溶劑,而吸水(shuǐ)性薄膜(如尼龍(lóng)、玻璃紙)則容易殘留醇(chún)係溶劑。另外,某些薄膜中(zhōng)添(tiān)加的助劑也會(huì)影響溶劑的揮發,由此增大了殘留溶劑量。
三(sān)、印(yìn)刷墨層的附著牢度
印刷墨層的附著牢度與粘連(lián)也有著密切的聯係(xì)。印刷墨(mò)層附著牢度差時,很容易使印(yìn)刷墨膜在壓力條(tiáo)件下轉移到與之接觸的另一層薄膜上,從而造成粘連(lián)。因此,必須保證(zhèng)良好的油墨附著牢度。造成油(yóu)墨附著牢度不良的原因有以下幾點:
(1)錯用了油墨或(huò)混合了不同種類的油墨。
(2)塑料薄膜(mó)電暈處理不良或吸濕過度。
(3)塑料薄膜中的添加劑析出,或空氣被灰塵吸附到薄膜上,從而(ér)影響了油墨的附著性。
(4)油墨發(fā)生白化及變質(zhì)。
(5)幹燥不良。
四、冷卻條(tiáo)件和儲存環境
印刷品在經過幹(gàn)燥箱後帶有很高的熱量,經過幹燥係(xì)統(tǒng)出來的(de)薄(báo)膜尚帶有一定的餘熱,如不進行回冷,就會使收卷的(de)半成品內部產生餘熱積累,進(jìn)而由於油墨軟化而增加粘連的可能(néng)性。因此,印刷薄膜在收卷前必須經過冷卻(què)處理。
現(xiàn)在普遍使用冷卻輥進行冷卻。冷卻輥的溫度、運行(háng)平滑性、印刷線速度等是影響冷卻效果的主要因素。如果在操作時忘記用自(zì)來水冷卻,冷卻輥就失去了冷卻作(zuò)用,塑料薄膜全部印完收好卷以後,熱量將積累在膜卷中,溫度會上升到50~60℃。這樣引起粘(zhān)連(lián)的例子是很多的。
另外,在儲存和搬(bān)運過(guò)程中,溫度過高或通風不暢也有(yǒu)可能引起粘連。
五、其他
(1)收卷張力過大
收卷張力過大可直(zhí)接加劇印刷墨層和接觸麵之(zhī)間的轉移傾向。因此,在(zài)保證收卷整齊的前提下,應盡量減小收卷張力,而且收卷(juàn)直徑(jìng)也不宜過大。
(2)墨層凝聚力很弱(凝(níng)聚(jù)力極度不良)
墨膜凝(níng)聚力很(hěn)弱時,在很(hěn)小(xiǎo)的壓力(lì)下就會發生墨膜的分(fèn)離,造(zào)成粘連。
(3)膜卷所受(shòu)壓力過大
膜卷所受壓力過大會加劇墨層向接觸麵的轉移傾向。豎直存放膜卷可以有效地減小墨膜(mó)與接觸層之間的壓力。
(4)印刷麵與接觸麵的親和力過強
印刷麵與接觸麵的親和力過強時,墨層的一部分(或全部)在壓(yā)力作用下很容易轉移到接觸麵(miàn)上,造成粘連。
六、解決粘連(lián)故障(zhàng)的辦法(fǎ)和注意事項
通過對以上影響粘連的各種因素的分析,我們可以歸納出塑料凹印粘連故障的解(jiě)決辦法和注意事項:
(1)控製慢幹溶劑的使用和殘留溶(róng)劑等。
(2)盡量提高幹燥箱的性能,以便能供(gòng)給充分的熱量和風量。
(3)使(shǐ)冷卻輥平滑轉動,重卷時(shí),注意紙管(guǎn)和輥的滑動所引(yǐn)起的溫(wēn)度異常上升。
(4)印刷時或重卷檢驗時,對於PET、NY等很薄的薄膜要特別注意。在運輸和搬運過(guò)程中,要使印刷完收好卷的薄膜保持直立,不要放倒,否則會造成膜卷的局部(bù)壓力過大而導致粘連。
(5)印(yìn)刷圖案(àn)不要集中在特定部位。對於多色印刷來說,在進行圖案設計時就應考慮不(bú)能疊色太多,可能的話,可以使用專色墨印(yìn)刷,以防止局部墨層過厚。
在塑料薄膜上的印刷圖(tú)案偏向一側的情況下,收(shōu)卷起來的薄膜上有印刷圖案的一側(cè)所受到的壓力肯定比較大,非常容易造成粘連(lián)。因此,對於這(zhè)種(zhǒng)印刷品尤其注意不要(yào)卷的太(tài)緊。
(6)采取相應的措施提高墨層的附著(zhe)牢度。
(7)在(zài)塑料薄膜凹(āo)印中含(hán)有金屬粉的油墨其墨層凝聚力較弱,附(fù)著性差,在很小的壓力下就很容易引起粘連,必須充分(fèn)注意。
(8)玻璃(lí)紙,尼龍或兩麵都經過電暈處理(lǐ)的薄膜,收(shōu)卷後其背麵(miàn)與墨層相接觸(chù)的親合性很強,發生(shēng)粘連的危險(xiǎn)性大,所(suǒ)以,在印刷之前(qián)就應該采取適當的對策。當隻進(jìn)行單麵印刷時,應調整(zhěng)電暈處理裝置,隻進行單(dān)麵處理。
(9)減慢印刷速度。
(10)提高幹(gàn)燥箱的溫度時,印刷(shuā)後的薄膜必須通過冷卻輥充分冷(lěng)卻後(hòu)再收卷。
(11)對於聚烯烴類(lèi)薄膜一類容易拉伸的薄膜,尤其注意不要卷得太緊(jǐn)。
(12)印刷品(pǐn)要在陰涼處保管。在儲存過(guò)程中要保持通風幹燥,保存時間也不宜過(guò)長,並應(yīng)避免在(zài)日光直接照射下或在熱源附近儲(chǔ)存(cún)收卷的印刷品,庫房在氣候(hòu)炎熱時應采取通風降溫措施。
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