夏季要注意(yì)的一些質量問題:凹印油(yóu)墨與回粘的關係及應對策略
所謂粘連(lián),是指印刷收卷後,印(yìn)刷品(pǐn)上的(de)油墨層與另(lìng)一個接觸麵(通常是薄膜的背麵)互相粘連,或油墨附著到(dào)另一個接觸麵上。粘連的現象有兩(liǎng)種:一是塑(sù)料薄膜印刷(shuā)背表麵粘連,通常稱“回黏”,就是薄膜印刷後印跡有幹燥的假象,在印好卷筒或製袋後,在存放時期又出現背麵粘髒的現象。具體(tǐ)表現為不能順利開(kāi)卷,或者因油墨剝離而損傷印刷圖案、汙染接觸麵。在粘連較輕時(粘連的前一階段),表現為重卷時發(fā)出剝離聲,或在重疊部分的(de)油墨表麵呈現出異常的(de)光澤。嚴重時印(yìn)件之間撕不開,圖文墨(mò)層移染,造成(chéng)產品報廢。二是塑料管(guǎn)狀薄膜表麵相互(hù)粘連,袋口難以揭開,用戶(hù)拒絕使用。上述兩種情(qíng)況,在夏(xià)季更容易發生。操作車間溫度高,相對濕性(xìng)大是(shì)造成粘連的主(zhǔ)要原因之一。但有時與PE樹脂本身滑爽劑的含量太少有關,也與風(fēng)量、速度等一係列因素有著密切的聯係。
塑料薄膜(mó)或透明紙(zhǐ)印刷後印跡出現已幹燥的假象(xiàng),但在印好卷筒或製(zhì)袋(dài)後的存放期間又出現背麵粘髒的現象,嚴重(chóng)時印件(jiàn)之間斷不開,圖文墨層移染,造成產品報廢。這種(zhǒng)現象在(zài)高溫季節更易(yì)發生(shēng),但高溫不是造成回粘的惟一原因,它還與塑料、油(yóu)墨、溶劑揮發速度、操作環境的風量、光照等一係列因素有著密切的聯係。
一、油墨中的連結料樹脂
油(yóu)墨中采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(jun1)屬於(yú)溶劑型油墨,由連結料樹脂、顏(yán)料、溶劑等組(zǔ)成。作為連結料樹脂,要求其與承(chéng)印薄膜黏合要牢固,印刷收卷後不粘連,具有(yǒu)一定(dìng)的柔(róu)軟性,並能耐一定的高溫,在一定範圍內不受外界因素變化的影響。
連結料樹脂的軟化點高低直接影響(xiǎng)著印刷墨層的性能。連結料樹脂(zhī)的軟(ruǎn)化(huà)點過低,會使印刷墨層在高(gāo)溫環境下呈微熔狀態,從而使印(yìn)刷產品收卷後(hòu)發生粘連。提高連結料樹脂的軟化點(diǎn),顯然有利於防止粘連,但軟化點過高,印刷墨層的撓屈性會變差,容易脆裂。以PE、PP薄膜表印常用(yòng)的聚酰胺油墨為例,該油墨的連結料為聚酰胺樹脂,一(yī)般均為(wéi)低分子量(liàng)的線型聚合物,是由(yóu)二聚酸和烷基(或芳基)二(èr)元胺縮聚得到的,其軟化點(diǎn)通常為100~110℃。
通常情況下,為了適(shì)應印刷的需(xū)要或考(kǎo)慮到經濟性,印刷時(shí)在油墨中常(cháng)常要加入混合溶劑。每一種連結料都有自己的真溶劑、次溶劑、非溶劑。溶解性越好,就表示(shì)連結料樹脂與溶劑分子之間的親和力越大;而溶劑(jì)對樹脂的溶解性越好,樹脂(zhī)對溶劑的釋放性也就越差。釋(shì)放性差,就會直接引起下文提到的殘留溶劑問題。所以,在配製混合溶劑時(shí),溶劑應(yīng)該控製在(zài)一定的範圍內。既要考慮到(dào)油墨的印刷適性要求,同時還要考慮到溶劑的綜合釋放性(xìng)。
對於同一種類型的連結料樹脂來說,樹脂(zhī)的(de)軟(ruǎn)化點越低,也就意味著樹(shù)脂越容易溶解,樹脂的脫溶劑性就會越(yuè)差(chà)。從這一方麵考慮,也應該相(xiàng)應地提高連結料(liào)樹脂的軟化(huà)點。
另外,在加工油墨時(shí),如果研磨時間過長(zhǎng),研磨產生的溫度(dù)就會過高,導致連(lián)結料樹脂部分變性,也會給粘連帶來一定的影(yǐng)響。
二、凹印油墨中的溶劑在印刷後未能得到徹底揮發
印刷油墨轉移到(dào)塑(sù)料薄膜上以後,印刷墨層表麵的溶劑將首先蒸發,而處在印刷(shuā)墨層內部的溶劑則(zé)必須先擴散滲透到墨膜表麵,而後才能進行(háng)蒸發幹燥。當(dāng)印刷墨層的幹燥進入終期時(shí),印刷墨膜的表層已(yǐ)經固化,這就限製了印刷墨層內部(bù)溶劑(jì)的繼(jì)續(xù)擴散和蒸發,從而(ér)造成了殘留溶劑問題。
塑料薄膜印刷是通過溶劑蒸發(fā)使(shǐ)油墨幹燥的。其揮發速度是決定墨層幹燥情況和影響印刷質量(liàng)的重要因(yīn)素。溶劑揮發愈慢,則版的再現性愈好,印刷品色澤愈美觀(guān),但容易粘(zhān)連(lián);反之,會產生印跡發白等現象。因此,選擇適當揮發(fā)速度的溶劑,是塑料薄膜凹版印刷的關鍵。在連續套色印(yìn)刷中(zhōng),薄膜在兩印刷工(gōng)位(wèi)之間運行時間內,溶劑必須全部揮(huī)發完,否則,在下一個工位印刷時(shí),就會(huì)粘輥。薄(báo)膜印(yìn)刷後,油墨中(zhōng)的有機溶劑在幹燥係統中未得到徹底揮發,薄膜收卷後仍有餘熱,給殘留在墨(mò)層中的溶劑,帶來繼續揮發的條件,而形成粘連。高溫(wēn)潮濕(shī)季節,印刷後薄膜收卷過緊或受壓。
當印刷墨層內的(de)殘(cán)留溶劑達到一定的濃度時(shí),印刷墨層保持微融(潤濕(shī))狀態,這就(jiù)直接導致了粘連問題的產生。因此,必(bì)須對(duì)殘留溶劑量予以控製。殘留溶(róng)劑量除受到上述連結料樹脂的溶(róng)劑(jì)釋放性影響以外(wài),還受到下列因素(sù)的影響。
1、溶劑的揮發能力(lì)
單一溶劑的揮(huī)發速度是由它的物理參數所(suǒ)確(què)定的。
印刷墨(mò)膜(mó)中所含的溶劑屬於混合溶劑,每種溶(róng)劑的揮發速率是不同的。在(zài)這種情況下,溶劑的揮發情況將發生變化,揮發性強的組分首先逸出(chū),而揮發性弱(ruò)的組分則滯留下來,導致溶劑訴(sù)組成發生了變化,也就不可能像單一溶劑那樣(yàng)在恒定的溫度下(xià)以單一的揮發速率逸出,溶劑的揮發速率將逐漸緩慢下來。若溶劑的純度(dù)不合要求(如含有過多的高沸點組(zǔ)分)或過多地使用了慢幹溶劑,則在正(zhèng)常條件下就會產(chǎn)生嚴重的殘留溶劑問題。因此(cǐ),合理地設計混合溶劑的配方是一個十分重要的技術問題,使用代用品時更應該十分慎重。
另外(wài),顏料的表麵特性、比表麵積及濃度也都對溶劑的揮(huī)發有一定的(de)影響。就同一顏料來說,溶劑揮發速率將隨顏料濃度(dù)的增大而減小;對於不同的顏料來說,一般情況下,顏料密度小,溶劑的揮發速(sù)率(lǜ)低,顏料的顆粒小,溶劑的揮發速(sù)率也低。
2、幹燥條件
幹燥條(tiáo)件包括(kuò)幹燥風溫(wēn)、風量(風速)、幹燥(zào)裝置結構等。幹燥不良,殘留溶(róng)劑量就會增多。因此,應創造盡可能好的幹燥條件。提高風溫、風量(風(fēng)速),無疑(yí)可以強化幹燥(zào)條件。但應該注意的是(shì),在印刷墨(mò)層較厚的情況(kuàng)下,如果幹燥過快,會使墨層(céng)表麵迅速結(jié)膜,導致內部溶劑無法逸出,反而會使殘留溶劑量增(zēng)大。再則,溫(wēn)度(dù)過高,還容易(yì)使墨膜軟化。
3、印刷速度
印刷速度的快(kuài)慢,決定了印品所能得到的幹燥時間的長(zhǎng)短。所(suǒ)以,應在首先保(bǎo)證(zhèng)印刷墨層充分幹燥的情況下,才可提高印刷速度。
4、幹燥介質(空氣)的濕度
幹燥介質(zhì)(空氣)的濕(shī)度對於殘留溶劑量(liàng)有很大的影響。一是空氣中(zhōng)的水分如果進入油墨中,將造成(chéng)溶劑的(de)綜合揮發性變差。二是(shì)幹燥介質(空氣)中水分的大量存在,也抑製了溶劑的揮發。環境濕度增(zēng)加一倍,油墨的(de)幹(gàn)燥速度一般要遲緩近兩倍。也正是由於這個原因,在(zài)梅雨季節印刷塑料薄膜時(shí)最容易(yì)發生粘連故障。因此,在高(gāo)濕環境中,應(yīng)盡量減慢印刷速度,並減(jiǎn)少油墨與空氣(qì)的接觸(chù),以保證油墨能(néng)充分幹燥。印刷車間的相對濕度一般不(bú)應超過70%。當然,也不能過於幹燥,否則,容易引起靜電問題。
5、承印薄膜
不同材質的薄(báo)膜對於溶劑有著不同的選擇性吸收傾向。鋁箔、聚酯等為非吸收性薄(báo)膜,殘(cán)留溶劑一般較少;聚丙烯係(xì)薄膜(mó)容易殘留碳氫係(xì)溶劑,而吸水性薄膜(如(rú)尼(ní)龍、玻璃紙)則容易(yì)殘(cán)留醇係溶劑。另外某些薄膜(mó)中添加的助(zhù)劑也會影響溶劑的揮發(fā)。由此增大(dà)了殘留溶劑量(liàng)。
對策,油墨中溶劑(jì)的(de)揮(huī)發速度,不僅取決於溶劑的沸點,蒸氣壓、蒸氣(qì)潛熱等,還取決於操作環境的溫度、濕度(dù)、風基、溶質和墨(mò)層厚薄等條件。因此,應根據條件的變化,隨時調整油墨(mò)中溶劑的揮(huī)發速度。在一(yī)般溫度下,如墨層幹(gàn)得過(guò)快,應加入揮(huī)發(fā)慢的溶劑(jì);反之,則加入揮發快的溶劑。也可用二甲苯、乙(yǐ)醇和異丙醇混合(hé)溶(róng)劑來稀釋(三種溶(róng)劑各以1/3比例混合,使用單一溶劑不如混合溶劑好)。如覺幹燥太快,可適量用一點了醇來代替部分乙醇(丁醇有增加墨色(sè)光澤的作用)。但千萬要注意加入量要適當,以免影響印件的幹燥。
塑料(liào)薄膜凹版印刷用的溶劑,以醇(chún)類為主,配以苯類、醇類多用乙醇、異丙(bǐng)醇,苯類多(duō)用甲苯、二甲苯。由於硝化纖維的需要,也要(yào)加入酯(zhǐ)類,如醋酸乙酯(zhǐ)、醋酸丁酯。總之,力(lì)求油墨中的有機溶劑在收卷之(zhī)前(qián)得到徹底揮發。適當(dāng)減慢車速,加大風量(liàng)。薄膜印刷後,鬆散(sàn)地收放在鐵絲編織筐內,使墨層得以繼續通(tōng)風幹燥,固化後再行分切、製(zhì)袋(dài),薄膜印刷製袋後,經包紮,豎放在紙箱內,減少膜表麵之間的壓力。
三、印刷墨層的(de)附著(zhe)牢(láo)度
印刷墨層的附著牢度與粘(zhān)連也有著(zhe)密切的聯係。印刷墨(mò)層附著牢度(dù)差時,很容易使印刷墨膜在壓力條件(jiàn)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(xū)保證良好的油墨附著牢度。造成(chéng)油墨附著牢度不良的原因有以下幾點。
1、是否錯用了油墨或混合了不同種類的油墨。
2、塑料薄膜電暈處理不良(liáng)或吸濕(shī)過度(dù)。
3、塑料薄膜中的添加(jiā)劑(jì)析(xī)出,或空氣被灰塵吸附到薄膜上,從而影響了油墨的附著性。
4、油墨(mò)發(fā)生白化及變質。
5、幹燥不良。
四、其它一些主要的問題
1、塑料凹印油墨墨(mò)性不良。
某些塑料(liào)凹印油墨中的連結料熔(róng)點低,在操作環境溫度高、相(xiàng)對濕度大的情況下,容易粘連。
對(duì)策:①在條件允許(xǔ)時(shí),操作車(chē)間安裝空調器,將室溫控製在18℃—20℃之間,相對濕度控製在65%以下;②更換墨性好的(de)油墨。
2、塑(sù)料(liào)膜薄印刷包裝適性不良
原(yuán)因:①非包裝用樹脂(zhī)加工而成的(de)塑料薄膜;②樹脂中(zhōng)的開(kāi)口劑不足。
對策:更換塑料薄膜。
3、靜電影響
原因:塑料薄膜產生靜電,形成薄膜之間互相粘連。對策:在(zài)塑料中添加(jiā)抗靜電劑。
4、冷卻(què)條件和儲存環境
印刷品在經過幹燥箱後帶(dài)有(yǒu)很高的熱(rè)量,經過幹燥係統出來的薄(báo)膜尚帶有一定的餘熱,如不進行回冷,就會使收卷的半(bàn)成品內部產生餘熱積累,進(jìn)而由於(yú)油墨軟化而增加粘(zhān)連的可能性。因此,印刷薄膜(mó)在收卷前必須經過冷卻(què)處理。
現在普遍(biàn)使用冷卻輥(gǔn)進行冷卻。冷卻輥的溫度運行平滑性、印刷線速度等(děng)是影響冷卻(què)效(xiào)果的主要因素。如(rú)果在操作時忘記用自來水冷卻,冷(lěng)卻輥就失去了(le)冷(lěng)卻作用,塑料薄膜全部印完收好卷(juàn)以後,熱量將積累在膜卷中,溫(wēn)度會上(shàng)升(shēng)到(dào)50~60℃。這樣引起粘連的例子是很多的。
另外,在儲存和搬運過程中,溫度過高或通風(fēng)不(bú)暢也有(yǒu)可能引起粘連。
5、收卷張力過大。收卷張力過(guò)大可直(zhí)接加劇印刷墨(mò)層和接觸(chù)麵之間的轉(zhuǎn)移傾向。因此,在(zài)保證收卷整齊的前提(tí)下,應盡量減小收卷張力,而且收卷直徑也不宜過大。
6、墨層凝聚(jù)力很弱(凝聚力極(jí)度不良)墨膜凝聚力很弱時,在很小的(de)壓力(lì)下就會發生墨膜的分離,造成粘(zhān)連。
7、膜(mó)卷所受(shòu)壓力過大膜卷所受壓力過大會加劇墨層(céng)向接觸麵的轉移傾(qīng)向。堅直存放膜卷可以有(yǒu)效地減(jiǎn)小墨膜與接觸層之間的(de)壓力。
8、印刷麵與接觸(chù)麵的親和力過強(qiáng)印刷麵與接觸麵的親和力過強時,墨(mò)層的一部分(或全部)在壓力作用下很容易轉移到接觸麵上,造成粘連(lián)。
五(wǔ)、解決粘連故障的辦法和注意事項
通過對以上影響粘連(lián)的各種因素的分析,我們可以(yǐ)歸納出塑料凹印粘連故障的解(jiě)決辦法和注意事項。
1、樹脂中加添加(jiā)劑可有效(xiào)地防止內粘(zhān),經試用效果良好,具體方法如下。選用(yòng)油酸酰胺(àn),化學結構為C17H33CONH2,碘值≤86g碘/100g,酸值≤0.8mgKOH/g,熔點72~76℃,白色或黃色蠟狀。是一(yī)種滑爽劑,加(jiā)入PE樹脂(zhī)中,經螺杆加溫混煉,約50℃時即熔融並均勻地分散於塑料中,高(gāo)溫擠出後,則有部分(fèn)油酸酰胺滲出(chū)表麵,形成(chéng)一層極薄(báo)的蠟膜,使薄膜層與層之間不直接接觸,不親和,故能起到抗粘連作用。
操作(zuò)方法是:先將油酸酰胺細細研碎,或加入粉碎機中破碎。因來料開頭不均勻,不粉碎會造(zào)成添加劑(jì)局部集中。粉碎後用50目篩網篩一遍,除去粗屑,加入LDPE粒料中,配比(bǐ)為100份樹脂加入0.1份油酸(suān)酰胺,簡單地(dì)攪拌(bàn)一下,加入料鬥,直接吹塑。其他操作工藝不變(biàn)。
起到(dào)的效(xiào)果:加入添加劑後,不僅有效地防止薄膜內層粘連,而(ér)且由於薄(báo)膜形(xíng)成了一層均勻的極薄蠟層,使薄膜的光潔度、透(tòu)明度提高很多。
經凹版印刷後,油墨光亮度有很大提高(gāo),對著墨性也無影響。隻是在(zài)用量超過0.3%後,薄膜的表麵張力就難控製,著墨(mò)性下降。因此,用量要控製在0.3%以下,並且薄膜吹塑(sù)後應進行電暈處理,使印膜表麵張力控製在38×10-5N/cm2以上(shàng)。配(pèi)方(fāng)中含量為0.2%時,拆洗螺(luó)杆、機頭會容易很多,同時其潤滑性對螺杆、機筒、機頭起保護作用。油酸酰胺在塑料中還有(yǒu)一定(dìng)的抗靜電作(zuò)用。吹製彩(cǎi)色薄膜(mó),加入油酸酰胺,可提高著色(sè)分散性,排除色母積集(jí)的(de)現象,而對色彩無不良影響。另外,對熱合製袋,分切裁剪等工序均(jun1)無影響。
2、控製慢幹溶劑(jì)的使用和(hé)殘留溶劑等。盡量提高幹(gàn)燥箱(xiāng)的性能,以便能供給充分的熱量和分量。使冷卻輥平滑轉動,重卷時,注意紙管(guǎn)和輥的(de)滑動所引起的(de)溫度異常上升。印刷時或重卷檢驗時,對於PET、NY等很簿(bù)的薄膜在特別(bié)注意(yì)。在運(yùn)輸和搬運過程中,要使印刷完收好卷的薄膜保持直立,不(bú)要放倒(dǎo),否則(zé)會造成膜卷的局部壓力過大而導致粘連。印刷(shuā)圖案不要集中在特定部位(wèi)。對於多色印刷來說,在進行圖案設計時就應(yīng)考慮不能(néng)疊(dié)色(sè)太多(duō),可能的話,可以(yǐ)使用專色墨印刷,以防止局部墨(mò)層過(guò)厚。
3、在塑料薄膜上的印刷圖案偏向一側的(de)情況下,收卷起來的薄膜上有印刷圖案的一側所受到的壓力肯定比較大,非常容易造成粘連。因此,對於這種印(yìn)刷品尤其注意(yì)不在卷的太緊。采取相應的措施提高(gāo)墨層的附著牢度。在塑(sù)料薄膜(mó)凹印中含有金屬粉的(de)油墨其墨(mò)層凝(níng)聚力較弱,附著性差,在很小的壓力下就很容易引起粘連,必須充分注意。
4、玻璃紙、尼龍或兩麵都經過電暈處理的(de)薄(báo)膜(mó),收卷(juàn)後其背(bèi)麵與墨層相接觸的親合性很強,發生(shēng)粘連的危險性大,所以,在印刷之前就應該采取適當的對策。當(dāng)隻進行(háng)單麵印刷時,應(yīng)調整電(diàn)暈處理裝置,隻進行單麵處理。減慢印刷速度(dù)。提(tí)高幹燥箱的溫度時(shí),印刷後的薄膜必須通(tōng)過(guò)冷卻輥充分冷卻後再收卷。對(duì)於聚烯烴類薄膜一類容易拉伸的薄膜,尤其注意不(bú)要卷得太緊(jǐn)。
5、印刷品要在(zài)陰涼處保管。在(zài)儲存過程中要保持通風幹燥,保存時間也不宜過長,並應避免(miǎn)在日光直(zhí)接照射下或在熱源附近儲存收卷的印刷品(pǐn),庫房在氣候炎(yán)熱(rè)時(shí)應采取(qǔ)通風降溫措施。
六、小結
塑料薄膜凹版印刷是一項綜合性的技術,在(zài)印刷過程中容易出現的問題很(hěn)多,粘連就是其中(zhōng)最常見的問題之一。在高(gāo)溫、高濕的梅雨季節(jiē),尤其容易發生粘連。因為粘連不能(néng)馬上覺察到(具有非直(zhí)觀性),所以往往會引起很大(dà)的損失。
該文章轉載自塑料軟包裝(zhuāng)互動微信公眾號