夏季(jì)要注意的質量問題(tí):凹印油墨與(yǔ)回粘的關係及對策
所謂粘連,是指印刷收卷後,印刷品上(shàng)的油墨層與另一個接觸麵(miàn)(通常是薄(báo)膜(mó)的背麵)互相粘連,或(huò)油(yóu)墨附著到另一個接觸麵上。粘連的現象有(yǒu)兩種:一是塑料薄(báo)膜印(yìn)刷背表麵粘連,通常稱“回黏(nián)”,就是薄膜印刷後印跡有幹燥(zào)的假象,在印好卷筒或製袋後,在存放時期又出現(xiàn)背麵粘髒的現象。具體表現為不能順利開卷,或者因油墨剝離(lí)而損傷印(yìn)刷圖案(àn)、汙染接(jiē)觸麵。在粘連較輕時(粘(zhān)連的前一階段),表(biǎo)現為(wéi)重卷時發出剝離聲,或在重疊部分的油墨表麵呈現出異常(cháng)的(de)光澤。嚴重時印件之間撕(sī)不開,圖文墨層移染,造成產品報廢。二是塑料管狀薄(báo)膜表麵相互粘(zhān)連(lián),袋口難以揭開,用戶拒絕使用。上述兩種情況,在夏季(jì)更容易發(fā)生。操作車間溫度高,相對濕性大是造成(chéng)粘連的主(zhǔ)要原因之一。但有時與PE樹脂本身滑爽劑的含(hán)量太少有(yǒu)關,也與風量、速度等一係列因素有著密切(qiē)的聯係。
塑料薄膜或透明紙印刷後印跡出現已幹(gàn)燥的假象,但在印好卷筒或製袋後的存放期間又出(chū)現背(bèi)麵粘髒的現象,嚴重時印件之(zhī)間斷不(bú)開(kāi),圖文墨層移染,造成產品報廢。這種現(xiàn)象在高溫季(jì)節更易發生,但(dàn)高溫不是造成回粘的惟一原因,它還與塑料、油墨、溶劑揮發速度、操作環(huán)境的(de)風量(liàng)、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
油墨中采(cǎi)用的連結料樹脂不同,油墨的抗(kàng)粘連性也不同。目前塑料薄膜凹印所用的(de)油墨均屬於溶劑型(xíng)油(yóu)墨(mò),由連結料樹(shù)脂、顏料、溶劑等組成(chéng)。作為(wéi)連結料樹脂(zhī),要求(qiú)其與承印薄(báo)膜黏合要(yào)牢(láo)固,印刷收(shōu)卷(juàn)後不粘連,具有一定的柔軟性,並能耐(nài)一定的高溫(wēn),在一定範圍內不受外界因素變(biàn)化的影響。
連結(jié)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(liào)樹脂的軟化點過低,會使印刷墨層在高溫(wēn)環境下呈微熔狀態,從而使印刷產品收卷後發(fā)生粘連。提高連結(jié)料樹脂的軟化點,顯然有利(lì)於防止粘連,但軟化點過高,印刷墨層的(de)撓屈性會變差,容易脆裂。以PE、PP薄膜表印常用的聚酰胺油墨(mò)為例(lì),該油墨的連結料為聚酰胺樹脂,一般均為低分子量的線型聚合物,是由二聚酸和烷基(或芳基)二(èr)元胺縮聚得到的,其軟化點(diǎn)通常(cháng)為100~110℃。
通常情況下,為了適應印刷的需要或考(kǎo)慮到經濟性,印刷(shuā)時在油墨中常常要加入混(hún)合溶劑。每一種連結料都有自己的真溶劑、次溶劑、非溶劑。溶(róng)解性越好,就表示連結料樹脂與溶劑分子之間的親和力越大;而(ér)溶劑對樹脂的溶解(jiě)性越(yuè)好,樹脂對溶劑的釋放性也就越(yuè)差。釋放性差,就(jiù)會直接引起下文提(tí)到的殘留(liú)溶劑問題。所以,在配製混合溶劑時,溶劑應該控製在一定的範圍內。既要考慮到油墨的印刷適(shì)性要求,同時還要考慮到溶劑的綜合釋放性。
對於同一種類型的連結料樹脂來說,樹脂的(de)軟化點越低,也就意味(wèi)著樹脂越容易溶解(jiě),樹脂的脫溶劑性就會越差。從這一方(fāng)麵考慮,也應該相應(yīng)地提高連結料樹脂的軟化(huà)點。
另外(wài),在加工油墨時(shí),如果研磨時間(jiān)過長,研磨產生的溫度(dù)就會過高,導致連結料樹脂部分變性,也會給粘連帶來一定的影響(xiǎng)。
二、凹印油墨中的溶劑在印刷(shuā)後未能得到徹底揮發
印刷油墨(mò)轉移到塑料薄膜上以後,印刷墨層表麵的溶(róng)劑將首先蒸發,而處在印刷墨層內部的溶劑則必須先擴散滲透到墨膜表麵,而後才(cái)能進(jìn)行蒸發幹燥。當印刷墨層的幹燥進入終期時,印刷墨膜的表層已經固化,這就限(xiàn)製(zhì)了印刷墨層內部溶劑的繼續擴散和(hé)蒸發,從而造成了殘留溶劑問題。
塑料薄膜印刷是通過溶劑蒸發使(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的重要因(yīn)素(sù)。溶劑揮發愈慢,則版的再現(xiàn)性愈(yù)好,印刷品(pǐn)色澤愈美觀,但(dàn)容易(yì)粘連;反之,會產生印(yìn)跡發白等現象。因此,選擇適當揮(huī)發速度的溶劑,是塑料薄(báo)膜(mó)凹版印刷的關鍵。在連續套色(sè)印刷中,薄膜在兩印刷工位之(zhī)間運行時(shí)間內,溶劑必須全部揮發完,否則,在下一(yī)個工位印刷時,就會粘輥。薄膜印(yìn)刷後,油墨中的有(yǒu)機溶劑在幹燥係統中未(wèi)得到徹底揮發,薄膜收卷後仍有餘(yú)熱,給殘留(liú)在墨(mò)層中的(de)溶劑,帶來繼續揮發(fā)的條(tiáo)件,而形成粘連。高溫(wēn)潮濕季節,印刷後薄膜收卷(juàn)過(guò)緊或受壓。
當印刷墨層內的殘留溶劑達到(dào)一(yī)定的濃度時,印刷墨(mò)層保持微融(潤濕)狀態,這就直接導(dǎo)致了粘連問題的產生。因此(cǐ),必須(xū)對殘留溶劑量予(yǔ)以控製。殘(cán)留溶劑(jì)量除受到上(shàng)述連結料樹(shù)脂的溶(róng)劑釋放性影響以外,還受到下(xià)列因素的影響(xiǎng)。
1、溶劑的揮發能(néng)力(lì)
單一(yī)溶劑的揮發速(sù)度是由它的物理參數所確定的(de)。
印刷墨膜中所含(hán)的溶劑屬於混合溶(róng)劑,每種溶劑的揮發速率是不同(tóng)的。在這種情況下,溶劑的揮發情況將發生變化,揮發性強的組分首先逸出,而揮發性弱(ruò)的組分則滯留下來,導致溶劑訴組成發生了變化,也就不可能像單一溶劑那樣(yàng)在恒定(dìng)的溫度下以單一的揮發速率逸出,溶劑的揮發(fā)速率將逐漸緩慢下來。若溶劑的(de)純度不合要求(如含有過多(duō)的高沸點組分)或過多地(dì)使用了慢幹溶劑,則在正常(cháng)條件下就會產生嚴重的殘留溶劑問題。因此,合理地設計混合溶劑的配方是(shì)一個十分重要的技術問題,使(shǐ)用代用品時更應該十分(fèn)慎重。
另外,顏料(liào)的表麵特性、比表麵積及濃度也都對溶劑的揮(huī)發有一定的影響。就同一顏料來(lái)說,溶劑揮發速(sù)率將隨顏料濃度的增大而減小;對於不同的顏料來說,一般情況下,顏料密(mì)度小,溶劑的揮發(fā)速率低,顏料的(de)顆(kē)粒小,溶劑的揮發速率也低。
2、幹燥條件
幹燥條(tiáo)件包括幹燥風溫、風量(風速)、幹(gàn)燥裝置結構等。幹(gàn)燥不良,殘(cán)留溶劑量就會(huì)增多。因此,應創造盡可能好的幹燥條件。提高風溫、風量(風速),無疑可以強化幹燥條件。但應該注意的是,在印刷墨層較厚的情況下(xià),如果幹燥過快(kuài),會使墨層表麵迅速結膜,導致內部溶劑無法逸出,反而會使殘留溶劑量增大。再則,溫度過高,還容(róng)易使墨膜軟(ruǎn)化。
3、印(yìn)刷速度
印刷速度的快慢(màn),決(jué)定了印品所能得到的幹燥(zào)時間的長短。所以,應在首先保證印(yìn)刷墨(mò)層充(chōng)分(fèn)幹燥的情況下,才可提(tí)高印刷速度。
4、幹燥介(jiè)質(空氣)的濕(shī)度(dù)
幹燥介質(空氣(qì))的濕度對於殘留溶劑量有很大的影響。一是空氣中的水分如果進入油墨中,將造(zào)成溶劑的綜(zōng)合揮發性(xìng)變差。二是幹燥介質(空氣)中水分的(de)大量存在,也(yě)抑製了溶劑的揮發。環境濕度增加(jiā)一(yī)倍,油墨的幹燥速度一般(bān)要遲緩近兩倍。也正是由於這個原(yuán)因,在梅雨季(jì)節印(yìn)刷塑料薄膜時最容易發生粘連(lián)故障。因此,在高濕環境中,應盡量減慢印刷速度,並減少油墨(mò)與空氣的接觸,以保(bǎo)證油墨(mò)能充分幹燥。印刷車間的相對濕度一般(bān)不應超過70%。當然,也不能過於幹燥,否則,容易引起靜(jìng)電問題。
5、承印薄膜
不同材質的薄膜對於溶劑有(yǒu)著不同的選擇性吸收傾向。鋁箔、聚酯等為非吸收性薄膜,殘留(liú)溶劑一般較少;聚丙烯係薄膜容易(yì)殘留碳氫係溶劑,而吸水性薄膜(如尼龍、玻璃紙)則容易殘留醇係溶劑(jì)。另(lìng)外某些薄膜中添加的助劑也會影響溶劑的(de)揮發。由此增大了殘(cán)留溶劑量。
對策,油墨中溶(róng)劑的揮發速度,不僅取決於溶劑(jì)的沸點,蒸氣(qì)壓、蒸氣潛熱等,還取決於操作環境的溫(wēn)度(dù)、濕度、風基(jī)、溶質和墨(mò)層厚薄等條件。因此,應根據條件的變化,隨時調(diào)整油墨中溶劑的揮發速度。在(zài)一般(bān)溫度下,如墨層幹(gàn)得過快,應加入(rù)揮發(fā)慢的溶劑;反之,則(zé)加入揮發快的溶劑。也可用(yòng)二(èr)甲苯、乙醇和異(yì)丙醇混合溶劑來稀釋(三種溶(róng)劑各(gè)以1/3比例混合,使(shǐ)用單一溶劑不如混合溶劑好)。如覺幹燥太快,可適量用一點(diǎn)了醇來代替部分乙醇(丁醇有(yǒu)增加墨色光澤的作用)。但(dàn)千萬要注意加入量要適當,以免影響印件的幹燥。
塑料薄膜凹版(bǎn)印(yìn)刷用的溶劑,以醇類為主,配以苯類、醇類多用乙(yǐ)醇、異丙(bǐng)醇,苯類多用甲苯、二甲苯。由於硝化纖維的需要(yào),也要加入酯類,如醋酸乙酯、醋酸丁酯。總之,力求油墨(mò)中的有機溶劑在收卷之前得到徹底揮發(fā)。適當減慢車速,加大風量。薄膜印刷後(hòu),鬆散(sàn)地收放在鐵絲編織筐內,使墨層得以繼續通風幹燥(zào),固化後再行分切、製袋,薄膜印刷製袋後,經包紮,豎放在紙箱內,減少膜表麵(miàn)之間的壓(yā)力。
三、印刷墨層的附著牢度
印刷墨層的附著牢度與(yǔ)粘連(lián)也有著密切的聯係。印刷墨層附著牢度差時,很(hěn)容易使印刷墨膜(mó)在壓力條件下轉移到與之接觸的(de)另(lìng)一層薄膜上,從而造成粘連。因此,必須保證良好的油(yóu)墨附著牢度。造成油墨附著牢度不良的原因有以下幾點。
1、是否錯用了油墨(mò)或混合了不同種類的(de)油墨(mò)。
2、塑料薄膜電(diàn)暈處理(lǐ)不良(liáng)或吸濕過度。
3、塑料(liào)薄膜中的添加劑析出,或空氣被灰(huī)塵吸(xī)附(fù)到薄膜上(shàng),從而影響了油墨的附著性。
4、油墨發生白化及變質。
5、幹燥不良。
四、其它一些主要的(de)問題
1、塑料凹(āo)印油墨墨性不良。某些塑料凹印油墨中的連結料熔點低,在操作環境溫度高、相對濕度大(dà)的情況(kuàng)下,容易粘連。
對策:①在條(tiáo)件允許時,操作車間(jiān)安裝空調器,將室溫控製在(zài)18℃—20℃之間,相(xiàng)對濕度控製在65%以下;②更換(huàn)墨性好的油墨。
2、塑料膜(mó)薄印刷包裝適性不良
原因:①非包裝用樹脂加工而成的塑料薄膜;②樹脂中的開(kāi)口劑不足。
對策:更(gèng)換塑料薄膜。
3、靜電影響
原因:塑(sù)料薄膜產生靜電(diàn),形成薄膜之間互相粘連。對(duì)策:在塑料(liào)中添加抗(kàng)靜電劑。
4、冷卻條件和儲存環境
印刷品在經過幹(gàn)燥箱後帶有(yǒu)很高的熱量(liàng),經(jīng)過幹燥係統出來的薄膜(mó)尚帶有一(yī)定的餘熱,如不進行回冷,就會使收卷的半成品內部產生餘熱(rè)積累,進而由於油墨軟化而增加粘連的可能性。因此,印刷薄膜在收卷前必須經過冷卻處理。
現在普遍使用冷卻(què)輥進行冷卻。冷卻輥的溫度運(yùn)行平(píng)滑性、印刷線速度等是影響冷卻效果的主要(yào)因素。如果在操作時忘記用自來水(shuǐ)冷卻(què),冷卻輥就失去了冷卻作用(yòng),塑料薄膜全部印完收好卷以後,熱量將積累(lèi)在膜卷中,溫度會(huì)上升到50~60℃。這樣引起粘連(lián)的例子是很多的。
另外(wài),在儲存和搬運過(guò)程中,溫度過(guò)高或通風不暢也有(yǒu)可能引(yǐn)起粘連。
5、收卷張力過大。收卷張力過大可直接(jiē)加劇印刷墨層和接觸麵之間的轉(zhuǎn)移傾(qīng)向。因此,在保證收卷整齊的前提下,應盡量減小收卷張力,而且收卷直徑也(yě)不宜過大。
6、墨(mò)層凝聚力很弱(凝聚力極度不良)墨膜(mó)凝聚力很弱時,在很小的壓力下就會發生墨膜的分離,造成粘連。
7、膜卷所受壓力過(guò)大膜(mó)卷所(suǒ)受壓力過大會加劇墨層(céng)向接(jiē)觸麵的(de)轉移傾向。堅直存放膜卷可以有效地減小(xiǎo)墨膜與接觸層(céng)之間的壓力。
8、印(yìn)刷麵與接觸麵的親和力過強印刷麵與(yǔ)接觸(chù)麵的親和力過強時,墨層的一部分(或全部)在壓力作用下很容易轉移到接觸麵上(shàng),造成粘連。
五、解決粘連(lián)故障的辦法和(hé)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(sù)料凹印(yìn)粘連故障的解決辦法和注意事項(xiàng)。
1、樹(shù)脂中加添加劑可有效地防止內粘,經試用效果良好,具體方法如下(xià)。選用油酸酰胺,化學結構為C17H33CONH2,碘值≤86g碘(diǎn)/100g,酸值≤0.8mgKOH/g,熔點72~76℃,白色或黃色蠟狀。是一種滑爽劑,加入PE樹(shù)脂中,經螺杆加(jiā)溫混煉,約50℃時即熔(róng)融並均勻地分散於塑料中,高溫擠出後,則有部分油酸酰胺滲出表麵,形成一層極薄的蠟膜,使薄膜(mó)層與層之間不直接接觸,不(bú)親和,故(gù)能起到抗粘連作用。
操作方法(fǎ)是:先將油酸酰胺細細(xì)研碎,或加入粉(fěn)碎機中破(pò)碎。因來料(liào)開頭不均勻,不粉碎(suì)會造成添加劑局部集中(zhōng)。粉碎(suì)後用50目篩網篩一遍,除去(qù)粗屑,加入LDPE粒料中,配比為100份樹脂加入0.1份油酸酰胺,簡單地攪拌一下,加入(rù)料鬥,直接(jiē)吹塑。其他操作工藝不變(biàn)。
起到的效果:加入添(tiān)加劑後,不僅有效地防止薄膜內層(céng)粘連,而且由於薄膜形成了一層(céng)均勻的極薄蠟層,使薄膜(mó)的光潔度、透(tòu)明度(dù)提高很(hěn)多。
經凹版印刷後,油墨光亮度有很大提高,對著墨性也無影響。隻是在用量超過0.3%後,薄膜的表麵張力就難(nán)控製,著墨性下降(jiàng)。因此,用量要控製在0.3%以下,並且薄膜吹塑後應進行電暈處理,使(shǐ)印膜表麵(miàn)張力(lì)控製在38×10-5N/cm2以上。配方中含(hán)量為0.2%時,拆洗螺杆、機頭會(huì)容易很多,同時其(qí)潤滑性對螺杆、機筒、機頭起保護作用。油酸酰胺在塑料(liào)中還有一定的抗靜電作用。吹製彩色薄膜,加入油酸酰(xiān)胺,可提高著色分散性,排除色母積集的現象,而對色彩無不良影響。另外,對熱合製袋,分切裁(cái)剪等工序均無影響。
2、控製慢幹溶劑的(de)使用和殘留溶劑等。盡量提高幹(gàn)燥箱的性能,以便能供給充分的熱(rè)量和分量。使冷卻輥平滑(huá)轉動(dòng),重卷時(shí),注意(yì)紙管和輥的滑動所引起的溫度異常(cháng)上升。印刷時或重卷檢驗時,對於PET、NY等很(hěn)簿的薄膜在特別注意。在運(yùn)輸和搬運過程中,要使印刷完收好(hǎo)卷的(de)薄膜保持直立,不要放倒,否則會造成膜卷的局部壓力過大而導致粘(zhān)連。印(yìn)刷圖案(àn)不要集中在(zài)特定部位。對於多色印刷來說,在進行圖案設計(jì)時就應考慮不能疊色太多,可能的話,可以使用專色墨印刷,以防止局部墨層過厚。
3、在(zài)塑料薄膜上的印刷圖案偏向一側的情況下,收卷起來的薄(báo)膜上有印(yìn)刷圖(tú)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(duì)於這種印刷品尤其注意不在卷的(de)太緊。采取相(xiàng)應的措施提高墨層(céng)的附著牢度。在塑(sù)料薄膜凹印中含有金屬粉的油墨其墨層凝聚力較弱(ruò),附著性差,在很小(xiǎo)的壓力下就很容易引起粘連,必須充分注意(yì)。
4、玻璃紙、尼龍或兩麵都經過電暈處理的薄膜,收卷後其背麵(miàn)與墨層相接觸的親(qīn)合性很強,發生粘連的危險性大,所以,在印刷(shuā)之前就應該采取適當(dāng)的對策。當(dāng)隻進行單麵印刷時,應調整電暈處理裝置,隻進行單麵處理。減慢印(yìn)刷速度。提高幹(gàn)燥箱的溫度時,印刷後的薄膜必須通過冷卻輥充分冷卻(què)後再收卷。對於聚烯烴類薄膜一類容易拉伸的薄膜,尤其注意不要卷得太緊。
5、印刷品要在陰(yīn)涼處保管。在儲存過程中要保持通風(fēng)幹燥,保存時間也不宜過長,並應避免在日光直接照射下或在熱源附近儲存(cún)收卷的印刷品,庫房在氣候炎熱時(shí)應采取通風降溫措施。
六(liù)、小結
塑料薄膜凹版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(shì)其(qí)中(zhōng)最常見(jiàn)的問題之一。在高溫、高濕的梅雨季節,尤其(qí)容(róng)易發生粘連。因為粘(zhān)連不能馬上覺察到(具有非直觀(guān)性),所以(yǐ)往往會引起很大的損失。