隨
著(zhù)塑料包裝在日常生活中的廣泛應用,塑料薄膜印刷業(yè)得到了很大的發(fā)展。塑料薄膜印刷是一項綜合性的技術(shù),在印刷過(guò)程中容易出現的問(wèn)題很多,粘連就是其中最
常見(jiàn)的問(wèn)題之一。在高溫、高濕的梅雨季節,尤其容易發(fā)生粘連。因為粘連不能馬上覺(jué)察到(具有非直觀(guān)性),所以往往會(huì )引起很大的損失。
所
謂粘連,是指印刷收卷后,印刷品上的油墨層與另一個(gè)接觸面(通常是薄膜的背面)互相粘連,或油墨附著(zhù)到另一個(gè)接觸面上。具體表現為不能順利開(kāi)卷,或者因油
墨剝離而損傷印刷圖案、污染接觸面。在粘連較輕時(shí)(粘連的前一階段),表現為重卷時(shí)發(fā)出剝離聲,或在重疊部分的油墨表面呈現出異常的光澤。
導致塑料薄膜凹印產(chǎn)品產(chǎn)生粘連的原因比較復雜,涉及到油墨、溶劑、印刷薄膜、工藝條件等多方面的因素。在印刷、復合、分切等加工過(guò)程中均有可能發(fā)生粘連。本文著(zhù)重討論印刷工序中產(chǎn)生粘連故障的影響因素和解決辦法。
從實(shí)際統計情況看,粘連現象主要是由油墨發(fā)黏、溫度太高、殘留溶劑太多、壓力太大等因素引起的。下面分別進(jìn)行具體分析。
一、油墨中的連結料樹(shù)脂
油
墨中采用的連結料樹(shù)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于溶劑型油墨,由連結料樹(shù)脂、顏料、溶劑等組成。作為連結料樹(shù)脂,要求
其與承印薄膜黏合要牢固,印刷收卷后不粘連,具有一定的柔軟性,并能耐一定的高溫,在一定范圍內不受外界因素變化的影響。
1.連結料樹(shù)脂的軟化點(diǎn)
連結料樹(shù)脂的軟化點(diǎn)高低直接影響著(zhù)印刷墨層的性能。連結料樹(shù)脂的軟化點(diǎn)過(guò)低,會(huì )使印刷墨層在高溫環(huán)境下呈微熔狀態(tài),從而使印刷產(chǎn)品收卷后發(fā)生粘連。提高連結料樹(shù)脂的軟化點(diǎn),顯然有利于防止粘連,但軟化點(diǎn)過(guò)高,印刷墨層的撓屈性會(huì )變差,容易脆裂。
以PE、PP薄膜表印常用的聚酰胺油墨為例,該油墨的連結料為聚酰胺樹(shù)脂,一般均為低分子量的線(xiàn)型聚合物,是由二聚酸和烷基(或芳基)二元胺縮聚得到的,其軟化點(diǎn)通常為100—110℃。
2.連結料樹(shù)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經(jīng)濟性,印刷時(shí)在油墨中常常要加入混合溶劑。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
示連結料樹(shù)脂與溶劑分子之間的親合力越大;而溶劑對樹(shù)脂的溶解性越好,樹(shù)脂對溶劑的釋放性也就越差。釋放性差,就會(huì )直接引起下文提到的殘留溶劑問(wèn)題。所
以,在配制混合溶劑時(shí),溶劑應該控制在一定的范圍內。既要考慮到油墨的印刷適性要求,同時(shí)還要考慮到溶劑的綜合釋放性。
對于同一種類(lèi)型的連結料樹(shù)脂來(lái)說(shuō),樹(shù)脂的軟化點(diǎn)越低,也就意味著(zhù)樹(shù)脂越容易溶解,樹(shù)脂的脫溶劑性就會(huì )越差。從這一方面考慮,也應該相應地提高連結料樹(shù)脂的軟化點(diǎn)。
3.研磨時(shí)間與研磨溫度
在加工油墨時(shí),如果研磨時(shí)間過(guò)長(cháng),研磨產(chǎn)生的溫度就會(huì )過(guò)高,導致連結料樹(shù)脂部分變性,也會(huì )給粘連帶來(lái)一定的影響。
二、殘留溶劑
印刷油墨轉移到塑料薄膜上以后,印刷墨層表面的溶劑將首先蒸發(fā),而處在印刷墨層內部的溶劑則必須先擴散滲透到墨膜表面,而后才能進(jìn)行蒸發(fā)干燥。當印刷墨
層的干燥進(jìn)入終期時(shí),印刷墨膜的表層已經(jīng)固化,這就限制了印刷墨層內部溶劑的繼續擴散和蒸發(fā),從而造成了殘留溶劑問(wèn)題。
當印刷墨層內的殘留溶劑達到一定的濃度時(shí),印刷墨層保持微融(潤濕)狀態(tài),這就直接導致了粘連問(wèn)題的產(chǎn)生。因此,必須對殘留溶劑量予以控制。殘留溶劑量除受到上述連結料樹(shù)脂的溶劑釋放性影響以外,還受到下列因素的影響。
1.溶劑的揮發(fā)能力
單一溶劑的揮發(fā)速度是由它的物理參數所確定的。揮發(fā)能力與溶劑參數相關(guān)性為:
E=KP25M/d25
式中E為溶劑揮發(fā)速率,P25為25℃時(shí)溶劑的飽和蒸氣壓,d25為25℃時(shí)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于混合溶劑,每種溶劑的揮發(fā)速率是不同的。在這種情況下,溶劑的揮發(fā)情況將發(fā)生變化,揮發(fā)性強的組分首先逸出,而揮發(fā)性弱的組分則滯留下來(lái),導致溶劑的組成發(fā)生了變化,也就不可能像單一溶劑那樣在恒定的溫度下以單一的揮發(fā)速率逸出,溶劑的揮發(fā)速率將逐漸緩慢下來(lái)。
若溶劑的純度不合要求(如含有過(guò)多的高沸點(diǎn)組分)或過(guò)多地使用了慢干溶劑,則在正常條件下就會(huì )產(chǎn)生嚴重的殘留溶劑問(wèn)題。因此,合理地設計混合溶劑的配方是一個(gè)十分重要的技術(shù)問(wèn)題,使用代用品時(shí)更應該十分慎重。
另外,顏料的表面特性、比表面積及濃度也都對溶劑的揮發(fā)有一定的影響。就同一顏料來(lái)說(shuō),溶劑揮發(fā)速率將隨顏料濃度的增大而減??;對于不同的顏料來(lái)說(shuō),一般情況下,顏料比重小,溶劑的揮發(fā)速率低,顏料的顆粒小,溶劑的揮發(fā)速率也低。
2.干燥條件
干燥條件包括干燥風(fēng)溫、風(fēng)量(風(fēng)速)、干燥裝置結構等。干燥不良,殘留溶劑量就會(huì )增多。因此,應創(chuàng )造盡可能好的干燥條件。提高風(fēng)溫、風(fēng)量(風(fēng)速),無(wú)疑
可以強化干燥條件。但應該注意的是,在印刷墨層較厚的情況下,如果干燥過(guò)快,會(huì )使墨層表面迅速結膜,導致內部溶劑無(wú)法逸出,反而會(huì )使殘留溶劑量增大。再
則,溫度過(guò)高,還容易使墨膜軟化。
3.印刷速度
印刷速度的快慢,決定了印品所能得到的干燥時(shí)間的長(cháng)短。所以,應在首先保證印刷墨層充分干燥的情況下,才可提高印刷速度。
4.干燥介質(zhì)(空氣)的濕度
干燥介質(zhì)(空氣)的濕度對于殘留溶劑量有很大的影響。一是空氣中的水分如果進(jìn)入油墨中,將造成溶劑的綜合揮發(fā)性變差。二是干燥介質(zhì)(空氣)中水分的大量存在,也抑制了溶劑的揮發(fā)。
環(huán)境濕度增加一倍,油墨的干燥速度一般要遲緩近兩倍。也正是由于這個(gè)原因,在梅雨季節印刷塑料薄膜時(shí)最容易發(fā)生粘連故障。因此,在高濕環(huán)境中,應盡量減慢印刷速度,并減少油墨與空氣的接觸,以保證油墨能充分干燥。
印刷車(chē)間的相對濕度一般不應超過(guò)70%。當然,也不能過(guò)于干燥,否則,容易引起靜電問(wèn)題。
5.承印薄膜
不同材質(zhì)的薄膜對于溶劑有著(zhù)不同的選擇性吸收傾向。鋁箔、聚酯等為非吸收性薄膜,殘留溶劑一般較少;聚丙烯系薄膜容易殘留碳氫系溶劑,而吸水性薄膜(如尼龍、玻璃紙)則容易殘留醇系溶劑。另外,某些薄膜中添加的助劑也會(huì )影響溶劑的揮發(fā),由此增大了殘留溶劑量。
三、印刷墨層的附著(zhù)牢度
印刷墨層的附著(zhù)牢度與粘連也有著(zhù)密切的聯(lián)系。印刷墨層附著(zhù)牢度差時(shí),很容易使印刷墨膜在壓力條件下轉移到與之接觸的另一層薄膜上,從而造成粘連。因此,必須保證良好的油墨附著(zhù)牢度。造成油墨附著(zhù)牢度不良的原因有以下幾點(diǎn):
?。?)錯用了油墨或混合了不同種類(lèi)的油墨。
?。?)塑料薄膜電暈處理不良或吸濕過(guò)度。
?。?)塑料薄膜中的添加劑析出,或空氣被灰塵吸附到薄膜上,從而影響了油墨的附著(zhù)性。
?。?)油墨發(fā)生白化及變質(zhì)。
?。?)干燥不良。
四、冷卻條件和儲存環(huán)境
印刷品在經(jīng)過(guò)干燥箱后帶有很高的熱量,經(jīng)過(guò)干燥系統出來(lái)的薄膜尚帶有一定的余熱,如不進(jìn)行回冷,就會(huì )使收卷的半成品內部產(chǎn)生余熱積累,進(jìn)而由于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(jīng)過(guò)冷卻處理。
現在普遍使用冷卻輥進(jìn)行冷卻。冷卻輥的溫度、運行平滑性、印刷線(xiàn)速度等是影響冷卻效果的主要因素。如果在操作時(shí)忘記用自來(lái)水冷卻,冷卻輥就失去了冷卻作用,塑料薄膜全部印完收好卷以后,熱量將積累在膜卷中,溫度會(huì )上升到50~60℃。這樣引起粘連的例子是很多的。
另外,在儲存和搬運過(guò)程中,溫度過(guò)高或通風(fēng)不暢也有可能引起粘連。
五、其他
?。?)收卷張力過(guò)大
收卷張力過(guò)大可直接加劇印刷墨層和接觸面之間的轉移傾向。因此,在保證收卷整齊的前提下,應盡量減小收卷張力,而且收卷直徑也不宜過(guò)大。
?。?)墨層凝聚力很弱(凝聚力極度不良)
墨膜凝聚力很弱時(shí),在很小的壓力下就會(huì )發(fā)生墨膜的分離,造成粘連。
?。?)膜卷所受壓力過(guò)大
膜卷所受壓力過(guò)大會(huì )加劇墨層向接觸面的轉移傾向。豎直存放膜卷可以有效地減小墨膜與接觸層之間的壓力。
?。?)印刷面與接觸面的親和力過(guò)強
印刷面與接觸面的親和力過(guò)強時(shí),墨層的一部分(或全部)在壓力作用下很容易轉移到接觸面上,造成粘連。
六、解決粘連故障的辦法和注意事項
通過(guò)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決辦法和注意事項:
?。?)控制慢干溶劑的使用和殘留溶劑等。
?。?)盡量提高干燥箱的性能,以便能供給充分的熱量和風(fēng)量。
?。?)使冷卻輥平滑轉動(dòng),重卷時(shí),注意紙管和輥的滑動(dòng)所引起的溫度異常上升。
?。?)印刷時(shí)或重卷檢驗時(shí),對于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(huì )造成膜卷的局部壓力過(guò)大而導致粘連。
?。?)印刷圖案不要集中在特定部位。對于多色印刷來(lái)說(shuō),在進(jìn)行圖案設計時(shí)就應考慮不能疊色太多,可能的話(huà),可以使用專(zhuān)色墨印刷,以防止局部墨層過(guò)厚。
在塑料薄膜上的印刷圖案偏向一側的情況下,收卷起來(lái)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,對于這種印刷品尤其注意不要卷的太緊。
?。?)采取相應的措施提高墨層的附著(zhù)牢度。
?。?)在塑料薄膜凹印中含有金屬粉的油墨其墨層凝聚力較弱,附著(zhù)性差,在很小的壓力下就很容易引起粘連,必須充分注意。
?。?)玻璃紙,尼龍或兩面都經(jīng)過(guò)電暈處理的薄膜,收卷后其背面與墨層相接觸的親合性很強,發(fā)生粘連的危險性大,所以,在印刷之前就應該采取適當的對策。當只進(jìn)行單面印刷時(shí),應調整電暈處理裝置,只進(jìn)行單面處理。
?。?)減慢印刷速度。
?。?0)提高干燥箱的溫度時(shí),印刷后的薄膜必須通過(guò)冷卻輥充分冷卻后再收卷。
?。?1)對于聚烯烴類(lèi)薄膜一類(lèi)容易拉伸的薄膜,尤其注意不要卷得太緊。
?。?2)印刷品要在陰涼處保管。在儲存過(guò)程中要保持通風(fēng)干燥,保存時(shí)間也不宜過(guò)長(cháng),并應避免在日光直接照射下或在熱源附近儲存收卷的印刷品,庫房在氣候炎熱時(shí)應采取通風(fēng)降溫措施。
江蘇申凱包裝高新技術(shù)股份有限公司成立于2002年,公司注冊資本8000萬(wàn)RMB,天交所上市企業(yè),,股權代碼000057,高新技術(shù)企業(yè),公司總投資超過(guò)2.1億RMB,擁有20000余平方米普包廠(chǎng)區;擁有13000平方米的藥包廠(chǎng)區,
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包裝膜(袋)、藥用
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