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夏季要注意的質(zhì)量問(wèn)題:凹印油墨與回粘的關(guān)系及對策

發(fā)布時(shí)間:2015/07/09 20:37:15  閱讀量:2271 次

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。粘連的現象有兩種:一是塑料薄膜印刷背表面粘連,通常稱(chēng)“回黏”,就是薄膜印刷后印跡有干燥的假象,在印好卷筒或制袋后,在存放時(shí)期又出現背面粘臟的現象。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。嚴重時(shí)印件之間撕不開(kāi),圖文墨層移染,造成產(chǎn)品報廢。二是塑料管狀薄膜表面相互粘連,袋口難以揭開(kāi),用戶(hù)拒絕使用。上述兩種情況,在夏季更容易發(fā)生。操作車(chē)間溫度高,相對濕性大是造成粘連的主要原因之一。但有時(shí)與PE樹(shù)脂本身滑爽劑的含量太少有關(guān),也與風(fēng)量、速度等一系列因素有著(zhù)密切的聯(lián)系。

塑料薄膜或透明紙印刷后印跡出現已干燥的假象,但在印好卷筒或制袋后的存放期間又出現背面粘臟的現象,嚴重時(shí)印件之間斷不開(kāi),圖文墨層移染,造成產(chǎn)品報廢。這種現象在高溫季節更易發(fā)生,但高溫不是造成回粘的惟一原因,它還與塑料、油墨、溶劑揮發(fā)速度、操作環(huán)境的風(fēng)量、光照等一系列因素有著(zhù)密切的聯(lián)系。

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。

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℃。

通常情況下,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和力越大;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)。

另外,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、凹印油墨中的溶劑在印刷后未能得到徹底揮發(fā)

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。

塑料薄膜印刷是通過(guò)溶劑蒸發(fā)使油墨干燥的。其揮發(fā)速度是決定墨層干燥情況和影響印刷質(zhì)量的重要因素。溶劑揮發(fā)愈慢,則版的再現性愈好,印刷品色澤愈美觀(guān),但容易粘連;反之,會(huì )產(chǎn)生印跡發(fā)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(guān)鍵。在連續套色印刷中,薄膜在兩印刷工位之間運行時(shí)間內,溶劑必須全部揮發(fā)完,否則,在下一個(gè)工位印刷時(shí),就會(huì )粘輥。薄膜印刷后,油墨中的有機溶劑在干燥系統中未得到徹底揮發(fā),薄膜收卷后仍有余熱,給殘留在墨層中的溶劑,帶來(lái)繼續揮發(fā)的條件,而形成粘連。高溫潮濕季節,印刷后薄膜收卷過(guò)緊或受壓。

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。

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),導致溶劑訴組成發(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,顏料密度小,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。

對策,油墨中溶劑的揮發(fā)速度,不僅取決于溶劑的沸點(diǎn),蒸氣壓、蒸氣潛熱等,還取決于操作環(huán)境的溫度、濕度、風(fēng)基、溶質(zhì)和墨層厚薄等條件。因此,應根據條件的變化,隨時(shí)調整油墨中溶劑的揮發(fā)速度。在一般溫度下,如墨層干得過(guò)快,應加入揮發(fā)慢的溶劑;反之,則加入揮發(fā)快的溶劑。也可用二甲苯、乙醇和異丙醇混合溶劑來(lái)稀釋(三種溶劑各以1/3比例混合,使用單一溶劑不如混合溶劑好)。如覺(jué)干燥太快,可適量用一點(diǎn)了醇來(lái)代替部分乙醇(丁醇有增加墨色光澤的作用)。但千萬(wàn)要注意加入量要適當,以免影響印件的干燥。

塑料薄膜凹版印刷用的溶劑,以醇類(lèi)為主,配以苯類(lèi)、醇類(lèi)多用乙醇、異丙醇,苯類(lèi)多用甲苯、二甲苯。由于硝化纖維的需要,也要加入酯類(lèi),如醋酸乙酯、醋酸丁酯??傊?,力求油墨中的有機溶劑在收卷之前得到徹底揮發(fā)。適當減慢車(chē)速,加大風(fēng)量。薄膜印刷后,松散地收放在鐵絲編織筐內,使墨層得以繼續通風(fēng)干燥,固化后再行分切、制袋,薄膜印刷制袋后,經(jīng)包扎,豎放在紙箱內,減少膜表面之間的壓力。

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)。

1、是否錯用了油墨或混合了不同種類(lèi)的油墨。

2、塑料薄膜電暈處理不良或吸濕過(guò)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,從而影響了油墨的附著(zhù)性。

4、油墨發(fā)生白化及變質(zhì)。

5、干燥不良。

四、其它一些主要的問(wèn)題

1、塑料凹印油墨墨性不良。某些塑料凹印油墨中的連結料熔點(diǎn)低,在操作環(huán)境溫度高、相對濕度大的情況下,容易粘連。

對策:①在條件允許時(shí),操作車(chē)間安裝空調器,將室溫控制在18℃—20℃之間,相對濕度控制在65%以下;②更換墨性好的油墨。

2、塑料膜薄印刷包裝適性不良

原因:①非包裝用樹(shù)脂加工而成的塑料薄膜;②樹(shù)脂中的開(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(chǎn)生靜電,形成薄膜之間互相粘連。對策:在塑料中添加抗靜電劑。

4、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。

5、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。

6、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。

7、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。堅直存放膜卷可以有效地減小墨膜與接觸層之間的壓力。

8、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。

五、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。

1、樹(shù)脂中加添加劑可有效地防止內粘,經(jīng)試用效果良好,具體方法如下。選用油酸酰胺,化學(xué)結構為C17H33CONH2,碘值≤86g碘/100g,酸值≤0.8mgKOH/g,熔點(diǎn)72~76℃,白色或黃色蠟狀。是一種滑爽劑,加入PE樹(shù)脂中,經(jīng)螺桿加溫混煉,約50℃時(shí)即熔融并均勻地分散于塑料中,高溫擠出后,則有部分油酸酰胺滲出表面,形成一層極薄的蠟膜,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。

操作方法是:先將油酸酰胺細細研碎,或加入粉碎機中破碎。因來(lái)料開(kāi)頭不均勻,不粉碎會(huì )造成添加劑局部集中。粉碎后用50目篩網(wǎng)篩一遍,除去粗屑,加入LDPE粒料中,配比為100份樹(shù)脂加入0.1份油酸酰胺,簡(jiǎn)單地攪拌一下,加入料斗,直接吹塑。其他操作工藝不變。

起到的效果:加入添加劑后,不僅有效地防止薄膜內層粘連,而且由于薄膜形成了一層均勻的極薄蠟層,使薄膜的光潔度、透明度提高很多。

經(jīng)凹版印刷后,油墨光亮度有很大提高,對著(zhù)墨性也無(wú)影響。只是在用量超過(guò)0.3%后,薄膜的表面張力就難控制,著(zhù)墨性下降。因此,用量要控制在0.3%以下,并且薄膜吹塑后應進(jìn)行電暈處理,使印膜表面張力控制在38×10-5N/cm2以上。配方中含量為0.2%時(shí),拆洗螺桿、機頭會(huì )容易很多,同時(shí)其潤滑性對螺桿、機筒、機頭起保護作用。油酸酰胺在塑料中還有一定的抗靜電作用。吹制彩色薄膜,加入油酸酰胺,可提高著(zhù)色分散性,排除色母積集的現象,而對色彩無(wú)不良影響。另外,對熱合制袋,分切裁剪等工序均無(wú)影響。

2、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分量。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等很簿的薄膜在特別注意。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。

3、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在卷的太緊。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。

4、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。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。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。

5、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。

六、小結

塑料薄膜凹版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。

夏季要注意的質(zhì)量問(wèn)題:凹印油墨與回粘的關(guān)系及對策





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