夏季要注意的質量問題:凹印油墨與回粘的關係及(jí)對策
所謂粘連,是指印刷(shuā)收卷後,印刷品(pǐn)上的油墨層與另一個接觸麵(miàn)(通(tōng)常是(shì)薄(báo)膜的背麵)互相粘連,或(huò)油墨附著(zhe)到另一個接觸麵上。粘連的現象有兩種:一是塑(sù)料薄膜印刷(shuā)背表麵粘連,通常稱“回黏”,就是薄膜(mó)印刷後(hòu)印跡(jì)有幹燥的假象,在印好卷筒或製(zhì)袋後,在存放時(shí)期又出(chū)現背麵粘(zhān)髒的(de)現象。具體表現為不能順利(lì)開卷,或者因油墨剝離(lí)而損傷(shāng)印刷圖案、汙染接(jiē)觸麵。在粘連較輕時(粘連的前一階段),表現為重卷時發出剝離聲,或在重疊部分的油(yóu)墨表麵呈現出異(yì)常的光澤。嚴重時印件之間撕不開,圖文墨層移染,造成產品報廢。二是塑料管狀薄膜(mó)表麵(miàn)相(xiàng)互粘連,袋口難以揭開(kāi),用戶拒絕使用。上(shàng)述兩種情況,在夏季更容易(yì)發生。操作車間溫度高,相對濕性大是造成粘連的(de)主(zhǔ)要原因(yīn)之一。但有時與PE樹脂本身滑爽劑的(de)含量太少有關,也與風量、速度等一係列因素有著密切的聯係。
塑料薄膜(mó)或透明紙印刷後印跡出現已幹燥的假象,但在印好卷筒或製袋後的(de)存放期間又(yòu)出現背麵粘髒(zāng)的現象,嚴重時印件之間斷不開,圖文墨層移染,造成產品報廢。這種(zhǒng)現象在高溫季節更易發生,但高溫不是造成回粘的惟(wéi)一原因,它還與塑料、油墨、溶劑揮發速度、操(cāo)作環境的風量、光照(zhào)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(mò)中采用的連結料(liào)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(mò)均(jun1)屬於溶(róng)劑型油墨,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,印刷收卷(juàn)後不粘連,具有一定的柔軟性,並能耐(nài)一定的高溫,在(zài)一定範(fàn)圍內不受外界因素變化的影響。
連結(jié)料樹脂的軟化點高低(dī)直接影響著印刷(shuā)墨(mò)層的(de)性能。連結料樹脂的軟化點過低,會使印刷墨層在高溫環境下呈微熔狀態,從而使印刷產品收卷後發(fā)生粘連。提高連結料樹脂的軟化點,顯(xiǎn)然有利於防止粘連,但軟化點過高,印刷墨層(céng)的撓屈性會變差,容易脆裂。以PE、PP薄膜表印常用的(de)聚酰胺油墨為例,該油(yóu)墨的連結(jié)料為(wéi)聚酰胺樹脂,一般均為低(dī)分子量的線型聚合物(wù),是由(yóu)二聚(jù)酸和烷基(或芳基)二元胺縮聚得到的,其軟(ruǎn)化點通常為100~110℃。
通常情況下,為了適應印刷的需要或考慮到經濟性,印刷(shuā)時在油墨中常常(cháng)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(jì)。溶解性越好,就表示連結料樹脂與溶劑分子之間的(de)親和力越大;而溶劑對樹脂(zhī)的溶解(jiě)性越(yuè)好,樹脂對溶劑的釋放性也就越(yuè)差。釋放(fàng)性差,就會直(zhí)接引起(qǐ)下文提到的殘留溶劑問題。所以,在配製混合溶劑時,溶劑(jì)應該控製在一(yī)定的範圍內。既要考慮到油(yóu)墨的印刷適性要求(qiú),同(tóng)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(lái)說,樹脂的軟化點越低,也(yě)就意味著樹脂(zhī)越容易溶解,樹脂的脫溶劑性就會越差。從這一方麵考慮,也應該相應地(dì)提高連結料樹脂的軟化點。
另外,在加工油墨時,如果研磨時(shí)間(jiān)過長,研磨產生的溫度就會過高,導致連結料樹脂部分變性,也會給粘連帶來一定的影響。
二、凹印油墨中的溶劑在印刷(shuā)後未能得到徹底揮發
印刷油墨轉移到(dào)塑料薄膜上以後(hòu),印刷(shuā)墨(mò)層表麵的(de)溶劑將首先(xiān)蒸發,而處在印刷墨(mò)層內部的溶劑則必須先擴散滲透到墨膜表麵,而後才(cái)能進行蒸發幹燥。當印刷(shuā)墨層的幹燥進入終期時,印刷墨(mò)膜的表層已經(jīng)固化(huà),這就限製了(le)印刷墨層內部溶劑的繼續擴散和蒸發(fā),從而造成(chéng)了殘留溶劑問題。
塑料薄膜印刷是通過(guò)溶劑蒸發使(shǐ)油墨幹燥的。其(qí)揮發速(sù)度是決定墨層幹燥情況和影響印刷(shuā)質量的重要因素。溶劑揮發愈慢,則版的再現(xiàn)性愈好,印刷品色澤愈美觀,但容易粘連;反(fǎn)之,會產生(shēng)印跡發白等現象。因此,選擇適當揮發速度的溶劑(jì),是塑料薄膜凹版印刷的關鍵。在連續(xù)套色印刷中,薄膜在兩印(yìn)刷工位之間運行時間內(nèi),溶劑必須全(quán)部揮發完,否則(zé),在下一個工位印刷時,就會粘(zhān)輥。薄膜印刷後,油墨中的有機溶劑在幹燥係統中(zhōng)未得到徹底揮發,薄膜收(shōu)卷後(hòu)仍有餘熱,給殘留在墨層中的溶(róng)劑,帶來繼續揮發的條件,而形成粘連。高溫潮濕季節,印刷(shuā)後薄膜收卷過緊或受(shòu)壓。
當印(yìn)刷墨(mò)層內的殘留溶劑達到一定的濃度時(shí),印刷(shuā)墨層保持微融(潤濕)狀態,這(zhè)就直接導致了粘連問題的產(chǎn)生。因此,必須對殘(cán)留溶劑量予以控製。殘留(liú)溶劑量除受到上(shàng)述連結料樹脂的(de)溶劑釋放性影(yǐng)響以外,還受到(dào)下(xià)列因素的影響。
1、溶劑的(de)揮發(fā)能力
單一溶劑的揮發速度是由它(tā)的物(wù)理參數所確定的。
印刷墨膜中所含的(de)溶劑屬於混合溶劑,每種溶(róng)劑的揮發速率是不同的。在這種情況下,溶劑的揮(huī)發(fā)情況將發生變化,揮發性(xìng)強的組分首先逸出,而揮發性弱的組分則(zé)滯(zhì)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)在恒定的溫度下以單一的(de)揮發速率逸(yì)出,溶(róng)劑(jì)的揮發速率將逐漸緩慢下來(lái)。若溶劑的純度不(bú)合要求(如含有過多的高沸點(diǎn)組分)或過多地使用了慢幹溶(róng)劑,則在正常條件下就會產生嚴重的殘留溶劑問題。因(yīn)此,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,顏料的表麵特性、比表麵積及濃度也都對溶劑(jì)的揮發有一定的影響。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(jiǎn)小;對於不同(tóng)的顏料來說,一般情況下,顏料密度小,溶劑的揮發(fā)速率低(dī),顏料的顆粒小,溶劑的揮發速率也低。
2、幹(gàn)燥條件
幹燥條件包括幹燥風溫、風量(風速)、幹燥裝置(zhì)結(jié)構等。幹燥不良,殘留溶劑量就會增多。因此,應創造盡可能好的幹(gàn)燥條件。提高風溫、風量(風(fēng)速),無疑可以強(qiáng)化幹燥條(tiáo)件。但(dàn)應該注(zhù)意的是,在印刷墨層較厚的(de)情況下,如(rú)果(guǒ)幹燥過快,會使墨層表麵迅速結膜,導(dǎo)致內部溶劑(jì)無法逸(yì)出,反而會使殘留溶劑量增大(dà)。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,決定了印品所(suǒ)能得到的幹燥時間的長短。所以,應在首先保證印刷墨層(céng)充分幹燥的情(qíng)況下,才可提高(gāo)印刷速度。
4、幹燥介質(zhì)(空氣)的濕度
幹燥介質(空氣)的濕度對於殘(cán)留溶劑量有很大的影響。一是空氣中的水分如(rú)果(guǒ)進(jìn)入油(yóu)墨中,將造成溶劑的綜合揮發性(xìng)變差。二是幹燥介質(空氣)中水分的大量存在,也抑製了溶劑(jì)的揮發。環境濕度增加一倍(bèi),油墨的幹燥速度一般要遲緩近兩倍。也正(zhèng)是由於這個原因,在梅雨季節印刷塑料薄膜時最容易發生粘(zhān)連故障。因此,在高濕環境中,應盡量減慢印刷速度,並減少油墨與空氣的(de)接觸,以保證油墨能充分幹(gàn)燥。印刷(shuā)車間的相對濕度一般不應超(chāo)過70%。當然,也不能過於幹(gàn)燥,否則,容易引起(qǐ)靜電問題。
5、承印薄膜
不同材質的薄膜對於溶劑有著不同的選擇性吸收(shōu)傾向。鋁箔、聚酯等為非(fēi)吸收性薄膜(mó),殘留溶劑一般較少;聚丙烯係薄膜(mó)容易殘留碳氫係溶(róng)劑,而吸水性(xìng)薄膜(如尼龍、玻璃紙)則容易殘留醇係溶劑。另外某些薄膜中添加的(de)助劑也會影響溶劑的揮發(fā)。由此增大了殘留溶劑量。
對(duì)策,油墨(mò)中溶劑的揮發速度,不僅取決於溶劑的沸點,蒸氣壓、蒸氣潛熱等,還取決於操作環境的溫度(dù)、濕度、風基、溶質和墨層(céng)厚薄等條件。因此,應根(gēn)據條件的變化,隨時調整(zhěng)油墨中溶劑的揮發速度。在一般溫度下,如墨層幹(gàn)得過快,應加入揮發慢的溶劑;反之,則加(jiā)入揮發快的溶劑。也可用二甲苯、乙(yǐ)醇和異丙(bǐng)醇混合溶劑來稀釋(三種溶劑各以1/3比例混(hún)合,使用單一溶劑(jì)不如混(hún)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。
塑料薄膜凹版印刷(shuā)用的溶劑,以醇類為主,配以苯類、醇類多用乙醇、異丙醇,苯類多用甲苯、二甲苯。由於硝化纖維的需要,也要加(jiā)入(rù)酯類,如(rú)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(dé)到徹底揮發。適當減慢車速,加大風量。薄膜印刷後,鬆散地收放在鐵絲編織筐內,使墨(mò)層得以繼續通風幹(gàn)燥,固化後(hòu)再行分切、製袋,薄膜印刷製袋(dài)後,經包紮,豎放在紙(zhǐ)箱內,減(jiǎn)少膜表麵之間的壓力。
三、印刷墨層的附著牢(láo)度(dù)
印刷墨層的附著牢度與粘連也有著密(mì)切的聯係(xì)。印刷墨層附著牢(láo)度差時,很容易(yì)使印刷墨膜在壓(yā)力條件下轉移到與(yǔ)之接觸的另一層薄膜上,從而造(zào)成粘(zhān)連。因此,必須保證良好的油墨附著牢度。造成油墨附著牢度不良(liáng)的原(yuán)因有以(yǐ)下幾點。
1、是否錯用了油墨或混合了不同種(zhǒng)類的(de)油墨。
2、塑料(liào)薄膜電暈處理不(bú)良或(huò)吸濕過度。
3、塑料薄膜中的添(tiān)加劑析出(chū),或空氣被灰塵吸附到薄膜上,從而影響了油(yóu)墨的附著性。
4、油(yóu)墨發生白化及變質。
5、幹燥不(bú)良。
四、其它一些主要的問題
1、塑料凹(āo)印油墨墨性(xìng)不良。某些塑料凹印油墨中的連結料熔點低,在操作環境(jìng)溫度高、相對濕度大(dà)的情況下,容易粘連。
對策:①在條件(jiàn)允許時,操作車間安裝空調器,將室溫(wēn)控製在18℃—20℃之間,相對濕度控(kòng)製在65%以下;②更換墨性好的油墨(mò)。
2、塑料膜薄(báo)印刷包裝適性不良
原(yuán)因:①非包(bāo)裝用樹脂加工而成的塑料薄膜;②樹脂中的開口劑不足。
對策:更換塑料薄膜。
3、靜電影響(xiǎng)
原因:塑料薄膜產生(shēng)靜(jìng)電,形成薄膜之間互相粘連。對策:在塑料中添加抗靜電劑。
4、冷卻條件和儲存環境
印刷品在經過幹燥箱後帶有很高的熱量,經過幹燥係統(tǒng)出來的(de)薄(báo)膜尚帶有一定的餘(yú)熱,如不進行回冷,就會使(shǐ)收卷的(de)半成(chéng)品內部產生餘(yú)熱積累,進而由於油(yóu)墨軟化而增加粘連(lián)的可能(néng)性。因此,印刷薄膜在收卷前必須經過冷卻處理。
現(xiàn)在普遍使用冷卻輥進行冷卻(què)。冷卻(què)輥的溫度運行平滑性、印刷線(xiàn)速度等是影(yǐng)響(xiǎng)冷卻效果的主要因素。如果在操作時忘記用自來水冷卻(què),冷卻輥就失去了冷(lěng)卻作用,塑料薄膜全部印完收好卷以後,熱(rè)量將(jiāng)積累在膜卷中,溫度會上升到50~60℃。這樣引起粘連的例(lì)子是很多的。
另外,在儲(chǔ)存(cún)和搬運過程中,溫度過高或通風不(bú)暢也有可能引起粘連。
5、收卷張(zhāng)力過大。收卷張(zhāng)力過大可直接加劇印刷墨層和接觸麵之間的轉移傾(qīng)向。因此,在(zài)保證收卷整齊的前提下,應盡量減(jiǎn)小收卷張力(lì),而且收卷直徑也(yě)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,在很小的壓力下就會發(fā)生墨膜的分離,造成粘連。
7、膜卷所受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。堅直存放膜卷(juàn)可以有效地減小墨膜與接觸層之間的壓力(lì)。
8、印(yìn)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)在壓力作用下很容易(yì)轉移到接觸麵上,造成粘連。
五、解決粘連故障的辦法和注意事項(xiàng)
通過對以上影響粘連的各種因素的分析,我(wǒ)們可(kě)以歸納出(chū)塑(sù)料凹印粘連故障(zhàng)的解決辦法和注意事項。
1、樹脂中加添加劑可有效(xiào)地防(fáng)止內粘,經試用效果良好,具體方法如下。選(xuǎn)用油酸酰胺,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(zhuàng)。是一(yī)種滑爽劑,加入PE樹脂中(zhōng),經螺杆加溫(wēn)混煉,約50℃時即熔融並均勻地分散於塑料中,高溫擠出後,則有部分油酸酰胺(àn)滲出(chū)表麵,形成一層極薄的蠟膜,使薄膜層與層(céng)之間(jiān)不直接接觸,不親(qīn)和,故能起到抗粘連作用。
操作方法是:先將油酸酰胺細細(xì)研碎,或加入粉碎機中(zhōng)破碎。因來料開(kāi)頭不均(jun1)勻,不粉碎會造成(chéng)添加劑局部集中。粉碎後用50目篩網篩一遍,除去粗屑(xiè),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,加入料鬥,直接吹塑。其他操作工藝不變。
起到的效(xiào)果:加入添加劑後(hòu),不僅有(yǒu)效地防止薄膜內層粘連,而且由於(yú)薄膜形成了一層均勻的(de)極薄(báo)蠟層,使薄膜的光潔度、透明度提高很多。
經凹(āo)版印刷後,油墨光(guāng)亮度有(yǒu)很大提高,對著(zhe)墨性也無影響。隻(zhī)是在用量超過0.3%後,薄膜的表麵張力就難控(kòng)製,著墨性下降。因此,用量要控(kòng)製在0.3%以下,並且薄膜吹塑後(hòu)應進行電暈處理,使印膜表麵張力控製在38×10-5N/cm2以上。配方中(zhōng)含量(liàng)為0.2%時,拆洗(xǐ)螺杆、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(yóu)酸酰(xiān)胺在塑料中還有一定的(de)抗靜電作用。吹製(zhì)彩色薄膜,加入油酸(suān)酰胺,可提高著色(sè)分散性,排除色母積集的現(xiàn)象,而對色彩無不良影響。另外(wài),對熱合製袋,分切裁剪等工序均無影響。
2、控製慢幹溶劑的使用和殘留溶劑等。盡量(liàng)提高幹燥(zào)箱的性能,以便能供給充(chōng)分(fèn)的熱量和分量。使冷卻輥平滑轉動,重卷時,注(zhù)意紙管和輥的滑動所引起的溫度異常上升。印刷時(shí)或重卷檢驗時,對於PET、NY等很簿(bù)的薄膜(mó)在特別注意。在運輸和搬運過程中,要使印刷完(wán)收好卷的薄膜保持直立,不要放(fàng)倒,否則會造成膜卷的局部壓力過大而(ér)導致粘連。印刷圖案不要集中在特定(dìng)部位。對於多色印刷(shuā)來說,在進行圖案(àn)設計時就應考慮(lǜ)不能疊色太多(duō),可能的話,可以使用專色墨印刷,以防止局部(bù)墨(mò)層過厚。
3、在塑料薄膜上(shàng)的印刷圖案偏向一(yī)側的情況下,收卷起來的薄膜上有印刷圖案的一(yī)側所受到的(de)壓力肯定比較大,非常容易造成粘(zhān)連。因此,對於這(zhè)種印刷品尤其注意不在卷的太緊。采(cǎi)取相應(yīng)的措施提高墨層的附(fù)著牢度。在塑料薄膜凹(āo)印中含有金屬粉的油墨其墨層凝聚力較弱,附著性差,在很小的壓力下就(jiù)很容易引起粘連,必(bì)須充分注意。
4、玻璃紙(zhǐ)、尼龍或兩麵(miàn)都經過電暈處理的薄膜,收卷後其背麵與墨層相接觸的親合性很強,發生粘連(lián)的危險(xiǎn)性大,所以,在印刷(shuā)之前就應該采取適當的對策。當隻進行單麵印刷時,應調整電(diàn)暈處理裝置,隻進行單麵處理(lǐ)。減慢印刷速度(dù)。提高幹燥(zào)箱的溫度時,印刷後的薄膜必須通過冷卻輥充(chōng)分(fèn)冷卻後再收卷。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、印刷品要在陰涼處保管。在儲存過程中要保持通(tōng)風幹燥,保存時(shí)間也不宜過長,並(bìng)應避(bì)免在日(rì)光(guāng)直接照射下或在熱源附近儲存收卷(juàn)的印刷品,庫房在氣候炎熱時應采取通(tōng)風降溫措施。
六(liù)、小(xiǎo)結
塑料薄膜凹版印刷是一項綜(zōng)合性的(de)技術,在印刷過程中容易(yì)出現的問題很多,粘連(lián)就是其中最常見的問題(tí)之一。在高溫、高濕的梅雨季節,尤其容易發生粘連(lián)。因為粘連不能馬上(shàng)覺察到(具有非直觀性),所以(yǐ)往往會引起很大(dà)的損失。