導電油墨常用塑料薄膜的印刷適性

　　導電油墨常用塑料薄膜的印刷適性

　　紙張印刷時(shí)油墨的附著(zhù)主要依靠其與紙張表面毛細孔之間的機械結合力，而塑料薄膜印刷時(shí)油墨的附著(zhù)力主要依賴(lài)于兩者的分子作用力和化學(xué)健力，分子作用力和化學(xué)健力產(chǎn)生的條件是分子或原子之間必須充分靠近，只有油墨對塑料表面呈濕潤狀態(tài)時(shí)，它們的相互距離才能處于引力場(chǎng)的范圍內，產(chǎn)生有效的附著(zhù)力。實(shí)際生產(chǎn)中若是印反了電暈處理面或使用了表面張力不符合要求的原材料，都會(huì )使油墨對基材的附著(zhù)力差，甚至會(huì )出現收卷后反黏、使用流通中掉色或復合油墨處的剝離強度不達指標的情況。

　　1、塑料表面的基本特征

　　塑料表面張力多小于50mN/m，屬于油墨、膠黏劑等難以附著(zhù)的低能表面。常見(jiàn)未經(jīng)表面處理的塑料表面能見(jiàn)表4-2

　　表4-2 常見(jiàn)未經(jīng)表面處理的塑料表面能

　　材料種類(lèi) 表面能（20℃）mN/m 材料種類(lèi) 表面能（20℃）mN/m

　　聚乙烯 31 聚酯 44

　　聚丙烯 29 尼龍 46

　　聚氯乙烯 39 PVDC 40

　　與附著(zhù)密切相關(guān)的表面物理化學(xué)特性是潤濕和鋪展、表面極性和粗糙度，而潤濕的基礎是塑料制品表面和油墨的表面張力的關(guān)系。

　　聚合物的表面性質(zhì)首先與其化學(xué)結構有關(guān)，但是起支配作用的是表面的化學(xué)結果，尤其是游離的原子核原子團。其次與結晶度有關(guān)，盡管分子結構相同，如果結晶度不同，表面能差別很大，無(wú)定型結晶表面的表面能較高。此外，經(jīng)過(guò)共混改性的聚合物表面結構與其內部也有差異，也需留意。聚合物根據不同的加工工藝還需添加不同的助劑。助劑的種類(lèi)、數量及向表面遷移的程度都與聚合物表面特性關(guān)系極大。一般稱(chēng)之為弱界面層（weak boundary layer, WBL），它們對成型品的表面微觀(guān)形態(tài)改變和油墨附著(zhù)影響很大。

　　當然經(jīng)過(guò)預處理（一般是電暈處理），表面物理化學(xué)特性也會(huì )發(fā)生改變。

　　1、電暈處理

　　電暈處理的裝置如圖4-1所示。電暈處理對薄膜表面的作用與效果如下：

　?、疟砻嫜趸?。氧在電暈處理的作用下，產(chǎn)生電離形成臭氧，它可以立即氧化塑料分子，可在其分子鏈上生成羥基、羧基、不飽和鍵等。表面氧化的結果是使聚乙烯薄膜轉化為極性表面，有地表面能轉化為高表面能,使其對

　　印刷油墨的潤濕性、黏附性增加，從而提

　　高了印跡的牢度。經(jīng)電暈處理后，塑料表

　　面的表面能可得到極大的提高。

　?、票砻嫖⒂^(guān)毛糙。電暈處理后的薄膜

　　表面糙化，改變了原來(lái)膜面光滑的狀態(tài)，

　　增大了塑料膜面的表面積，提高了對油墨

　　的結合力。

　?、鞘贡砻娴牡头肿游镔|(zhì)發(fā)生交聯(lián)反應，

　　除去表面的弱界面層，增強油墨的附著(zhù)力。

　　常用塑料薄膜的表面張力指標見(jiàn)表4-3

　　表4-3 塑料薄膜的表面張力指標

　　塑料薄膜 潤濕張力，mN/m 引用標準

　　熱封BOPP ≥38 GB/T 12026-2000

　　CPE、CPP ≥38 QB/T1125-2000

　　PET 無(wú)處理，≥40

　　電暈處理，≥50 GB/T16958-1997

　　BOPP ≥38 GB/T10003-1996

　　珠光BOPP ≥38 BB/T0002-1994

　　ONY （單面），≥52 Q/DF-JSH01-17-1993

　　表面張力的測定應在23℃±2℃和50%±5%的相對濕度下進(jìn)行，溫濕度校正系數見(jiàn)表4-4。

　　表4-4 表面張力的溫濕度校正系數

　　15 23 30

　　30 0 +0.5 +1

　　50 -0.5 0 +0.5

　　70 -1 -0.5 0

　　3、塑料表面能的檢測

　　塑料薄膜經(jīng)電暈處理后究竟效果如何、其表面張力是多少等問(wèn)題，必須進(jìn)行測定猜知道。由于達因筆在使用了2~3個(gè)月后，其張力值有所下降，引起檢測結果偏差，所以生產(chǎn)中是自配一定表面張力的達因水通過(guò)棉簽在薄膜表面涂布，通過(guò)觀(guān)察達因水的涂布狀況來(lái)判斷薄膜的表面能狀況。

　?、疟砻鏉駶檹埩y定液配方（見(jiàn)表4-5）

　　表4-5 表面濕潤張力測定液配方

　　表面張力/（mN/m） 甲酰胺/% 乙二醇乙醚

　　/% 表面張力/（mN/m） 甲酰胺/% 乙二醇乙醚

　　32 10.5 89.5 41 67.5 32.5

　　34 26.5 73.5 42 71.5 28.5

　　36 42.5 57.5 44 78 22

　　37 48.5 51.5 46 83 17

　　38 54.0 46.0 48 87 13

　　39 59.0 41.0 50 90.7 9.3

　　40 63.5 36.5 52 93.7 6.3

　　注：甲酰胺和乙二醇乙醚的比值為體積比

　?、扑芰媳砻婺艿臋z測方法

　　將試樣水平放在光滑的試驗臺平面或平板上，用刷子和棉頭棒涂敷按一定配方配制的實(shí)驗混合液，順同一方向在試樣上水平移動(dòng)棉棒涂敷，應使混合液立即擴散到至少2cm2的面積上。根據涂敷混合液2s以上液膜層的狀態(tài)，來(lái)判斷濕潤張力。

　　如果液膜持續2s以上不破裂，用下一較高表面張力的混合液重新涂布在一新的試樣上，直到液膜在2s破裂；如果連續液膜保持不到2s，用較低表面張力的混合液，直到液膜能持續2s為止。使試樣表面潤濕最接近2s的混合液，用這種混合液至少測定3次，該混合液的潤濕張力即為試樣的潤濕張力。

　?、沁_因液在實(shí)際使用過(guò)程中的注意事項

　?、龠_因液的配比必須準確

　?、谂渲坪玫倪_因水應儲存在深棕色瓶中密閉、避光保存，使用時(shí)只倒取少量在小瓶中使用，以免造成浪費。

　?、塾捎谄涑煞志哂袚]發(fā)性，使用后不能長(cháng)時(shí)間敞口放置，否則達因值會(huì )發(fā)生變化。

　?、懿煌_因值液體使用的棉簽不能混用。

　?、菝藓灥亩啻沃貜褪褂脮?huì )使棉簽及小瓶中的達因水受到污染，導致測不準

　?、迿z測時(shí)所涂得達因水的厚度對其收縮速度有一定影響，一般是涂布量越厚其收縮速度越慢。涂布后要求無(wú)積液存在。

　　4、塑料表面張力的衰減

　　塑料薄膜經(jīng)電暈處理后其表面能會(huì )隨貯藏時(shí)間的延長(cháng)而出現衰減現象，如聚烯烴薄膜甘岡處理好時(shí)，能達到40mN/m或42mN/m，但過(guò)了幾天以后，再去檢測時(shí)，會(huì )下降到39mN/m左右，再過(guò)一兩個(gè)星期，又會(huì )下降一些，保存期超過(guò)1個(gè)月時(shí)表面張力會(huì )下降到38mN/m以下，在粘結、印刷方面就不太理想。隨著(zhù)放置時(shí)間的延長(cháng)表面張力值越低，其關(guān)系如圖4-2所示。

　　不同的塑料薄膜，因添加劑種類(lèi)、數量及貯藏環(huán)境的不同，其衰減曲線(xiàn)有很大的不同，但是在使用之前都應檢測其表面張力是否滿(mǎn)足使用要求，以免造成油墨附著(zhù)不牢、反黏、掉色等質(zhì)量現象。

　　5、電暈處理不均勻的兩種現象

　　常常發(fā)現表面處理后的統一卷膜中表面張力不均勻，有些地方低，有些地方高，有時(shí)會(huì )發(fā)現一段高一段低，甚至一段的表面張力好像沒(méi)有處理一樣，黏結牢度和印刷牢度都非常差。這是由于電壓不穩定或臨時(shí)停電，無(wú)電火花發(fā)生，停止了處理的故障造成的。因為電火花發(fā)生器是高壓放電裝置，若所用的電壓不穩定，有時(shí)高有時(shí)低，則電火花的強度也跟著(zhù)發(fā)生波動(dòng)，會(huì )時(shí)高時(shí)低，甚至斷斷續續，表面張力也就不均勻，有高有低。為了解決這個(gè)問(wèn)題，就要讓電源電壓穩定，最好是加裝一個(gè)穩壓電源。

　　另一種情況是當用檢測筆（液）去測量處理過(guò)的膜時(shí)，會(huì )發(fā)現縱向方向有一條一條的張力較低的現象，或者半邊高、半邊低。這是由于電火花發(fā)生器（刀或絲）與被處理的薄膜不平行，或者發(fā)生器的局部被灰塵污染，造成集中放電，局部特別強，別的地方就偏弱，從縱向看就有條狀不均勻現象。所以在電暈處理開(kāi)機之前要校準發(fā)生器與膜之間的平行性以及相互間的距離，不要一邊近、一邊遠。另外，要清除黏附在