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凹印油墨与回粘的关系

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凹印油墨与回粘的关系

发布日期:2020-06-01 作者: 点击:


凹印油墨与回粘的关系



所谓粘连,是指印刷收卷后,印刷品上的油墨层与另一个接触面(通常是薄膜的背面)互相粘连,或油墨附着到另一个接触面上。

粘连的现象有两种:一是塑料薄膜印刷背表面粘连,通常称“回黏”就是薄膜印刷后印迹有干燥的假象,在印好卷筒或制袋后,在存放时期又出现背面粘脏的现象。具体表现为不能顺利开卷,或者因油墨剥离而损伤印刷图案、污染接触面。在粘连较轻时(粘连的前一阶段),表现为重卷时发出剥离声,或在重叠部分的油墨表面呈现出异常的光泽。严重时印件之间撕不开,图文墨层移染,造成产品报废。二是塑料管状薄膜表面相互粘连,袋口难以揭开,用户拒绝使用。上述两种情况,在夏季更容易发生。操作车间温度高,相对湿性大是造成粘连的主要原因之一。但有时与PE树脂本身滑爽剂的含量太少有关,也与风量、速度等一系列因素有着密切的联系。

塑料薄膜或透明纸印刷后印迹出现已干燥的假象,但在印好卷筒或制袋后的存放期间又出现背面粘脏的现象,严重时印件之间断不开,图文墨层移染,造成产品报废。这种现象在高温季节更易发生,但高温不是造成回粘的唯一原因,它还与塑料、油墨、溶剂挥发速度、操作环境的风量、光照等一系列因素有着密切的联系。

一、油墨中的连结料树脂

油墨中采用的连结料树脂不同,油墨的抗粘连性也不同。目前塑料薄膜凹印所用的油墨均属干溶剂型油墨,由连结料树脂、颜料、溶剂等组成。作为连结料树脂,要求其与承印薄膜黏合要牢固,印刷收卷后不粘连,具有一定的柔软性,并能耐一定的高温,在一定范围内不受外界因素变化的影响。

连结料树脂的软化点高低直接影响着印刷墨层的性能。连结料树脂的软化点过低,会使印刷墨层在高温环境下呈微熔状态,从而使印刷产品收卷后发生粘连。提高连结料树脂的软化点,显然有利于防上粘连,但软化点过高,印刷墨层的挠屈性会变差,容易脆裂。以PE、PP薄膜表印常用的聚酰胺油墨为例,该油墨的连结料为聚酰胺树脂,一般均为低分子量的线型聚合物,是由二聚酸和烷基(或芳基)二元胺缩聚得到的,其软化点通常为100-110°C。通常情况下,为了适应印刷的需要或考虑到经济性,印刷时在油墨中常常要加入混合溶剂。每一种连结料都有自己的真溶剂、次溶剂、非溶剂。溶解性越好,就表示连结料树脂与溶剂分子之间的亲和力越大;而溶剂对树脂的溶解性越好,

树脂对溶剂的释放性也就越差。释放性差,就会直接引起下文提到的残留溶剂问题。所以,在配制混合溶剂时,溶剂应该控制在一定的范围内。既要考虑到油墨的印刷适性要求,同时还要考虑到溶剂的综合释放性。对于同一种类型的连结料树脂来说,树脂的软化点越低,也就意味着树脂越容易溶解,树脂的脱溶剂性就会越差。从这一方面考虑,也应该相应地提高连结料树脂的软化点。

另外,在加工油墨时,如果研磨时间过长,研磨产生的温度就会过高,导致连结料树脂部分变性,也会给粘连带来一定的影响。


二、凹印油墨中的溶剂在印刷后未能得到彻底挥发

印刷油墨转移到塑料薄膜上以后,印刷墨层表面的溶剂将首先蒸发,而处在印刷墨层内部的溶剂则必须先扩散渗透到墨膜表面,而后才能进行蒸发干燥。当印刷墨层的干燥进入终期时,印刷墨膜的表层已经固化,这就限制了印刷墨层内部溶剂的继续扩散和蒸发,从而造成了残留溶剂问题。

塑料薄膜印刷是通过溶剂蒸发使油墨干燥的。其挥发速度是决定墨层干燥情况和影响印刷质量的重要因素。溶剂挥发愈慢,则版的再现性愈好,印刷品色泽愈美观,但容易粘连;反之,会产生印迹发白等现象。因此,选择适当挥发速度的溶剂,是塑料薄膜凹版印刷的关键。在连续套色印刷中,薄膜在两印刷工位之间运行时间内,溶剂必须全部挥发完,否则,在下一个工位印刷时,就会粘辊。

薄膜印刷后,油墨中的有机溶剂在干燥系统中未得到彻底挥发,薄膜收卷后仍有余热,给残留在墨层中的溶剂,带来继续挥发的条件,而形成粘连。高温潮湿季节,印刷后薄膜收卷过紧或受压。

当印刷墨层内的残留溶剂达到一定的浓度时,印刷墨层保持微融(润湿)状态,这就直接导致了粘连问题的产生。因此,必须对残留溶剂量予以控制。残留溶剂量除受到上述连结料树脂的溶剂释放性影响以外,还受到下列因素的影响。

1、溶剂的挥发能力

单一溶剂的挥发速度是由它的物理参数所确定的。

印刷墨膜中所含的溶剂属于混合溶剂,每种溶剂的挥发速率是不同的。在这种情况下,溶剂的挥发情况将发生变化,挥发性强的组分首先逸出,而挥发性弱的组分则滞留下来,导致溶剂组成发生了变化,也就不可能像单一溶剂那样在恒定的温度下以单一的挥发速率逸出,溶剂的挥发速率将逐渐缓慢下来。若溶剂的纯度不合要求(如含有过多的高沸点组分)或过多地使用了慢干溶剂,则在正常条件下就会产生严重的残留溶剂问题。因此,合理地设计混合溶剂的配方是一个十分 重要的技术问题,使用代用品时更应该十分慎重。

另外,颜料的表面特性、比表面积及浓度也都对溶剂的挥发有一定的影响。就同一颜料来说,溶剂挥发速率将随颜料浓度的增大而减小;对于不同的颜料来说,一般情况下,颜料密度小,溶剂的挥发速率低,颜料的颗粒小,溶剂的挥发速率也低。

2、干燥条件

干燥条件包括干燥风温、风量(风速)、干燥装置结构等。干燥不良,残留溶剂量就会增多。因此,应创造尽可能好的干燥条件。提高风温、风量(风速),无疑可以强化干燥条件。但应该注意的是,在印刷墨层较厚的情况下,如果干燥过快,会使墨层表面迅速结膜,导致内部溶剂无法逸出,反而会使残留溶剂量增大。再则,温度过高,还容易使墨膜软化。

3、印刷速度

印刷速度的快慢,决定了印品所能得到的干燥时间的长短。所以,应在首先保证印刷墨层充分干燥的情况下,才可提高印刷速度。

4、干燥介质(空气)的湿度

干燥介质(空气)的湿度对于残留溶剂量有很大的影响。一是空气中的水分如果进入油墨中,将造成溶剂的综合挥发性变差。二是干燥介质(空气)中水分的大量存在,也抑制了溶剂的挥发。环境湿度增加一倍,油墨的干燥速度一般要迟缓近两倍。也正是由于这个原因,在梅雨季节印刷塑料薄膜时最容易发生粘连故障。因此,在高湿环境中,应尽量减慢印刷速度,并减少油墨与空气的接触,以保证油墨能充分干燥。印刷车间的相对湿度一般不应超过70%。当然,也不能过于干燥,否则,容易引起静电问题。

5、承印薄膜

不同材质的薄膜对于溶剂有着不同的选择性吸收倾向。铝箔、聚酯等为非吸收性薄膜,残留溶剂一般较少;聚丙烯系薄膜容易残留碳氢系溶剂,而吸水性薄膜(如尼龙、玻璃纸)则容易残留醇系溶剂。另外某些薄膜中添加的助剂也会影响溶剂的挥发。由此增大了残留溶剂量。

对策:油墨中溶剂的挥发速度,不仅取决于溶剂的沸点,蒸气压、蒸气潜热等,还取决于操作环境的温度、湿度、风基、溶质和墨层厚薄等条件。

因此,应根据条件的变化,随时调整油墨中溶剂的挥发速度。在一般温度 下,如墨层干得过快,应加入挥发慢的溶剂;反之,则加入挥发快的溶剂。也可用二甲苯、乙醇和异丙醇混合溶剂来稀释(三种溶剂各以1/ 3比例混合,使用单一溶剂不如混合溶剂好)。如觉干燥太快,可适量用一点丁醇来代替部分乙醇(丁醇有增加墨色光泽的作用)。但千万要注意加入量要适当,以免影响印件的干燥。

塑料薄膜凹版印刷用的溶剂,以醇类为主,配以苯类、醇类多用乙醇、异丙醇,苯类多用甲苯、二甲苯。由于硝化纤维的需要,也要加入酯类,如醋酸乙酯、醋酸丁酯。总之,力求油墨中的有机溶剂在收卷之前得到彻底挥发。适当减慢车速,加大风量。蒲膜印刷后,松散地收放在铁丝编织筐内,使墨层得以继续通风干燥,固化后再行分切、制袋,薄膜印刷制袋后,经包扎,竖放在纸箱内,减少膜表面之间的压力。


三、印刷墨层的附着牢度

印刷墨层的附着牢度与粘连也有着密切的联系。印刷墨层附着牢度差时,很容易使印刷墨膜在压力条件下转移到与之接触的另一层薄膜上,从而,造成粘连。因此,必须保证良好的油墨附着牢度。造成油墨附着牢度不良的原因有以下几点。

1、是否错用了油墨或混合了不同种类的油墨。

2、塑料薄膜电晕处理不良或吸湿过度。

3、塑料薄膜中的添加剂析出,或空气被灰尘吸附到薄膜上,从而影响了油墨的附着性。

4、油墨发生白化及变质。

5、干燥不良。

其它一些主要的问题

1、塑料凹印油墨墨性不良。

某些塑料凹印油墨中的连结料熔点低,在操作环境温度高、相对湿度大的情况下,容易粘连。

对策:①在条件允许时,操作车间安装空调器,将室温控制在18C-20C之间,相对湿度控制在65%以下;②更换墨性好的油墨。

2、塑料膜薄印刷包装适性不良

原因:①非包装用树脂加工而成的塑料薄膜,②树脂中的开口剂不足。

对策:更换塑料薄膜。

3静电影响

原因:塑料薄膜产生静电,形成薄膜之间互相粘连。

对策:在塑料中添加抗静电剂。

4、冷却条件和储存环境

印刷品在经过干燥箱后带有很高的热量,经过干燥系统出来的薄膜尚带有一定的余热,如不进行回冷,就会使收卷的半成品内部产生余热积累,进而由于油墨软化而增加粘连的可能性。因此,印刷薄膜在收卷前必须经过冷却处理。

现在普遍使用冷却辊进行冷却。冷却辊的温度运行平滑性、印刷线速度等是影响冷却效果的主要因素。如果在操作时忘记用自来水冷却,冷却辊就失去了冷却作用,塑料薄膜全部印完收好卷以后,热量将积累在膜卷中,温度会上升到50-60°C。这样引起粘连的例子是很多的。另外,在储存和搬运过程中,温度过高或通风不畅也有可能引起粘连。

5、收卷张力过大。

收卷张力过大可直接加剧印刷墨层和接触面之间的转移倾向。因此,在保证收卷整齐的前提下,应尽量减小收卷张力,而且收卷直径也不宜过大。

6、墨层凝聚力很弱(凝聚力极度不良)

墨膜凝聚力很弱时,在很小的压力下就会发生墨膜的分离,造成粘连。

7、膜卷所受压力过大

膜卷所受压力过大会加剧墨层向接触面的转移倾向。坚直存放膜卷可以有效地减小墨膜与接触层之间的压力。

8、印刷面与接触面的亲和力过强

印刷面与接触面的亲和力过强时,墨层的一部分(或全部)在压力作用下很容易转移到接触面上,造成粘连。

五、解决粘连故障的办法和注意事项

通过对以上影响粘连的各种因素的分析,我们可以归纳出塑料凹印粘连故障的解决办法和注意事项。

1、树脂中加添加剂可有效地防止内粘,经试用效果良好,具体方法如下。选用油酸酰胺,化学结构为C17H33CONH2,碘值≤86g碘/100g,酸值<0.8mgK0H/,熔点72-76°C,白色或黄色蜡状。是一种滑爽剂,加入PE树脂中,经螺杆加温混炼,约50C时即熔融并均匀地分散于塑料中,高温挤出后,则有部分油酸酰胺渗出表面,形成-层极薄的蜡膜,使薄膜层与层之间不直接接触,不亲和,故能起到抗粘连作用。

操作方法是:先将油酸酰胺细细研碎,或加入粉碎机中破碎。因来料开头不均匀,不粉碎会造成添加剂局部集中。粉碎后用50目筛网筛一遍,除去粗屑,加入LDPE粒料中,配比为100份树脂加入0.1份油酸酰胺,简单地搅拌一下,加入料斗,直接吹塑。其他操作工艺不变。起到的效果:加入添加剂后,不仅有效地防止薄膜内层粘连,而且由于薄膜形成了一层均匀的极薄蜡层,使薄膜的光洁度、透明度提高很多。经凹版印刷后,油墨光亮度有很大提高,对着墨性也无影响。只是在用量超过0.3%后,薄膜的表面张力就难控制,着墨性下降。因此,用量要控制在0.3%以下,并且薄膜吹塑后应进行电晕处理,使印膜表面张力控制在38X10-5N/cm2以上。配方中含量为0.2%时,拆洗螺杆、机头会容易很多,同时其润滑性对螺杆、机筒、机头起保护作用。油酸酰胺在塑料中还有-定的抗静电作用。吹制彩色薄膜,加入油酸酰胺,可提高着色分散性,排除色母积集的现象,而对色彩无不良影响。另外,对热合制袋,分切裁剪等工序均无影响。

2、控制慢干溶剂的使用和残留溶剂等。尽量提高干燥箱的性能,以便能供给充分的热量和分量。使冷却辊平滑转动,重卷时,注意纸管和辊的滑动所引起的温度异常上升。印刷时或重卷检验时,对于PET、NY等很簿的薄膜在特别注意。在运输和搬运过程中,要使印刷完收好卷的薄膜保持直立,不要放倒,否则会造成膜卷的局部压力过大而导致粘连。印刷图案不要集中在特定部位。对于多色印刷来说,在进行图案设计时就应考虑不能叠色太多,可能的话,可以使用专色墨印刷,以防止局部墨层过厚。

3、在塑料薄膜上的印刷图案偏向一侧的情况下,收卷起来的薄膜上有印刷图案的一侧所受到的压力肯定比较大,非常容易造成粘连。因此,对于这种印刷品尤其注意不在卷的太紧。采取相应的措施提高墨层的附着牢度。在塑料薄膜凹印中含有金属粉的油墨其墨层凝聚力较弱,附着性差,在很小的压力下就很容易引起粘连,必须充分注意。

4、玻璃纸、尼龙或两面都经过电晕处理的薄膜,收卷后其背面与墨层相接触的亲合性很强,发生粘连的危险性大,所以,在印刷之前就应该采取适当的对策。当只进行单面印刷时,应调整电晕处理装置,只进行单面处理。减慢印刷速度。提高干燥箱的温度时,印刷后的薄膜必须通过冷却辊充分冷却后再收卷。对于聚烯烃类薄膜一类容易拉伸的薄膜,尤其注意不要卷得太紧。

5、印刷品要在阴凉处保管。在储存过程中要保持通风干燥,保存时间也不宜过长,并应避免在8光直接照射下或在热源附近储存收卷的印刷品,库房在气候炎热时应采取通风降温措施。

六、小结

塑料薄膜凹版印刷是一项综合性的技术,在印刷过程中容易出现的问题很多,粘连就是其中最常见的问题之一。在高温、高湿的梅雨季节,尤其容易发生粘连。因为粘连不能马上觉察到(具有非直观性),所以往往会引起很大的损失。



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