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      提高油墨附著(zhù)力的電暈處理基礎知識

      2008-07-30 00:00 來(lái)源:中國印刷網(wǎng) 責編:覃麗妮

              電暈處理是廣泛用于對塑料、紙張及金屬箔作表面處理以改進(jìn)油墨、油漆、連接劑及涂料的附著(zhù)力。它被廣泛采用的原因是效果好、能控制及便于掌握。尤其是因為電暈處理設備的效率及作用不斷改進(jìn),與高產(chǎn)的加工設備保持著(zhù)同步并進(jìn)。
              一、可濕性與附著(zhù)力
        電暈處理是改變不少非吸收性基材表面特性的一種有效手段,能使油墨有更好的濕潤及附著(zhù)性能,即所謂可濕性,這就是諸如油墨、底膠、涂料等對塑料、紙張或金屬箔附著(zhù)的基礎?蓾裥詻Q定一種液體在一種固體表面上的展延性。水滴在親水性表面就展延成一薄水層,而在親油性表面卻形成小水滴。水滴外表層的切線(xiàn)與固體表面間所形成的接觸角(夾角),即表示該表面潤濕性能的強弱,接觸角越大,潤濕性能越差。
        潤濕性視化學(xué)組成及表面結構而異。對塑料進(jìn)行印刷或燙箔時(shí),塑料表面的可濕性必須比油墨或箔的可濕性高,否則其展延、轉移及附著(zhù)均會(huì )發(fā)生困難。幾種聚合物的表面性能大致如下:
              聚乙烯(PE) 31-33mN/m
              聚丙烯(PP) &n bsp; 29-30mN/m
              滌綸聚酯(PET) 41-42mN/m
        通常用作油墨溶劑的表面能為:乙醇22 mN/m、醋酸乙酯24 mN/m,而水為72 mN/m,就難以濕潤塑料,所以水基油墨一般不用來(lái)印塑料。
        塑料是一種復合物質(zhì),含一種或多種聚合物及多種添加劑,如填充料、抗氧化劑、潤滑劑、抗靜電劑、顏料等。雖然塑料的主體聚合物的化學(xué)結構(基團)決定油墨或底膠的可濕性和附著(zhù)力,但其添加劑會(huì )從塑料內部向表面遷移,而影響塑料的表面能。所以,塑料存放的時(shí)間越長(cháng),或某些添加劑的含量(如潤滑劑)越高時(shí),其表面能的變化也越大。故塑料在印刷前還需對其表面能進(jìn)行測試,并作電暈處理,以免發(fā)生轉移或附著(zhù)力不足的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō),20-40千赫的中頻處理大多就可以了。特殊處理(如復雜的產(chǎn)品)則可采用特定的電極進(jìn)行處理。
        UV油墨比溶劑性油墨要求塑料薄膜有更高的表面能,水基油墨系統含醇量高的也要求較高的表面能力,而且要求在狹的范圍內,才能有好的附著(zhù)力。
              以不同類(lèi)型油墨印聚乙烯時(shí),要求聚乙烯的表面能不低于如下:
              溶劑型油墨 38-42 mN/m
              UV油墨 42-46 mN/m
              水溶性墨 42-48 mN/m
              水基墨 38-42 mN/m 
              對聚乙烯上涂料時(shí),要求聚乙烯的表面能不低于如下:
              溶劑型膠 38-42 mN/m
              UV涂料 42-46 mN/m
              乳劑 42-48 mN/m
              無(wú)溶劑膠粘劑 44-48 mN/m
              二、可濕性和附著(zhù)力的測試
        在工業(yè)性實(shí)踐中,聚合物表面能的測定是通過(guò)測試油墨按照DIN ISO 8296或ASTM D 2578-99a來(lái)進(jìn)行的。
        按DIN ISO 8296法,是以已知不同表面能的墨在擬測的薄膜上刷上約100mm長(cháng)的墨條,并觀(guān)察其90%以上的墨條邊在2秒鐘內是否發(fā)生收縮并形成墨滴,如有,則換低一級表面能的墨再刷墨條,進(jìn)行同樣的觀(guān)察,直至不收縮和出現墨滴,此測試墨的表面能即相對應為該薄膜的表面能。此種方法是測試表面能中間數值的方法,小出入不計。
              按ASTM D2578-99a方法是以棉絮墊蘸測試墨涂出約25×25mm的方塊,參照上述相同的方法進(jìn)行觀(guān)察,測得的是薄膜的最低表面能數值。此種測試方法由于墨層厚薄均勻度難以掌握,其準確性不及DIN ISO 8296法,DIN ISO 8296的誤差大約在±1 mN/m范圍內,而ASTM D 2578-99a的誤差大約在±2 mN/m。所以在工業(yè)實(shí)踐中,多采用DIN ISO 8296法,且更簡(jiǎn)易、快速。(在我國有國家標準GB10003-88對電暈處理效果測試方法的規定,供參照。譯注)
        但不論采用哪種方法,均可用同一種Softal測試墨,有30到72 mN/m二十一種表面能級的測試墨(每種相差2mN/m)。達因試筆(38mN/m)可以用作電暈處理后表面能的一種快速測試工具,但不適合作為已印好或涂布好表面的系統測試。當測試筆在電暈處理過(guò)的表面劃出一條線(xiàn),如果是連續成線(xiàn)的,說(shuō)明該材料表面能不低于38mN/m,如斷斷續續不連成線(xiàn),說(shuō)明該材料表面能不到38mN/m,處理不足或甚至未處理,不符合印刷加工要求。
        如果塑料薄膜內含大量添加劑或覆有涂膜,用以上測試墨或測試液測試時(shí),往往會(huì )發(fā)生化學(xué)反應,影響準確性。在這種情況下,宜以蒸餾水作接觸角測試。對漆料、涂料、油墨等的附著(zhù)力作快速測定,可按照ASTM D 3359-97作膠帶粘拉測試。 
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