塑料凹印粘连故障的影响因素及解决办法(上)

        随着塑料包装在日常生活中的广泛应用，塑料薄膜印刷业得到了很大的发展。塑料薄膜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。

　　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。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。

　　导致塑料薄膜凹印产品产生粘连的原因比较复杂，涉及到油墨、溶剂、印刷薄膜、工艺条件等多方面的因素。在印刷、复合、分切等加工过程中均有可能发生粘连。本文着重讨论印刷工序中产生粘连故障的影响因素和解决办法。

　　从实际统计情况看，粘连现象主要是由油墨发黏、温度太高、残留溶剂太多、压力太大等因素引起的。下面分别进行具体分析。

　　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于溶剂型油墨，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。

　　1．连结料树脂的软化点

　　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，显然有利于防止粘连，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℃。

　　2．连结料树脂对溶剂的释放性

　　我们都知道，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合力越大；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。

　　3．研磨时间与研磨温度

　　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、残留溶剂

　　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。

　　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。挥发能力与溶剂参数相关性为：

　　E＝KP25M／d25

　　式中E为溶剂挥发速率，P25为25℃时溶剂的饱和蒸气压，d25为25℃时溶剂的比重,M为分子量，K是常数。

　　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，导致溶剂的组成发生了变化，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，颜料比重小，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。

信息来源：中国印刷港