预处理方法
用做标签材料的PP和PE薄膜属于聚烯烃材料,薄膜表面缺乏极性基团,因此表面能比较低,印刷适性较差。PP薄膜的表面能为29~30mN/m;PE薄膜略微高一点,为31~33mN/m,具体数值取决于是低密度PE,还是高密度PE。而表面具有极性基团的PET薄膜则具有最高的表面能,为41mN/m。 印刷过程中使用的油墨种类不同,对塑料薄膜表面自由能的要求也不同,使用溶剂型油墨,薄膜表面自由能最低值要达到38~40mN/m;使用UV油墨,要达到42mN/m;使用水基油墨,则要达到44~46mN/m。 可用于薄膜表面改性处理的方法有很多,但值得注意的是,通过预处理达到较高的表面能,不一定等同于充分和可持续的油墨附着。印刷业常用的表面处理方法有电晕预处理、等离子预处理、火焰预处理、化学预处理/氟化和涂层预处理。 前三种表面处理方法基于等离子的形成。在等离子体中有活性物质,如电子、离子和自由基,这些物质与薄膜表面起反应,官能团可以直接连接在塑料薄膜聚合物的基体上。 氟化处理法是基于氟的化学反应性,不需要再借助其他能量,当氟与塑料薄膜表面接触时,氟与聚合物发生反应,并形成极性基团。 涂层预处理法不同于上述几种方法,是在薄膜上涂布特定的涂料,改变薄膜的表面吸附性能,使油墨可以充分在塑料薄膜表面润湿和固着。 所有的塑料薄膜表面预处理方法,其适用范围及处理效率,以及处理效果的长期稳定性都不同。由于电晕预处理和涂层预处理通常会在印刷厂应用,因此下面的讨论只限于这两种方法。 电晕预处理 电晕预处理是通过电极高频高压放电实现的。PP薄膜表面通过电晕预处理,其表面能可提高到将近50mN/m,但这种功效是短时间的,因为下列过程抵消了电晕预处理的效果:极性官能团在塑料薄膜聚合体中向内转动;官能团发生反应,失去极性;薄膜中的添加剂迁移到表面,覆盖了极性官能团。薄膜材料贮存时间越长,这种情况越严重,因此,必须在印刷前重新进行电晕预处理。 薄膜材质不同,电晕预处理的效果也会有所差异。此外,薄膜中的添加成分及其材料老化也都会对电晕处理效果产生一定的影响。也就是说,在电晕处理含有较多添加剂(如润滑剂)的老化薄膜时,由于迁移到薄膜表面的添加剂的阻隔,将很难获得足够高的表面能。 由此显而易见,印刷适性不仅与塑料薄膜本身的材质有关,而且也取决于薄膜的配方(添加剂成分)以及薄膜的老化程度。 在薄膜制造过程中进行电晕预处理,印刷前再补充进行电晕处理,对印刷质量的保障是非常有效的。如果在薄膜制造过程中未进行电晕预处理,仅在印刷前进行电晕处理,则效果不好,因为添加剂已经在电晕处理前迁移到薄膜表面,减弱了电晕处理效果。如果只在薄膜制造过程中进行电晕预处理,而印刷前不再补充进行电晕处理,效果也不会好,因为电晕处理效果已经减退。
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