欧宝体育链接:包材工艺|【表面处理技术合集】纸张、塑料及塑料制品、玻璃瓶
栏目: 新闻资讯 发布时间:2022-12-09 04:25:53 来源:欧宝体育官网app下载 作者:欧宝体育平台总代理

  印刷表面处理技术最先是为解决塑料薄膜表面印刷、涂布附着力差的问题而发展起来的。塑料薄膜基本材料主要为聚丙烯(PP)、聚已烯(PE)聚氯乙烯(PVC)、聚酯(PET)等,其表面特性因分子结构基材的极性基团,结晶程度和塑料的化学稳定性等不同而有很大的差异,这些因素对印刷油墨层的粘附牢度影响很大。

  对属于极性结构的PS(聚苯乙烯)、PVC,印刷前不需要做表面预处理,但对于其表面结构是非极性的PP、PE、PET等,其化学稳定性极高,不易被大多数油墨溶剂所渗透和溶解,与油墨印刷的结合牢度很低,所以在印刷之前必须经过表面处理,使塑料表层活化生成新的化学键使表面粗化,从而提高油墨与薄膜表面的结合粘附牢度;同时制造某些粒料过程中,按不同要求掺入了一定数量的助剂,附加剂,下开口剂,当吸膜定型后,这些助剂就浮在膜面,形成肉眼看不见的油层,这些油层对印刷是完全不利的,它使膜面不易粘合,附着力下降,因此具有这些油层的薄膜材料就必须经过表面处理,使薄膜表层的油脂去除,提高油墨、涂层的附着牢度。

  首先从商业角度看,表面处理是一种为纸和纸板产品提供附加值的方法,其次也可以说是一种降低材料净成本的方法,其实从材料角度看,它是一种为纸和纸板提供改性的方法。

  纸张的变形有受力变形和自然变形。自然变形主要是含水量引起的变形,由于纸张主要成份是纤维素,而纤维素的结构式中含有多个羟基,这些羟基就决定它具有很强的亲水力;加之纸张纤维与纤维之间、纤维与填料之间有间隙,这些细孔对水份有吸附作用。纸张吸收了水份以后纤维就会膨胀,使纸张尺寸增长高温脱水后纸张尺寸缩短,这就会影响套印。

  纸张含水量过高,会降低纸张的表面强度,轻则在印刷中会出现个别纤维被接开的现象,俗称拉毛,重则会出现成片纤维被接开的剥纸现象。含水量过低,使纸张变硬变脆,撕裂度,耐折度,耐破度都会降低,使输纸收纸困难,套印很难准确。为了使纸张含水量均匀一致,并与印刷车间相适应,使纸张对水的敏感性下降,提高尺寸的稳定性,必须在印前进行调湿处理。

  调湿处理就是在常温常压下和一定相对湿度下,将纸张在晾纸间进行吊晾,经过一段时间使纸张含水量达到均衡并和印刷车间的温湿度相适应的工艺过程称调湿,其方法有:等湿适应法、吸湿法、解湿法、冷水翻印法等。

  多数表面处理的应用是为机外进一步涂布奠定基础,尤其是改善定位控制,即:Z向覆盖能力和表面性能、X-Y向的可变性。原纸是影响表面处理效果的一个重要因素。

  定位“控制”效果取决于原纸本身。原纸性能的适当控制仍是表面处理需面临的一项挑战。因为表面施胶虽能控制可润湿性和吸收性,却对成形时的不均匀性和纸的外观改善不大。而这些结构性能决定了纸张的均匀一致性:表面结构在成形底部变形。

  原纸一致性的重要性在于最终涂布施加压力的大小,对于施胶压榨、辊式涂布和刮棒或刮刀计量涂布来说,压力较高。它决定着涂层厚度和均一性的变化是否能制作出合格的产品。将来先进的实时测试方法和数据整理设备来记录表面分布、匀度和渗透性等参数。

  如果预压光使表面向絮凝物结构方向弯曲,那么预压光的其他优势则受到限制。尽管粗糙度波动可能有所降低,但压光不能改变粗糙度在X-Y方向上的变化,表面仍不平整。此外,压光可能引起纸张紧度、吸收性和表面一致性的局部变化,这些都会影响涂层结构和均一性。

  并非所有的涂布都是要染色的,黏附剂、防护剂和剥离性涂料的开发通常起始于表面施胶剂(醚化淀粉或酯化淀粉、藻酸酯和聚乙烯醇)的机内施涂。不论是硅剥离涂布,还是黏附剂和防护性涂布,均提高了功能涂布层的覆盖能力和经济性。任何附加层(不管是硅还是印刷油墨)的覆盖能力的控制是涂层功能的关键部分。防护性涂布纸和纸板用途很广,可用作食品包装纸、纸板、标签、卷筒和令纸的包装以及防护性纸等。目前大多数研究朝这方面发展。

  随着塑料制品的广泛应用,塑料表面的涂装已日益增多。塑料进行涂装后不但能提高耐侯性、耐化学性、表面硬度、降低绝缘性能、防止粘附性和防尘性、改进手感性能,而且能提高装饰的艺术效果,使塑料表面产生丰富多彩的光泽感、饱满感、立体感等。

  下面谈谈塑料表面的处理方法,塑料表面处理的方法很多,一般常用的有化学处理法、溶剂处理法、火焰处理法、等离子处理法和电晕处理法等。

  又称化学氧化法。对塑料表面进行氧化液处理的有聚乙烯(LDPE)、聚苯乙烯(PS)和ABS塑料等。也可以给塑料薄膜表面涂上化学药物如高锰酸钾氯磺酸,环烷基铬酸等,使表面通过化学腐蚀来提高油墨的浸润能力

  常用三氯乙烯溶液,温度为65~75℃,用溶剂蒸气加以浸蚀后,快速涂装,时间宜在30~60秒内,否则侵蚀后的表面很快就会恢复。通常用三氯乙烯为溶剂的树脂液作为溶剂蒸气的来源。这种方法往往用于形状复杂的聚烯烃塑料。在实际工作中也常用下列几种溶剂对塑料表面进行处理。其他有氯仿或者二氯甲烷溶剂,或者甲苯、丙酮的混合溶剂处理塑料表面,去掉表面污尘等物,洗净表面。此二混合溶剂能很快的干燥,并能增加塑料表面印刷和涂装的牢度。

  电晕处理是在平板电极对面的针状电极上加有正电压,当电压升高到一定数值时,从针尖伸展出来的发光部分便会触及平板电极,并且分成许多线状的发光部分,它们均处于不停的闪烁状态,这些发光部分就是等离子体,对材料表面产生清洗、活化的作用。电晕等离子体使塑料表面产生游离基反应而使聚合物发生交联,表面变粗糙并增加其对极性溶剂的润湿,这些等离子体由电击和渗透作用进入被印体的表面破坏其分子结构,进而将被处理的表面分子氧化和极化,活化表面,以致增加承印物表面的附着能力。如今,几乎所有的塑料薄膜、纸张及金属箔材料都采用电晕法进行处理。

  等离子体即物质在高真空条件下或在强电场、高温、激光的作用下,中性原子或分子会失去电子,电离为离子,这种离子包含的正负电荷相等故称等离子体。处理的原理是:射频发生器在较高的电压下发射激发能量,产生特征辉光放电现象,使通过的气体物质产生许多激发态电子,离子和原子,它们再去轰击塑料表面,使塑料表面化学基团产生变化或形成新的基团或产生自由基,产生沉积,达到了聚合物表面化学改性及物理改性的目的,产生了极性,会与油墨连接料中的极性基团对接,从而使油墨附着力增强。

  由于塑料薄膜有较好的绝缘性,电阻很大易带静电且很难清除,必须在印前对塑料进行除静电处理,以消除静电,除去尘埃异物,免得网孔阻塞。除静电的方法主要是用除静电剂去除静电:

  硅系除静电剂,首先用甲醇或乙醇等醇类,除去油脂和水份;再用毛刷或滚筒反复涂布除静电剂或者将塑料薄膜浸渍在除静电剂中,在30~40℃温度和60~80℃的温度下处理3小时,涂后进行干燥,干燥后放置5小时后再印刷。

  表面活性剂除静电剂。此种方法除静电的原理和硅系除静电剂不同,主要是通过增加导电性,降低表面电阻来实现的,其方法也可用滚涂法和浸渍法和硅系溶剂处理大同小异。

  玻璃的主要成分为SiO₂,Si主要在玻璃内部氧原子在玻璃表面,这种结构具有很高的表面能,很容易与其他物质作用如遇到空气,会与空气中的氢结合,形成亲水基因,0H(羟基)这种亲水基团浮在玻璃表面,油墨的附着很困难。玻璃表面有碱离子,形成Na-0键。这种键很容易在空气水中断键,导致油墨难以附着。因此要对玻璃表面进行处理才能印刷。玻璃表面处理的方法有以下几种:

  进行感脂处理,感脂处理是在玻璃表面涂布各种硅氧烷偶联剂,形成感脂基团,提高玻璃对油墨的亲和力。

  去脂处理,去除油脂提高润湿性,用丙酮,甲乙酮清洗脱脂,或用二氯乙烯蒸汽脱脂。

  物理处理,用细粉磨料进行轻度喷砂处理或用水磨砂纸进行水磨,可除去表面的附着物,提高亲墨性。