提高油墨附着力的电晕处理基础知识
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电晕处理知识电晕处理于BOPP薄膜加工上的应用聚丙烯材料本身的表面张力值仅为31达因,一般要求薄膜表面张力在38达因以上。
常用的表面处理方式有两种:一为电晕处理;另一为火焰处理。
电晕处理的原理:薄膜经过有高压存在的两电极间,高压使电极间的空气发生电离,产生电子流,在薄膜表面形成氧化极化基,使薄膜表面产生极性,便于印刷油墨吸附;火焰处理是用特定的喷灯,燃烧一定组成和配比的煤气和空气,形成温度高达2100~2800℃的氧化火焰,来达到瞬间改变薄膜表面性能的目的,在实际处理过程中,火焰的温度、火焰与薄膜之间的距离和处理时间是影响处理效果的重要因素。
电晕处理简便易行,处理效果好,因此BOPP厂家基本上都采用这一方式。
以下是对电晕处理在BOPP加工上的测试、控制以及对薄膜性能的影响等几方面进探讨。
1.1 BOPP薄膜电晕处理强度的测定通常用于BOPP薄膜的表面张力的测试办法是涂液法,其原理是利用甲酰胺和乙二醇乙醚两种液体按不同比例进行混合,得到一系列不同达因值的测试液。
操作时,将测试液涂拭在薄膜表面上,于2秒钟液面破裂的测试液所对应的达因值即表示薄膜电晕处理强度。
2. BOPP薄膜电晕处理强度的影响因素电晕处理器由电极、高电位器及硅橡胶辊组成,当电压通过2.5MM的空气间隙时,就会产生连续放电,另外为了排除所产生的臭氧及降温,用抽风风机把电晕处理器附近的空气往外排走以及在硅橡胶辊内部利用工艺水冷散热。
影响电晕处理效果的因素主要有以下几种:2.1电极类型电晕处理的效果与电极的设计有较大关系。
设备上采用单电极或双电极方式在处理效果上有一定的差别,双电极比较于单电极有几方面优点:1、能产生更高处理值,耗能更低;2、能减少储存时,表面张力的下降;3、减少薄膜在电晕处理过程中的受热;4、减少表面感应的静电。
2.2薄膜温度BOPP是挤出厚片经激冷后,再经纵、横二个方向拉伸后所制得的薄膜,在进入牵引单元后,通过冷却、切边、测厚、预热等工序,然后再进行电晕处理。
提高油墨附着力的电晕处理基础知识电晕处理是广泛用于对塑料、纸张及金属箔作表面处理以改进油墨、油漆、连接剂及涂料的附着力。
它被广泛采用的原因是效果好、能控制及便于掌握。
尤其是因为电晕处理设备的效率及作用不断改进,与高产的加工设备保持着同步并进。
一、可湿性与附着力电晕处理是改变不少非吸收性基材表面特性的一种有效手段,能使油墨有更好的湿润及附着性能,即所谓可湿性,这就是诸如油墨、底胶、涂料等对塑料、纸张或金属箔附着的基础。
可湿性决定一种液体在一种固体表面上的展延性。
水滴在亲水性表面就展延成一薄水层,而在亲油性表面却形成小水滴。
水滴外表层的切线与固体表面间所形成的接触角(夹角),即表示该表面润湿性能的强弱,接触角越大,润湿性能越差。
润湿性视化学组成及表面结构而异。
对塑料进行印刷或烫箔时,塑料表面的可湿性必须比油墨或箔的可湿性高,否则其展延、转移及附着均会发生困难。
几种聚合物的表面性能大致如下:聚乙烯(PE)31-33mN/m聚丙烯(PP)29-30mN/m涤纶聚酯(PET)41-42mN/m通常用作油墨溶剂的表面能为:乙醇22 mN/m、醋酸乙酯24 mN/m,而水为72 mN/m,就难以湿润塑料,所以水基油墨一般不用来印塑料。
塑料是一种复合物质,含一种或多种聚合物及多种添加剂,如填充料、抗氧化剂、润滑剂、抗静电剂、颜料等。
虽然塑料的主体聚合物的化学结构(基团)决定油墨或底胶的可湿性和附着力,但其添加剂会从塑料内部向表面迁移,而影响塑料的表面能。
所以,塑料存放的时间越长,或某些添加剂的含量(如润滑剂)越高时,其表面能的变化也越大。
故塑料在印刷前还需对其表面能进行测试,并作电晕处理,以免发生转移或附着力不足的问题。
一般来说,20-40千赫的中频处理大多就可以了。
特殊处理(如复杂的产品)则可采用特定的电极进行处理。
UV油墨比溶剂性油墨要求塑料薄膜有更高的表面能,水基油墨系统含醇量高的也要求较高的表面能力,而且要求在狭的范围内,才能有好的附着力。
如何提高UV油墨的附着力作者:易斌来源:《今日印刷》2015年第05期同其他靠热固化的油墨相比,UV油墨有着干燥速度快,VOCs含量低的优势。
但是,在一些非吸收的承印底材上,因为UV油墨瞬时干燥,有时会导致UV油墨对底材附着力低的问题。
尽管需要附着的程度取决于印刷产品的最终使用环境和用途,在采用了合适的方法后,UV油墨对底材的附着力可以被提高。
印刷行业中金银卡纸大部分是采取表面涂布清漆的纸张,广泛应用于酒盒及化妆品包装的印刷。
但是大部分涂布清漆的纸张或多或少会存在附着力不好的问题,究其原因主要有:被涂物表面有污染或水分;漆膜本身有较大的收缩能力;聚合物在固化过程中相互交联而使极性基的数量减少等,被涂物内部的低分子物质向被涂物的表面迁移并聚集在漆膜与被涂物表面之间,消弱了漆膜中聚合物的极性基团与被涂物表面极性基团间的作用力。
综合以上原因,可通过使用质量较好的水性清漆来解决纸张附着力不好的问题,比如使用海中辉油墨有限公司生产的WP-2101系列水性清漆可以很好解决纸张清漆不稳定导致的附着力问题。
在很多情况下,将底材用酒精清洁一下会提高UV油墨在底材上的附着力。
特别是胶片印刷行业中使用的大部分PET、PP材料由于表面打印值较低导致的难以附着的问题。
如果底材对UV油墨的附着力非常差,或产品对UV油墨附着的要求比较高,那可以考虑使用促进UV 油墨附着的底油,如海中辉油墨有限公司的UV底油UV-112A。
在非吸收性底材上印刷底油以后,UV油墨的附着力可以提高,达到理想的附着效果。
或者直接使用针对附着力差而设计的高附着力UV油墨,如海中辉油墨有限公司的UVP系列。
不同于电晕处理,UV底油以及高附着力UV油墨的材料中不含非极性的油状分子,可以有效消除由于这类分子的迁移而造成的电晕效果不稳定的问题。
电晕处理是一种通过电击处理的方式提高UV油墨附着力的方法。
电晕装置的正负极分别接地面和诱电空气喷嘴,利用高电压高周波使电击分子从诱电空气喷嘴喷出,带着高能量的游离电子加速冲向正极,这样便可以改变非吸收性材料的极性并增加表面粗,增强与油墨结合的能力,达到正确的UV油墨附着力,提高墨层附着牢度的目的。
材料电晕处理的作用
材料电晕处理是一种常用的表面处理技术,通过施加高电压电弧放电在材料表面生成电晕放电,产生的离子和电子以及放电过程中的高温、高能量等,可以使材料发生一系列改变和作用。
材料电晕处理的主要作用包括:
1. 表面清洗和去除杂质:电晕处理中产生的高能离子、电子和电弧烧焦的效应,可以清除材料表面的污垢和杂质,提高表面的清洁度和纯度。
2. 表面改性:电晕处理可以对材料表面进行物理、化学或结构上的改变,如表面形貌的改变、增加活性位点、改变表面能等。
这些改变可以提高材料的表面性质,如增加粘接力、附着力、润湿性等,或者改变材料的化学性质,如增强耐腐蚀性、耐磨性等。
3. 表面活化:电晕处理可以激活材料表面,使其表面电荷、电位等发生变化,从而增强与其他物质的相互作用。
这有利于改善材料的润湿性、粘接性、吸附性等,使其更适用于特定的应用领域。
4. 表面杀菌消毒:电晕处理中产生的高能离子和自由基等具有杀菌消毒作用,可以对材料表面的细菌、病毒等微生物进行杀灭、除菌,起到防止交叉感染和保持环境卫生的作用。
综上所述,材料电晕处理可以实现材料的清洗和去污、表面改性、表面活化和消毒等多种作用,提高材料的性能和应用价值。
如何提高UV光固化油墨在PET,BOPP,PP, PE底材上的附着力UV光固化技术的发展为印刷在非传统的非吸收性承印材料上印刷创造了可能。
这些非吸收性承印材料包括金属箔,镭射膜,透明塑料薄膜,PVC/PET卡以及由PET,PVC,BOPP等塑料膜同卡纸复合而成复合纸。
UV光固化印刷色彩饱和度高、印品光泽度高,特别是在高档的产品包装中使用日益广泛。
但是,在PET、PVC、BOPP,PP, PE这些塑料承印物上, UV光固化油墨附着力低,容易发生脱墨问题。
本文将PET、PVC、BOPP,PP, PE这些塑料承印物材料的性质,UV光固化油墨在PET、PVC、BOPP,PP, PE这些塑料承印物附着力低的原因,和解决方法上详细讨论一下UV光固化油墨如何在PET、PVC、BOPP,PP, PE塑料上增加附着力。
1)非吸收性承印材料种类常见的UV光固化难以附着的非吸收性承印材料包括PET,BOPP,PP和PE。
PET:polyethylene terephthalate,中文叫做聚对苯二甲酸乙二(醇)酯。
传统上,PET 主要是被应用于食品包装薄膜和纺织品纤维。
近年来,随着材料化学和印刷技术的发展,PET 作为包装材料,如标签材料,复合纸用塑料膜,热缩标签,用量在逐年增加。
PET在包装材料上的成功应用是由于它它的韧性和透明度。
PET无色、无毒、质轻,具有优良的绝缘性、气密性,抗白化、耐腐蚀、耐折、耐热、可回收利用。
基于以上特点,PET被广泛应用于高透明度的包装、冷藏食品包装、医疗用品包装或电器绝缘材料、教学图片等。
PE: polyethylene,中文叫聚乙烯。
聚乙烯是一种世界上产量最大的合成树脂。
仅用在包装材料中年消耗量有数百万吨。
由于聚乙烯材料易得,价格便宜,耐化学品性优良,耐热性良好,耐高低温,机械强度高,耐磨擦性突出, 特别适用于食品、药品、饮料等行业的商品标签。
可制成高透明、加工性能好、强度大、环保的包装材料。
电晕法提高UV油墨附着力的注意事项– PET,PP,PE,BOPA,BOPET,BOPP塑料薄膜表面UV印刷技术系列之七发表于2010年12月16日塑料薄膜的表面处理有火焰法、化学试剂氧化法及电晕处理法。
电晕处理法最为常见,电晕放电采用高频高压或中频高压放电,对塑料表面进行处理,使其表面活化,呈多孔性,以提高塑料薄膜表面对油墨的黏附力,改善薄膜的印刷适性。
火焰法更多被用于耐高温的塑料制品表面处理中,使塑料在瞬间高温作用下,去除表面的油污并熔化表面薄层,以提高着墨能力。
但是,电晕和火焰处理都具有时效性。
为了使UV油墨达到最好的附着效果,对于PET,PP,PE,BOPA,BOPET,BOPP塑料薄膜,我们建议在电晕/火焰处理的基础上,再涂覆美国华津思公司针对PET,PP,PE,BOPA,BOPET,BOPP塑料薄膜的特种涂层产品。
电晕处理电晕处理原理为:在处理设备上施加高频、高压电,使其产生高频、高压放电,从而产生细小、密集的紫蓝色火花。
空气电离后产生的各种离子在强电场的作用下加速并冲击处理装置内的塑料薄膜。
这些等离子粒子能量一般在几到几十电子伏特,与塑料分子的化学键能相近,因而能诱发塑料表面分子的化学键断裂而降解,增加表面粗糙度,提高其比表面积。
放电时,还会产生大量的臭氧。
臭氧是一种强氧化剂,能使塑料分子氧化,产生羰基与过氧化物等极性较强的基团,从而提高其表面能。
下面以聚乙烯薄膜为例浅析电晕处理提高印墨牢度的原因。
1)由于电离作用,使空气中的氧生成臭氧,从而使表面氧化。
表层聚乙烯的分子链可能生成羰基、羧基、羟基等端p活性极。
空气中的氮也被电离成等离子体,并与聚乙烯分子作用,在聚乙烯分子链上生成胺型基因,并可继续氧化生成一系列含氮化合物。
其结果是聚乙烯薄膜表层分子的极性增强、润湿性提高,从而提高了油墨的附着力。
2)消除薄膜表面析出的一些肉眼看不见的油状物(杂质、助剂,低聚物等),从而使油墨与薄膜得以紧密接触。
如何提高uv油墨的附着力同其他靠热固化的油墨相比,UV油墨有着干燥速度快,VOC含量低的优势。
但是,在一些非吸收的承印底材上,因为UV油墨瞬时干燥,有时会导致UV油墨对底材附着力低的问题。
尽管需要的附着的程度取决于印刷产品的最终使用环境和用途,在采用了合适的方法后,UV油墨对底材的附着力可以被提高。
电晕处理是一种通过电击处理的方式提高UV油墨附着力的方法。
电晕装置的正负极分别接地面和诱电空气喷嘴,利用高电压高周波使电击分子从诱电空气喷嘴喷出,带着高能量的游离电子加速冲向正极,这样便可以改变非吸收性材料的极性并增加表面粗,增强与油墨结合的能力,达到正确UV油墨附着力,提高墨层附着牢度的目的。
电晕处理过的材料表面张力稳定性差,随着时间的推移,电晕效果会逐渐减弱。
尤其在湿度较大的环境下储存,电晕效果减弱更快。
如果使用电晕处理的底材,必须同供应商合作,保证底材的新鲜。
常见的电晕处理材料包括PE,PP,尼龙,PVC,PET等。
在很多情况下,将底材用酒精清洁一下会提高UV油墨在底材上的附着力。
如果底材对UV油墨的附着力非常差,或产品对UV油墨附着的要求比较高,那可以考虑使用促进UV油墨附着的底涂剂/UV油墨附着力促进剂。
底涂剂,如美国华津思公司的HJ5100 UV底涂剂,可以与各种光滑基材表面如玻璃,陶瓷,各种金属及不锈钢的极性团有效结合,在底材表面迅速形成高光泽,透明的薄膜。
在非吸收性底材上涂刷底涂剂以后,UV油墨的附着力可以提高,达到理想的附着效果。
不同于电晕处理,化学底涂的材料中不含非极性的油状分子,可以有效的消除由于这类分子的迁移而造成的电晕效果不稳定的问题。
但是,底涂剂的适用范围有选择性,对玻璃,陶瓷,金属,亚克力,PET这样的底材效果更好些。
一般而言,在UV油墨没有完全固化的情况下,我们可以观察到UV油墨在非吸收性底材上附着差的现象。
提高UV油墨的固化程度可以从以下几个方面着手:1)增加UV光固化灯的功率:在大多数底材上,增加UV光固化的功率会增加UV油墨同底材的附着力。
印刷技术:用电晕处理装置提高表面张力电晕处理是一个有效的方法,不仅能够提高塑料膜片和金属化基材的表面张力,而且能够提高无吸收性纸张和纸板的表面张力。
只有在约38毫牛顿/米以上时,表面张力才足以使油墨粘结。
由于工厂处理的膜片上的电晕效果会在存放过程中减小,所以许多塑料印刷商使用了联机电晕系统。
高宝在这一领域的伙伴是AhlbrandtSystemGmbH。
电晕处理如何起作用电晕处理是最为频繁的用于改善膜片表面印刷适性的方法。
提高表面张力不仅为UV油墨和涂料或无水胶印油墨提供了更好的粘结性,而且对粘合剂也有同样的作用。
拉丁语中"corona"这个词指的是王冠或花冠。
如果给一个电极施加高电压,不受控制的放电就会在该电极周围产生一个浅蓝色的发光的电晕-周围的空气会被“电离化”。
更正确地说,高频电流将把空气中的氧分子和氮分子打破以形成原子团。
深圳印刷在电晕处理系统中,这些原子团被从一个石英电极引导到一根有陶瓷涂层的背压辊上,或者,如果是高宝利必达,则将其引导到镀铬的压印滚筒上。
在这一过程中,把它们沿场线加速并渗入膜片表面达0.1毫微米,在这样做的同时将猛撞氢原子使其从聚合物链中脱出。
在金属化基材的表面也将以相同的方式释放原子。
在仅仅几毫秒内就在表面的交联结构中留下缝隙;这个效果也被称为“粗糙法”。
这里的滚筒起到反电极的作用,即由其驱散电荷并且同时在膜片和电晕电极之间提供正确的间隙。
为单张胶印进行的改装高宝为幅面宽度74厘米以上的利必达印刷机提供选购的电晕处理装置。
生产这类设备的伙伴是以Lauterbach/Hessen为基地的AhlbrandtSystemGmbH,该公司只向高宝提供针对单张胶印进行了特殊改动的电晕系统。
ASCoronaStar系列最初开发针对的是柔性版印刷机和窄幅卷筒纸印刷机及膜片制造商。
在这些应用中,膜片以仅2毫米的间隙通过石英电极。
但是,在单张印刷机上由于有叼纸牙,所以不能以这么小的间隙进行工作。
电晕处理原理及工艺技术
一、电晕处理原理
电晕处理是指在塑料材料的表面形成一层轻微的电晕。
它利用高压气体发生器(如电棒)或高压气体喷嘴,在塑料表面形成静电场,从而产生薄膜垂直于表面的轻微电晕表面。
它原理通常被认为是电压下降,从而使塑料材料表面电荷高度放电,从而产生电晕的表面形式。
电晕处理的主要作用有显著改善塑料产品表面的传导性能,增强表面抗疲劳性能,增强热熔性能,改善塑料产品的粘附性,改善细节处理的表面外观,以及延长产品的使用寿命。
二、电晕处理工艺技术
1、清洁
需要清洁处理的表面应先使用乙醇或其他溶剂将污垢洗去,以除去外部杂质,减少电晕的影响。
然后可以通过洗涤,用水洗涤,清洁碱洗涤,溶剂洗涤,电解洗涤等方法来进行清洁处理。
2、渗氧处理
渗氧处理可以显著增加表面绝缘性能,同时也可以提高表面抗疲劳性能。
一般采用氧化,氧离子辐照,氧化电解等方法进行渗氧处理。
3、电晕处理
电晕处理通常采用低温(一般为25—50℃)高压(0.5—4Mpa)静电场,在塑料表面形成电晕。
新闻来源:科印网发布日期:2007-8-23 当前塑料UV胶印在立体印刷、卡片、盒形包装印刷等领域的应用越来越广泛,然而塑料承印材料的表面能较低,油墨难于附着在塑料表面,因此提高油墨在塑料表面的润湿性成为塑料印刷工艺中急需解决的问题。
前不久,北京印刷学院与北京多彩印刷有限公司合作,从实际生产出发,用UV胶印油墨进行打样实验,探讨了在不同电晕处理条件下获得的具有不同表面活性的塑料承印材料对UV胶印油墨的附着力、油墨转移性能、叠印效果、印刷密度等油墨印刷适性的影响。
实验器材(1)塑料承印材料使用PET、PVC、PP三种。
(2)塑料表面接触角测试使用水和二碘甲烷作为标准液体。
(3)塑料表面处理使用可以调节电流强度的SDCD16-3-20介质表面电晕处理仪。
(4)接触角测试使用接触角仪,通过接触角换算成表面张力。
(5)印刷打样使用IGT印刷适性仪。
电晕处理与塑料表面性能1.电晕处理对接触角的影响改变电晕处理电流强度可以获得不同表面能的塑料表面。
图1、图2分别为水、二碘甲烷在塑料表面的接触角与电晕处理电流强度的关系。
从图1、图2的测试结果可以看出,随着电晕处理电流强度的增加,液体在塑料材料表面的接触角呈现下降的趋势,表明电晕处理对塑料材料表面结构具有一定的破坏作用,在经过电晕改性后,塑料材料的表面极性提高,表面能有所增加,有利于液体在其基层润湿。
2.电晕处理对表面张力的影响对塑料表面进行电晕处理后,实质是改变了塑料表面的表面张力。
图3表示三种塑料承印材料表面张力与电晕处理电流强度的关系。
由此可以看出,电晕处理电流强度在一定范围(小于8A)时,随着电流的增大,电晕放电时产生的粒子动能增大,对打开塑料材料表面长链的化学键有利,表面能相应增加,因此塑料的表面张力随电流强度的增大而增加。
但在电晕处理电流超过一定强度后,塑料表面结构遭到严重破坏,同时由于电晕作用产生的离子沉积在塑料表面,导致塑料表面能下降,因此表面张力出现下降趋势。
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那么如何防止墨层不会脱落和溶出,本文将浅述如何提高丝印油墨的附着力。
吸附吸附是一种界面现象,是一种物质的原子和分子附着在另一种物质表面的现象。
印刷过程油墨固着在纸张表面这一现象就属于吸附现象。
吸收也是一种界面现象,如果一种物质的原子和分子均匀地透过了界面进入到另一种物质的原子或分子内部,就是吸收。
吸附和吸收同时存在时称为附着。
附着性是指油墨对承印面粘附的牢度,提高油墨对承印物的粘附性,主要应该从以下两个方面着手,即油墨的印刷适性和承印材料的印刷适性。
油墨的适性控制油墨中树脂与承印物相匹配树脂是油墨连接料的中心材料,它直接影响固着牢度,印金属承印物油墨中连接料树脂应选用环氧树脂,由于它具有环氧基,具有反应活性,形成交联聚合后附着力很强。
要印聚乙烯塑料,连接料应该用聚乙烯;印聚丙烯,就要用聚丙烯作为连接料,因为它们的极性及分子量相同;要印刷聚氨酯材料,油墨中连接料用聚氨酯树脂,用它印刷后膜层坚韧耐磨,附着良好。
树脂溶剂和承印物溶解度参数要相近油墨中的树脂、溶剂和承印物的溶解度参数相近时才可以印在承印物上,这样溶剂会对承印物表面溶胀,油墨中色料会越过界面进入到承印物内部,形成牢固的附着。
添加合适的助剂添加偶联剂:偶联剂能够促使油墨中的树脂及高分子承印材料产生偶联体,从而可提高油墨的固着效果。
添加交联剂:交联剂的作用主要是能形成粘合剂的交联,降低粘合剂成膜温度,提高油墨固着效果,同时墨膜的硬度、耐水性、耐溶剂性、干燥速度也大大提高。
必须同时进行蒸化或焙烘才能进一步提高固着效果,提高水洗牢度。
近年来,出现了能自身交联的新型粘合剂,但必须在较高温度下才能交联,然而温度过高,会使织物脆损,所以现在又向低温自身交联方向发展。
电晕知识电晕处理是一种电击处理,它使承印物的表面具有更高的附着性。
其原理是利用高频率高电压在被处理的塑料表面电晕放电(高频交流电压高达5000-15000V/㎡),而产生低温等离子体,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性---这些离子体由电击和渗透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,离子电击侵蚀表面,以致增加承印物表面的附着能力。
电晕处理对塑料表面所产生的物理及化学影响是复杂的,其效果主要通过三方面来控制:①特定的电极系统,②导辊上的物介质,③特定的电极功率。
由于不同的化学结构有不同的原子键,所以对塑料电晕处理的效果也视塑料的化学结构而异。
不同的塑料需要进行不同强度的电晕处理。
实践证明:BOPP薄膜在生产后还会发生结构状态的变化,在几天内,聚合物由无定形变化成晶体形,从而影响电晕处理的效果。
经过电晕处理后,塑料表面层的交联结构比其内层的交联结构减少,因此其表面层的功能团有较高的移动性。
所以,在储存中,不少塑料出现电晕处理效果的衰退,添加剂由内部向表面迁移,也是使表面能下降,影响附着力的因素,这种负面影响无法完全抑制。
实际上相对湿度也会影响电晕处理的效果,湿度是去极化剂,但一般来说由于影响并不严重,往往在测试误差范围之内,被忽略不计。
如果采用连机电晕处理,则更可不必考虑。
电晕处理的日的是为了改变许多承印物的表面能量,使之易于同印刷油墨、涂布材料及胶粘剂相粘结。
所有承印物在制造过程中进行一些处理之后便具有较好的粘着特性。
电晕处理属于后期处理,需要指出的是电晕处理并不是在生产承印物时所能运用的改变承印物表面能的唯一处理法。
其它处理方法包括火焰处理及涂布处理法。
具体采用哪种处理法主要取决于承印物的结构。
许多人认为,电晕处理使承印物表面变得粗糙,从而易于吸附印刷油墨及胶粘剂,但是这种看法却被利用扫描电子显微镜得出的观察结果所否定。
目前流行的理论认为,电晕处理使承印物表面分子结构重新排列,产生更多的极性部位,有利于附着外物。
电镀油墨使用方法与印刷要点电镀油墨指只要适用于各种真空电镀,水电镀等金属或塑胶件印刷的油墨。
其主要特性点是耐酒精性,抗刮,抗腐蚀性。
电镀油墨主要使用氛围:经真空电镀、水溶液电镀、真空电底电镀铝、镍、铬。
真空电镀、真空射镀、水电镀料的表面是金属及合金以离子(原子)状态下沉积于镀件表面,其表面光洁度高,金属惰性较强,表面易吸附低分子物质等特点,造成表面的附着困难,属于较难印刷对象。
一、电镀油墨测试方法1.3m胶纸粘在油墨表面,45度角迅速拉起,重复15次不脱油2.纯度99%的工业酒精,一千克砝码用棉布包住在油墨表面,施以水平力来回拉80次。
油墨无缺口为合格3.耐磨:1cm象皮,500g力水平拉80次二、电镀油墨使用方法1.固化剂的量必须保证30%以上至50%之间2.将油墨与固化剂配好后,加适量的开油水搅拌均匀3.油墨自然干燥,表干30分钟,实干24小时4.强制干燥、烤箱温度与时间长短有关一般60--80度烘烤一个钟头,80--100度烘烤30分钟三、电镀油墨印刷3个要点1.塑胶料的真空电镀、真空射镀、水电镀金属水性表面可用双组份电镀系列油墨可满足要求,在80℃30-40分钟强制干燥效果更佳。
2.金属的水电镀因可以高温烘烤,用单组份电镀系列油墨亦可达到附着要求。
3.阳极处理的金属制品也可用双组份电镀系列油墨印刷,可达到理想附着效果。
四、使用注意事项1.施工前,因有些电镀件处在温度比较大的环境里边,表面吸潮,而影响油墨的性能,使用前须将电镀件用酒精或甲苯擦拭一下,环境应通风防潮。
2.加过硬化剂的油墨应尽量在4个钟头内用完,最好是估计半个工作日能用多少就配好多少油。
3.用剩的油墨不能倒入未配的油墨里,以免硬化。
4.印好的电镀件,必须在完全干燥后包装。
5.因电镀件表面情况复杂,故要求客户批量使用之前,自行测试。
电晕机用途一、电晕机是个啥玩意儿电晕机啊,就是一种在工业生产里特别有用的设备呢。
它看起来可能有点复杂,但是功能可强大啦。
二、电晕机在包装行业的用途1. 提高油墨附着力在包装印刷的时候呀,有时候油墨老是不听话,粘不牢在材料上。
电晕机就像一个小魔法器,它能对材料表面进行处理,让材料表面的能态提高,这样油墨就可以更好地附着在上面啦,就像给油墨找了个特别舒适的小窝,让它安安稳稳地待着,不会轻易掉下来哦。
2. 改善复合强度当我们要把不同的包装材料复合在一起的时候,比如塑料薄膜和纸张复合,电晕机可以改变材料表面的性质,让它们之间的结合更加紧密。
就像给它们之间牵了一条隐形的强力胶水线,使得复合后的材料更结实,在使用过程中不容易分开,能更好地保护包装里面的东西呢。
三、电晕机在塑料加工中的用途1. 表面改性塑料的表面有时候很光滑,这就导致它在一些后续加工或者使用过程中会有问题。
电晕机可以对塑料表面进行改性,让它的表面粗糙度或者化学活性发生变化。
比如说,让塑料表面变得稍微粗糙一点,这样其他的物质就更容易跟它结合啦,就像给光滑的溜冰场变成有一点摩擦力的地面,这样其他东西就能在上面站住脚啦。
2. 提高亲水性有些塑料是疏水的,也就是不喜欢水。
但是在某些应用场景下,我们希望塑料能够和水更好地接触或者让水在上面有更好的铺展性。
电晕机就可以处理塑料表面,让它变得亲水,就像把一个讨厌水的小怪兽变成一个喜欢玩水的小可爱,这样在一些医疗、卫生用品等需要塑料和水良好接触的领域就特别有用啦。
四、电晕机在电子行业的用途1. 线路板加工在制作线路板的时候呀,电晕机可以用来清洁和活化线路板的表面。
线路板上有很多微小的电路和元件,电晕机能够去除表面的污垢、油脂等杂质,同时活化表面,让后续的焊接或者涂层工艺能够更好地进行。
就像给线路板洗了个舒服的澡,然后还做了个活力SPA,让它能更好地迎接下一个加工步骤。
2. 提高电子元件的附着力对于一些电子元件粘贴到电路板或者其他载体上的时候,电晕机可以处理载体表面,让电子元件的附着力更强。
电晕处理轻易出现问题和注意事项前言聚丙烯薄膜含有耐热、耐化学腐蚀、质轻、绝缘性能优良和机械性能很好特征,所以得到了广泛应用,但PP高聚物不含极性基团、化学性质较为稳定,和其它亲水性基团结合困难,通常在投入使用前需预优异行表面处理,以适应工艺要求。
用于BOPP薄膜表面处理关键是电晕处理法。
这种方法效率高,可适适用于生产,它关键使薄膜非极性表面产生极性基团,使其浸润张力等方面发生改变,有利于蒸镀及印刷。
实践证实经过电晕处理BOPP膜在各项参数上均是较为优异。
电晕使用已经有百余年历史,但对其机理和化学改变过程只是近些年才被研究和确定下来,本文仅依据实际生产中电晕处理应用方面若干问题作一探讨(对一些包含商业秘密数据本文不作具体介绍)。
2原理本文所述电晕处理是一个在高电压下令电子加速离开电极,并撞击聚合物表面一个过程。
因为两极间传导被阻断,使得处于电场中气体因受电子碰撞后离子化浓度急剧增加,其关键反应过程以下:O2+高能量电子→2O+低能量电子2O+2O2→2O3+热即:3O2+电能→2O3+热前式也可写成:3O2+M→2O3+M式中M为空气中任何其它气体分子,如氮。
它们也可受高能电子冲击离解为氮原子,并引发一系列反应,此处略去。
在臭氧生成过程中,伴有弥散蓝紫色辉光电晕现象,从而被称之为电晕。
换言之,薄膜电晕处理就是把薄膜置于电场中成为阻断传导介质,在电场作用下,取得高能量,并激活其它离子或分子,同时把这种能量分配到薄膜上,在薄膜表面驻极,形成极性化学自由基团,使薄膜表面产生悬挂键。
在这一过程中,高能电子碰撞空气中氧分子、氮分子、水分子等,伴之发生氧化—还原反应,并产生臭氧和氮氧化物等。
因为臭氧含有强烈氧化性,当它接触到聚丙烯薄膜表面时,会在其表面毫微米发生复杂有机反应,产生羟基(-OH)、羧基(-COOH)、羰基(> C=O)等。
而这些含氧官能团引入,是增加薄膜表面张力关键所在。
所以,经过氧化,不仅能够改良薄膜表面张力,还能够提升薄膜表面可蒸镀性和可印刷性。
油墨与塑料的附着力塑料承印物表面张力(达因/cm) 聚乙烯(PE) 31聚丙烯(PP) 34聚氯乙烯(PVC) 33-39聚苯乙烯(PS) 33聚酯(PET) 43聚偏二氯乙烯(PVDC) 40尼龙46再谈塑料凹版油墨附着不牢的成因与对策9-7随着我国的包装印刷业迅速发展,塑料薄膜印刷技术相应的不断提高,印刷品的好坏直接影响到了产品市场竞争中的地位,由于塑料凹版油墨印刷是一门专业性很强的技术,所以塑料薄膜在进行凹版印刷时常常产生一系列故障问题,其中油墨附着不牢就是常见的问题之一,如何将故障产生的机率降至最低,也是油墨生产制造者和油墨印刷者共同关注的话题。
众所周知,判断油墨印刷附着牢度的方法一般采用透明胶带粘拉进行测定,而且印刷附着牢度随油墨型号的不同而不同,这就需要油墨印刷使用者仔细阅读产品使用说明章程以便找出具体使用方案,故障的解决办法,常见主要原因表现为:(一)误用油墨或异种油墨混用,我们都知道薄膜的种类很多,分别有专用的油墨品种,若误用油墨品种,或者掺混异种油墨,都会引起附着不牢的故障。
例如聚丙烯(PP)薄膜可使用氯化聚丙烯树脂型油墨,聚酯(PET)薄膜可使用聚氨酯类油墨,低压聚乙烯(HDPE)薄膜可使用低压聚乙烯专用油墨等等,在实际印刷使用时为了调节油墨的粘度,(一般印刷粘度为18-25秒/25涂4号杯)和挥发速度(初干为10-30秒,彻干为60-100秒),通常加入一定量的混合溶剂,混合溶剂的组成又要选用表面张力较低的溶剂,以降低整个油墨体系的表面张力,油墨表面张力越低越有利于提高对薄膜的润湿性和附着牢度。
(二)印刷基材表面处理不良。
对聚乙烯、聚丙烯等薄膜来说若不经过电晕处理,或者处理效果不好,或者处理后因长期放置而使用处理效果变差,都会出现油墨附着不牢。
由于塑料薄膜不同于纸张,纸张表面有一定的粗糙度,有毛细作用,吸墨性强容易干燥结膜,所以印刷牢度好,而塑料薄膜表面光滑,不容易接受油墨的浸润,这类非极性高分子聚合物的印刷片适性较差,为了使油墨与塑料薄膜得到充分浸润,应使承印材料的表面张力等于或大于油墨的表面张力,所以必须经过处理,改变它的表面善和化学结构,增加表面粗糙度及分子间的极性,才能使油墨与薄膜粘附得牢固。
氧化处理对油墨材料表面附着力的改善研究氧化处理是一种常用的表面改性技术,可以改善油墨材料的表面附着力。
本文将介绍氧化处理的原理、方法和对油墨材料表面附着力的改善研究。
氧化处理是利用氧化剂对材料表面进行处理,形成氧化层,从而改变材料表面的化学性质和物理性质。
常用的氧化处理方法有酸洗、电化学氧化和热氧化等。
其中,酸洗是将材料浸泡在强酸中,使其与酸发生化学反应,去除表面的有机质和杂质,形成清洁的表面;电化学氧化是利用电化学反应在材料表面生成氧化物膜;热氧化是将材料加热至一定温度,使其与氧气发生氧化反应,形成氧化层。
这些氧化处理方法可以改变材料的表面形态、表面能和表面结构,从而提高油墨材料的表面附着力。
研究表明,通过氧化处理可以使油墨材料表面变得更具粗糙度,从而增加与油墨颜料的接触面积,提高附着力。
例如,石墨烯是一种常用的油墨材料,其表面经过氧化处理后,可形成氧化石墨烯层,使其表面形成更多的孔洞和凹凸,增加了与油墨颜料的接触面积,提高了附着力。
另外,氧化处理还可以使材料表面形成极性基团,增加油墨颜料与油墨树脂之间的相互作用力,从而增强附着力。
例如,通过热氧化处理聚合物材料,形成氧化层,可以增加材料表面的氧化基团含量,使其与油墨树脂之间形成氢键等相互作用力,提高附着力。
在实际应用中,氧化处理是一种简单、经济、可靠的表面改性技术,被广泛应用于油墨材料的表面改性。
研究人员通过不同的氧化处理方法和工艺条件,对不同类型的油墨材料进行表面改性,以改善其附着力。
例如,研究人员通过酸洗和电化学氧化处理高分子材料的表面,发现酸洗可以去除表面的杂质和污染物,使材料表面更为光滑,提高附着力;而电化学氧化可以在材料表面形成致密的氧化层,增加表面的粗糙度,提高附着力。
另外,研究人员还通过热氧化处理纳米材料的表面,发现可以形成纳米氧化层,增加纳米材料的表面能,提高附着力。
总之,氧化处理是一种有效的表面改性技术,可以改善油墨材料的表面附着力。
塑料承印物表面张力(达因/cm) 聚乙烯(PE) 31聚丙烯(PP) 34聚氯乙烯(PVC) 33-39聚苯乙烯(PS) 33聚酯(PET) 43聚偏二氯乙烯(PVDC) 40尼龙46再谈塑料凹版油墨附着不牢的成因与对策9-7随着我国的包装印刷业迅速发展,塑料薄膜印刷技术相应的不断提高,印刷品的好坏直接影响到了产品市场竞争中的地位,由于塑料凹版油墨印刷是一门专业性很强的技术,所以塑料薄膜在进行凹版印刷时常常产生一系列故障问题,其中油墨附着不牢就是常见的问题之一,如何将故障产生的机率降至最低,也是油墨生产制造者和油墨印刷者共同关注的话题。
众所周知,判断油墨印刷附着牢度的方法一般采用透明胶带粘拉进行测定,而且印刷附着牢度随油墨型号的不同而不同,这就需要油墨印刷使用者仔细阅读产品使用说明章程以便找出具体使用方案,故障的解决办法,常见主要原因表现为:(一)误用油墨或异种油墨混用,我们都知道薄膜的种类很多,分别有专用的油墨品种,若误用油墨品种,或者掺混异种油墨,都会引起附着不牢的故障。
例如聚丙烯(PP)薄膜可使用氯化聚丙烯树脂型油墨,聚酯(PET)薄膜可使用聚氨酯类油墨,低压聚乙烯(HDPE)薄膜可使用低压聚乙烯专用油墨等等,在实际印刷使用时为了调节油墨的粘度,(一般印刷粘度为18-25秒/25涂4号杯)和挥发速度(初干为10-30秒,彻干为60-100秒),通常加入一定量的混合溶剂,混合溶剂的组成又要选用表面张力较低的溶剂,以降低整个油墨体系的表面张力,油墨表面张力越低越有利于提高对薄膜的润湿性和附着牢度。
(二)印刷基材表面处理不良。
对聚乙烯、聚丙烯等薄膜来说若不经过电晕处理,或者处理效果不好,或者处理后因长期放置而使用处理效果变差,都会出现油墨附着不牢。
由于塑料薄膜不同于纸张,纸张表面有一定的粗糙度,有毛细作用,吸墨性强容易干燥结膜,所以印刷牢度好,而塑料薄膜表面光滑,不容易接受油墨的浸润,这类非极性高分子聚合物的印刷片适性较差,为了使油墨与塑料薄膜得到充分浸润,应使承印材料的表面张力等于或大于油墨的表面张力,所以必须经过处理,改变它的表面善和化学结构,增加表面粗糙度及分子间的极性,才能使油墨与薄膜粘附得牢固。
提高油墨附着力的电晕处理基础知识
电晕处理是广泛用于对塑料、纸张及金属箔作表面处理以改进油墨、油漆;连接剂及涂料的附着力。
它被广泛采用的原因是效果好、能控制及便于掌握。
尤其是因为电晕处理设备的效率及作用不断改进,与高产的加工设备保持着同步并进。
一、可湿性与附着力
电晕处理是改变不少非吸收性基材表面特性的一种有效手段,能使油墨有更好的湿润及附着性能,即所谓可湿性,这就是诸如油墨、底胶、涂料等对塑料、纸张或金属箔附着的基础。
可湿性决定一种液体在一种固体表面上的展延性。
水滴在亲水性表面就展延成一薄水层,而在亲油性表面却形成小水滴。
水滴外表层的切线与固体表面间所形成的接触角(夹角),即表示该表面润湿性能的强弱,接触角越大,润湿性能越差。
润湿性视化学组成及表面结构而异。
对塑料进行印刷或烫箔时,塑料表面的可湿性必须比油墨或箔的可湿性高,否则其展延、转移及附着均会发生困难。
几种聚合物的表面性能大致如下:
聚乙烯(PE)31-33mN/m 聚丙烯(PP)29-30mN/m 涤纶聚酯(PET) 4142mN/m
通常用作油墨溶剂的表面能为;乙醇22mN/m、醋酸乙酯24mN/m,而水为72mN/m,就难以湿润塑料,所以水基油墨一般不用来印塑料。
塑料是一种复合物质,含一种或多种聚合物及多种添加剂,如填充料、抗氧化剂、润滑剂、抗静电剂、颜料等。
虽然塑料的主体聚合物的化学结构(基团)决定油墨或底胶的可湿性和附着力,但其添加剂会从塑料内部向表面迁移,而影响塑料的表面能。
所以,塑料存放的时间越长,或某些添加剂的含量(如润滑剂)越高时,其表面能的变化也越大。
故塑料在印刷前还需对其表面能进行测试,并作电晕处理,以免发生转移或附着力不足的问题。
一般来说,20-40千赫的中频处理大多就可以了。
特殊处理(如复杂的产品)则可采用特定的电极进行处理。
UV油墨比溶剂性油墨要求塑料薄膜有更高的表面能,水基油墨系统含醇量高的也要求较高的表面能力,而且要求在狭的范围内,才能有好的附着力。
以不同类型油墨印聚乙烯时;要求聚乙烯的表面能不低于如下:
溶剂型油墨38-42mN/m UV油墨42-46mN/m 水溶性墨42-48mN/m 水基墨38-42mN/m
对聚乙烯上涂料肘,要求聚乙烯的表面能不低于如下:
溶剂型胶38-42mN/m uV,涂料42-46mN/m 乳剂42-48mN/m 无溶剂胶粘剂4448mN/m
二、可湿性和附着力的测试
在工业性实践中,聚合物表面能的测定是通过测试油墨按照DINIS08296或ASTMD2578-99a来进行的。
按DINIS08296法,是以已知不同表面能的墨在拟测的薄膜上刷上约100mm长的墨条,并观察其90%以上的墨条边在2秒钟内是否发生收缩并形成墨滴,如有,则换低一级表面能的墨再刷墨条,进行同样的观察,直至不收缩和出现墨滴,此测试墨的表面能即相对应为该薄膜的表面能。
此种方法是测试表面能中间数值的方法,小出入不计。
按ASTMD2578-99a方法是以棉絮垫蘸测试墨涂出约25X25mm的方块,参照上述相同的方法进行观察,测得的是薄膜的最低表面能数值。
此种测试方法由于墨层厚薄均匀度难以掌握,其准确性不及DINISO 8296法,DINIS08296的误差大约在±1mN/m范围内,而ASTMD2578-99a的误差大约在±2mN/m。
所以在工业实践中,多采用DIN S08296法,且更简易、快速。
(在我国有国家标准GBl0003-88对电晕处理效果测试方法的规定)但不论采用哪种方法,均可用同一种Sofial测试墨,有30到72mN/m二十一种表面能级的测试墨(每种相差2mN/m)。
达因试笔(38mN/m)可以用作电晕处理后表面能的一种快速测试工具,但不适合作为已印好或涂布好表面的系统测试。
当测试笔在电晕处理过的表面划出一条线,如果是连续成线的,说明该材料表面能不低于38mN/m,如断断续续不连成线,说明该材料表面能不到38mN/m,处理不足或甚至未处理,不符合印刷加工要求。
如果塑料薄膜内含大量添加剂或覆有涂膜,用以上测试墨或测试液测试时,往往会发生化学反应,影响准确性。
在这种情况下,宜以蒸馏水作接触角测试。
对漆料、涂料、油墨等的附着力作快速测定,可按照ASTMD3359-97作胶带粘拉测试。
三、电晕处理
电晕处理器由电极、高电位器及走卷导辊组成,当电压超过1-2mm的牛气间隙的电离电阻时,就会产生连续放电,由于导辊上的电介质使放电获得均一的分散。
电极装在罩室内,以防接触。
为了降温及排除所产生的臭氧,用排气风扇把电晕处理器附近的空气往外吹散。
但为了不让臭氧向外排放,还须让排气先通过一个空气净化器。
电晕处理增加基材的附着性能是通过下列原理的:
·移除表面上被吸收的原子和分子。
·促进原子的接触,增进湿润。
·增进表面能,调节极性。
·创造能起化学反应的原子基或功能团。
电晕处理对塑料表面所产生的物理及化学影响是复杂的,其效果主要通过:方面来控制,1、特定的电极系统,2;导辊上的电介质,3、特定的电极功率。
至于走卷速度、卷的宽度及塑料种类的变化,只需调节电机功率,有的是门动控制的,其效果的重复性有保证。
电晕处理的作用在于:
·从电极上释出的电子受高压的加速而冲向走卷。
·电子与空气分子相撞击产生部分臭氧及氧化氮。
·电子与塑料膜(例如聚乙烯)撞击后,使碳氢链或碳碳链断裂。
·受电晕影响的空气与这些自由基发生反应,主要是氧化。
由于不同的化学结构有不同的原子键,所以对塑料电晕处理的效果也视塑料的化学结构而异。
不同的塑料需要进行不同强度的电晕处理。
已证实:BOPP薄膜在生产后还会发生结构状态的变化,在几天内,聚合物由无定,形变化成晶体形,从而影响电晕处理的效果。
经过电晕处理后,塑料表面层的功能团有较高的移动性,在储存中,不少塑料出现电晕处理效果的影响附着力的负面影响。
实际.上相对湿度也会影响电晕处理的效果,但一般来说并不严重,如果采用连机电晕处理,则可不必考虑。
要把塑料表面处理达到一定的表面能,就需要把电晕处理的量(D)达到一定数值,其公式是:D=P÷(CBXV)
D=电晕处理量P=电动机功率(瓦) CB=电晕处理宽度(米) V=走卷速度(米/分)
一般情况来说,电晕处理器是按照要求最高的功率设定,对于要求低些的薄膜,把功率调低来处理。
电晕处理的效果与电极的设计有较大关系。
多片电极的效果最好(如Softal公司的专利),这一系统的特点是电晕处理的能力是通过平行成排的电极片播散出来的。
在热膨胀的情况下,电极片可以在不改变极片间隙的情况卜移动。
另一优点是;由于放电的均一性,可避免长持续的放电通道。
据对比,多片电极比一般金属电极(如单片电极或U型电极)的效果,可能要高出5到10mN/m。
而且处理后的塑料在储存一个月后,其表面能的衰减情况前者却反而比后者弱。