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塑料薄膜电晕处理解决印刷油墨吸附不上的问题

2021-12-06【

  01 什么塑料需要电晕处理

  聚乙烯PE,聚丙烯PP等塑料是由非极性的脂肪烃(只含碳、氢)构成,非极性材料的电性均衡,对极性油墨的吸引力薄弱。而聚乳酸、PET等含有许多含氧极性基团,故对油墨的吸引力比较强,无需进行电晕处理。

  此外,像聚丙烯这样的塑料,结晶度非常高,处于稳定的状态,油墨很难扩散到材料中去,使得油墨对材料的印刷不牢固。表面洁净度、助剂也会对油墨印刷性能有影响。

  02 电晕处理的机理

  电晕处理是通过高频高压放电(5000-15000V/m2)产生电晕轰击塑料薄膜表面,使得塑料表面产生粗糙的结构,同时空气中产生臭氧,使塑料表面产生许多活性自由基,令材料被氧化,产生羟基、羧基、羰基等含氧基团,提高材料表面极性。

电晕塑料薄膜处理原理

  电晕处理后的塑料薄膜,表面粗糙度和沟壑深度都有很大提升,材料的比表面积增大,材料的表面活性也就增大了,吸附油墨的能力也就变强了。这与疏松多孔的活性炭能大量吸附杂质的原理一样。

  想要使得油墨能在塑料薄膜上印刷牢固,塑料薄膜的临界表面张力必须大于油墨的临界表面张力,油墨才能很好地润湿薄膜表面。常用(达因/厘米)这一单位来衡量塑料薄膜的表面张力。

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  未经处理过的聚丙烯薄膜表面张力只有32达因/厘米,而使用溶剂型胶印油墨印刷需要材料表面张力达到38~42达因/厘米,UV涂料型油墨需要42~46达因/厘米。显然,未经处理过的聚丙烯薄膜将难以获得良好的印刷效果,而经过电晕处理后,聚丙烯薄膜的表面张力最高可达56达因/厘米,足以获得良好的印刷效果,但一般加工过程中,不需要把表面张力加得太高,够用就好,既可以节省电源,也可以减少对材料的不良影响。

  一般未经处理的聚酯塑料表面张力也有40达因/厘米,故无需进行电晕处理。

  03 电晕处理的优势

  电晕处理是提高塑料表面活性的常用方法之一,提高表面活性的方法还有:火焰处理、化学试剂氧化、接枝等。相比之下,电晕处理方法设备简单,需要时间短,效率高,不使用有毒试剂,对环境无污染,也不容易影响材料本身的机械性能,适合推广使用。

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  电晕前(左)后(右)薄膜表面深度探测图

  04 电晕消退现象

  材料在进行电晕处理后,表面活性还会自行减弱。这是因为材料表面的极性基团有一部分会往材料内部转移,而且空气中的杂质、水分也会被吸附到材料表面的沟壑中。通常,材料经过电晕处理后的一两天内,表面张力减弱得较快,下降幅度达3~4达因/厘米,一周后便趋于稳定状态。所以,电晕处理后,应在适当时间内尽快印刷,避免影响印刷效果。




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