使高能表面易于附着,几年来在北京、山西、台北的三家知名软包企业得到批量印刷

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一、印刷油墨墨层的附着机理

以下内容来自华印软包装微信公众订阅号:rb3602000

本文汇总了不同条件下高温蒸煮袋的级别表和类别表。 供行业人士参考。

1、按相关使用环境温度分

根据GB/T10004-2008《包装用塑料复合膜、袋干法复合、挤出复合》中按使用温度分类:产品按使用温度分为普通级、水煮级、半高温蒸煮级和高温蒸煮级:

产品使用温度在80℃以下

产品使用温度在80℃以上~100℃

产品使用温度在100℃以上~121℃

产品使用温度在121℃以上~145℃

蒸煮袋【美国FDA称其为“高温复合物”(HighTemperatureLaminates)】的温度分级,国外比较一致的做法是把它分成三档。

121℃下保持20~60min

135℃的温度保持约20min

140℃下一般只要2~5min

加热方式为微波形式加热杀菌2年以内

产品使用温度耐100℃沸水

产品使用温度耐121℃以下蒸煮杀菌

产品使用温度耐135℃以下高温杀菌

耐高温蒸煮袋的结构有二层、三层、四层甚至更多,一般按下表分类

表4按不同层数结构分类表

BOPA/CPP、PET/CPP、PET/BOPA/CPP

BOPA/AL/CPP、PET/AL/CPP、PET/BOPA/CPP

PET/BOPA/AL/CPP、PET/AL/BOPA/CPP

金属表面具有500mN/cm~5000mN/cm表面张力,使高能表面易于附着。
而塑料和橡胶表面张力小于100mN/cm,属于难以附着的低能表面。
与附着密切相关的表面物理化学特性表现为润湿和铺展、表面极性和粗糙度。
而润湿的基础是橡塑制品表面和油墨的表面张力的关系。

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聚合物的表面性质首先与其化学结构有关,但是起支配作用的是其表面的化学结构,尤其是游离的原子和原子团。
其次与其结晶度有关,尽管分子结构相同,如果结晶度不同,表面张力差别很大。
无定形结晶表面的表面张力较高。
此外,经过共混改性的聚合物表面结构与其内部也有差异,尚需留意。
聚合物根据不同的加工工艺还须添加不同的助剂。
助剂的种类、数量及向表面迁移的程度都与聚合物表面特性关系极大。
它们对成型品的表面微观形态改变和油墨附着影响很大。
当然,经过预处理,表面张力也会发生改变,人们总是希望提高其表面张力。

山西精华科工贸有限公司的“飞扬”水性油墨,不仅在塑料薄膜上印刷效果好,复合强度高,而且安全性极高,不燃不爆,具有省钱、省力、环保、健康、减排、美观、实用和简单八大特性。
几年来在北京、山西、台北的三家知名软包企业得到批量印刷,并获得好评,水墨在台北软包企业的用量迅速上升。

油墨在金属表面上的附着与表面粗糙度关系很大。
金属表面除锈后,施工工艺对表面粗糙度有一定的要求,它可以增加微观表面积,增多涂层在底材上的锚固点,从而有利于油墨的附着。

从2006年开始,山西精华科工贸有限公司相继推出下列两套不同特性的水性凹版塑料复合油墨,分别是FY-A型水性油墨和FY-B型水性油墨。

但是,粗糙度太大,不利于油墨的润湿与铺展,从而留下气泡,产生承印缺陷。
对于热固性的GFP和补强后的硬质橡胶的表面处理而言,与金属相似,仍然对表面粗糙度有一定的要求。
但是对大多数热塑性塑料和弹性体橡胶来说,情况就不同了。
因为大多数聚合物底材不同程度地可以被涂料中的溶剂溶解或溶胀,这有利于油墨树脂与底材互溶或互混,从而增强油墨的附着。
因此,在表面预处理中打磨和粗糙度一般都没有要求。

“FY飞扬”系水性油墨的八大特性

塑料、橡胶的高分子底材,油墨的树脂、溶剂的溶解度参数对于油墨在橡塑底材上的附着是非常重要的物性指标。
只有在高分子底材与油墨树脂混溶性良好的场合下才能得到良好的附着性。

以下为2010年5月客户进行的一组平行数据统计和核算记录:

二、影响油墨附着性的主要因素

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①油墨成分对油墨附着性的影响。
一般情况下,影响油墨附着性的主要因素是油墨在制作过程中所使用的树脂不具备对承印物最佳的润湿性能。
所以,用这类树脂生产出的油墨,其附着性是较差的。

由上可见,使用FY系水性油墨单位面积耗墨量大幅降至61%左右,同时单位面积油墨综合印刷成本可节约23%左右。
就拿一个小型印刷企业来说,如果原来用100万元的油墨,现在就可省出23万元,23万元在当前微利行业来说是一笔不小的数字,更何况一个规模大的印刷企业每年使用的油墨已上千万,这又会是一个什么样的概念呢?

②承印材料的表面能对油墨附着性的影响。
为保证一定的附着牢度,印刷前必须对承印物进行表面处理,使其表面能达到0.038N/m以上。

1、使用溶剂墨时耗墨量大,每隔半小时需要测量一次粘度并补加溶剂以保持粘度的相对稳定;使用FY系水性油墨时耗墨量小只要在开机前调好粘度,印刷过程中会基本保持不变,大大减少了工人的劳动强度。

③印刷车间的相对湿度和温度对油墨附着性的影响。
经长期观察实验,可以认为随环境相对湿度的上升,附着性刚开始时有上升的趋势,但随着湿度继续升高,附着性又开始下降。
这说明适合印刷的相对湿度有一临界值,温度在凹版印刷中是较为重要的条件,既对干燥有影响,又对承印材料张力有影响。
温度设定过高,不但影响纵向套印精度,还会因油墨在承印物上干燥过“快”而导致附着性下降。

2、由于FY系水性油墨不需要软化水,可以直接使用普通自来水,所以节省了采购、运输、储存等诸多环节。

适合印刷的环境温度应控制在30℃以下。
干燥温度由于承印材料、墨层厚度、印刷速度等因素的影响,不尽相同,总的原则是不宜设定过高。

注意:FY系水性油墨彻底干燥后,较传统溶剂型油墨难于复溶,须防止其干结于印版和刮刀上(停机时间较长或产品印刷结束时要迅速将版辊一次性清理干净),以免再次开机时版辊难以清理。

④墨层厚度对油墨附着性的影响,为搞清二者的关系,油墨附着性随着墨层厚度的增加有下降的趋势。

FY系水性油墨仅采用水和乙醇为溶剂,故其印刷品溶剂残留量明显低于传统溶剂型油墨,以下为2013年3月客户进行的一组平行数据记录:

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

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注:样品均为BOPP膜印刷、双组份溶剂胶复合PE膜;——表示未检出。

我们以传统溶剂墨与FY系水性油墨中所含溶剂特性做以对比。

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显而易见,使用FY系水性油墨在健康、环境各方面均具有非常巨大的优势。

我们仍从两种油墨配方及使用稀释剂的情况做对比。

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注:实测,溶剂墨固含45%、FY水性油墨乙醇含量15%。

由上表可见,使用FY系水性油墨VOC排放量可降低约80%。

从近年来FY系水性油墨印刷效果来看:

3、过渡网柔和。

1、FY系水性油墨不仅能与同系列油墨、还可与大多品牌的溶剂型油墨进行叠印;

2、印刷过程中油墨粘度变化小,印品质量稳定;

3、复合强度较高。

由于水性油墨主体溶剂是水,且在非吸收性的薄膜上印刷,在大家看来干燥与印刷速度是一个难题。
但近几年通过从油墨配方设计、版辊参数调整或印刷机烘箱加长等诸多方法,最终的印刷速度亦可满足客户要求。

1、大面积实地版深度控制在28~30微米;

2、在不影响套印精度的前提下,适度提高烘箱温度或加大风量;

3、稀释剂为自来水中加适量酒精,可通过调整酒精与自来水的比例来调整干燥速度。

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

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