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IMD技术油墨附着性的分析与研究(下)

2007/8/10 15:04:24 人评论

   1)化学蚀刻法      化学蚀刻是将薄膜表面暴露于具有反应性的化学溶剂中,使其发生化学变化,从而形成微细的粗糙表面,以改变薄膜的表面润湿性和附着性能。      化学蚀刻法的原理主要是薄膜通过处理液与高分子材料发生强氧化或腐蚀作用,使其表面的分子被氧化或扯去部分分子,从而在材料表面导入羰基、羧基、磺酸基等极性基团,增加表面与油墨的附着性。同时由于扯掉了一些分子,使得表面粗糙度增加,薄膜的非极性和浸润性得到改善,从而增加油墨的粘附性。      不同的片材应采用不同的腐蚀剂,即      ·PET:碳氯系或水性溶剂;      ·PVC:醇系溶剂;      ·PC:醇系或水性溶剂;      ·PE:碳氯系或铬酸混合液。      虽然化学蚀刻在薄膜处理中效果较好,但同时也存在一些不足,比如处理过的薄膜表面易变暗或变黑。       2)辐射法     将塑料膜置于一些可聚合的单体(如苯乙烯、反丁烯二酸、甲基丙烯酸酯等)中,用Co-60辐射,使单体在塑料薄膜的表面发生化学接枝聚合,从而使高分子材料表面形成一层易于粘接的接枝聚合物。接枝后表面得到粗化,粘接表面积增大,提高了附着强度。这种方法的优点是操作简单、处理时间短、速度快,但改性后的表面耐久性差,且Co-60辐射源对人伤害较大。      3) 等离子处理法      等离子体是通过一种可控的交流或直流电使空气离子化的手段而形成的。是一种无规则运动的带电原子粒的集合,在这种原子集合内,因为达到一定的粒子密度而保持电中性。等离子可以分为热等离子、混合等离子和冷等离子三类。      对于高聚物而言,冷等离子法是一种显著有效的方法。这种技术主要由反应中心、射频(RF)发生器、气体流动单元和工艺过程控制器组成,射频发生器供给所需激发的能量。RF能量从气体物质上分离出电子,产生自由电子、离子和激发分子。这些活性粒子不断地重新结合即可形成基态气体分子和光子,并与等离子体发生反应,在薄膜表面上产生沉积、接枝作用,从而使薄膜表面得到改性。      与其他高能辐射相比,等离子体处理的优点在于它只对表面发生作用,大多数等离子体诱导的反应是在表层不超过1μm的深度内,只在表面上引入所希望的界面性质,而不影响内层的性质和外观,省去了湿法处理的烘干,处理废水等工序,设备投资及运行费用低,防护简便,具有操作方便、清洁、高效、安全等特点。主要适用于PET、PVC和PE薄膜等。      4)电晕处理      电晕处理是通过在电极上施加高频高压电源使电极放电,对于塑料薄膜表面处理来说,电压一般在10kV~13kV之间,频率在10kHz~30kHz左右,气体电离后产生的各种能量粒子(如正负离子、电子、光子等)在强电场的作用下,加速冲击处在电极之间的高聚物表面,使表层分子连接的化学键断裂而降解,增加表面的粗糙度。电晕放电时会产生大量的臭氧。臭氧是一种强氧化剂,它能使高聚物表层分子链部分氧化,生成碳基化合物、氢基化合物和过氧化氢化合物等,从而使薄膜表面得以粗化。此外,电晕处理还有除去油污和尘垢的作用。      这种处理方法主要适用于PET、PVC和PE薄膜。      5) 紫外线照射法      塑料薄膜表面经紫外线照射处理后,可以改进塑料薄膜的润湿性能和黏合性能。紫外线辐照处理的作用在某种程度上和等离子处理法的作用相似,可引起高聚物表面的表层分子连接的化学键断链、交联、表面氧化。      使用光敏剂可以加大紫外线处理的效果。例如:将5%的二苯甲酮的二氯甲烷溶液喷洒在塑料薄膜表面上,然后用紫外线对表面进行处理。二苯甲酮分解产生自由基,使薄膜表面具有极性,这种处理效果比其他常用表面改性方法更持久,主要适用于PE薄膜。      6) 脱脂除尘处理      塑料薄膜表面沾有油污或灰尘会影响油墨在薄膜上的附着性,因此必须对片材薄膜进行脱脂除尘处理。通过采用碱性溶液、表面活性剂、溶剂清洗薄膜表面,达到表面清洁、脱脂的目的。      脱脂除尘处理应合理选择溶剂,不能选用对塑料薄膜溶解性好的溶剂。一般常用低级醇(如乙醇、异丙醇)或正己烷来揩拭,这样可以溶涨塑料薄膜表面,使油墨容易渗透,有利于油墨的附着。此外,也可以用超声波清洗,超声波产生的涡穴能量传给污染物粒子,以加速污染物粒子从表面上的脱落。超生波的频率范围是20000~50000Hz,去酯以后再喷淋两次即可。      灰尘的存在不仅会影响油墨的附着性,同时还会影响印刷效果。一般还可以采用表面活性剂清洗,也可以采用静电来除尘。      当片材薄膜处理完之后,即可对表面张力进行测试,以判定印刷前塑料薄膜的表面张力是否达到了规定标准,一般来说,其表面张力的合理范围是38~41mN/m,假如表面张力在35mN/m以下时,一般不能满足使用要求。 来源:《印刷世界》 作者:智 川 赵晓静

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