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未来环保型油墨将成印刷油墨市场主流

2021年08月18日 永州机械设备网

未来环保型油墨将成印刷油墨市场主流

1、引言

塑料的丝印,是塑料制品再加工的一种。由于塑料本身染色性比较单一、颜色耐晒性差,为了弥补这些缺点、改善塑料制品的外观装饰,就需要进行二次加工。用于丝网印刷的油墨与丝印产品的质量有很大关系。一般的热固型油墨不适合塑料丝印,因为油墨的固化温度多在100℃以上,而此时塑料早已变形,所以只能根据塑料的溶解性选择溶剂型油墨,即挥发干燥类型的油墨。

2、塑料用网印油墨选择的要求

塑料印刷油墨的配制难度较大。由于承印物是热塑型塑料,若要采用强溶剂,就会使塑料表面“过溶”,所以必须采用一种微溶塑料的溶剂,并与印塑料油墨本身树脂的结构相似,它们的膨胀系数才能接近。在溶剂作用下,油墨与塑料之间才能形成互溶的中间层,使油墨成膜后具有高强度和耐磨性。

2.1、塑料印刷用油墨及溶剂

进行塑料印刷时,应先实验着墨性能,在排除故障的情况下进行印刷。印刷时要根据所使用的材料及成品的用途和要求选择合适的油墨。聚乙烯塑料在耐水性、耐药品性、电的绝缘性等方面性能都很优良,成本也低,所以其用途很广。因此,必须根据成品的不同用途来选择合适的油墨和溶剂。聚丙烯塑料有优良的机械强度和耐气候性能,所以被使用于高级商业标牌及照明招牌的印刷。承印品中有许多精密度很高,所以要认真地选择颜料和溶剂。招牌的耐气候性能是非常重要的,但随着时间的推移,溶剂会发生变色,所以必须注意这一点。在合成树脂中,有些树脂在阳光的作用下会分解变质,因此在后加工工序中增加了如压膜、喷涂、层压等加工处理。在印刷前我们还必须了解塑料的使用条件、弯曲程度、粘结性能和所要求的耐药品性能及耐摩擦性能等。同时还必须知道塑料的后加工使用什么工艺方法。

2.2 油墨的表面张力和固着性能

在塑料片、膜上进行丝网印刷比较困难,因为油墨在聚氯乙烯(PVC)、聚酯、聚丙烯、聚乙烯等塑料上较难固着。这是由于油墨的表面张力与塑料的表面能大小不匹配。在各种塑料片、膜上进行丝网印刷时,表面张力和表面能是影响丝网印刷质量的两个极为重要的因素。固体的表面能和表面张力的计量单位都是达因/厘米,可作为油墨固着性能和湿润性能的指标。为了使油墨能成功地固着于承印片、膜上,油器的表面张力必须等于或小于承印片、膜的表面能。一般来说,当油墨的表面张力与塑料表面能之间的差值增大时,油墨的湿润性能和固着性能都会改善。

(1)油墨的表面张力实际应用时,可以把油墨的表面张力当作固定值。某些油墨供应商提供表面张力数据,而其他供应商则喜欢推荐较小的表面能数据,以便得到较好的效果。这样可使供应商保证油墨的表面张力与片、膜的表面能之间的差值不会太大。通过改变溶剂或增加表面活性剂及硅有机树脂,可以改变油墨的表面张力。但是不恰当地改变油墨表面张力,可能造成诸如印迹不平以及白斑点等欠缺。

(2)固体的表面能所有的固体都有正常的表面能,但我们所关心的是印刷时的表面条件,即所谓的表观表面能。被油脂、手印、增塑剂及脱膜剂污染的固体表面,其表观表面能会明显低于基础数值。通过提高塑料表面粗糙度或进行表面处理(等离子体处理、电晕处理以及火焰处理),可以明显提高塑料的表面能数值。聚氯乙烯(PVC)、聚酯、聚丙烯和聚乙烯等塑料材料的表面能都较低,其原因是增塑剂(保持柔软性)和脱膜剂(防止粘膜)在片、膜成型后继续向表面移动,大大降低了表面能。确定添加剂溶出是否是导致表面能降低的原因,最好的实验方法是用酒精擦试片、膜表面。首先测定塑料表面能的大小,然后用普通酒精和干净棉布擦试片基表面。如果表面能数值发生变化(通常是变大),大概是存在污染。

2.3、油墨的干燥

在印刷完成后,一般都希望油墨能快些干燥,以提高效率、节省晾架。但干燥过快或过慢都会给印刷带来困难。干得过快,将使印版上的油墨很快变调,出现於版现象,降低油墨的流动性和油墨对承印物表面的浸润效果,图案印刷不牢。如果干得过慢,则会给多色套印带来困难,增加晾片空间或者使下一版叠印不上。所以,正确掌握干燥速度,是提高印刷效率,保证印刷质量必须注意的问题。影响干燥速度的因素,除去室温、湿度和空气流动情况外,更主要的是应根据印刷车间的具体干燥条件,合理地选择溶剂的种类和配比,因为油墨的干燥速度取决于溶剂的挥发速度。下边是常用的几种溶剂的挥发速度以从快到慢的顺序排列:甲苯-丙酮-醋酸乙酯-乙醇-醋酸丁酯-环己酮-二甲苯-正丁醇。在选择溶剂时,除了考虑干燥速度外,还必须注意其与塑料中各种增塑剂的相溶性。如大多数有机溶剂都能与聚氯乙烯薄膜中的增塑剂迅速溶解。如果溶剂选择不当,当油墨印上后,将很快使薄膜发生溶涨而失去平整的外观,使印刷无法进行。当出现这种现象时,要及时调节溶剂配方或者更换增塑剂较少的薄膜印刷。

3、网印油墨发展趋势

在提倡环保印刷的同时,环保型油墨也成了一个重要的发展趋势。环保型油墨有以下要求:

(1)油墨对人体和生物体应无毒无害,不含有毒性的元素,如卤系、重金属,或其含有量应控制在有关标准以下。

(2)在包装产品的整个生命周期中,油墨均不应对人体及环境产生污染、造成公害。早在八十年代后期,一些发达国家就开始大量生产、使用环保型塑料油墨,主要品种为水性塑料油墨和UV油墨。

3.1、UV油墨

(1)UV油墨适合各种承印材料,如纸、涂料纸、木器制品、合成纸、聚氯乙烯(PVC)1丙烯类(PMMA)、热硬化性树脂等。

(2)UV网印油墨的性能强,适应高品质化、多样化的产品和需特殊加工的异形产品。

①物理性:液晶显像屏、抗蚀阴焊;电气的有绝缘、磁性等:热温度的发泡、荧光、夜晶、热转印用等。

②化学性、药用的有腐蚀、乙醇剥离等;生化的有抗菌、防污等;吸收、吸附、反应的有防水性、氧化腐蚀等。

③表面装饰:水晶胶、防金属蚀刻、无光泽皱纹、非强光、镜面金属等:立体、厚膜印刷用、盲文用、结晶图纹、皱纹等。

3.2、水性油墨

在挥发干燥型油墨中,80年代开发的水基油墨,由于有利于环保而受到重视。但因其模版的需水性差,加上在纸张上印刷时因纸张吸收水分易造成起皱等问题而没有得到普及。进入90年代后,上述问题逐渐解决。例如:

(1)网印水性油墨的干燥。水性油墨最大的缺点就是干燥性比溶剂型慢,现在水性油墨的组成彻底改良。

(2)水性油墨对吸水性物体如:布(棉、麻、纺布)、纸(纸张、纸板)、木(木板、木器)、皮(真皮、人造皮)等固着良好,但对表面坚硬的承印材料固着较困难。现在因为水性油墨的固著剂是采用、聚酯、聚酯重合树脂,其全方位接着功能对不吸水性的承印物,表面光滑坚硬的承印物以及过去固着困难的物体都有极优良的黏合力。

(3)水性油墨不仅实现了全水化,还解决了印墨的柔软性、鲜艳度和防止渗化等问题。在欧洲,水基UV墨早就用于网印彩色大幅面路牌和宣传画。水基墨及水基UV墨应用越来越多的原因主要是受环保法规和要求改善作业环境的影响。当然还有一个原因,四色加网印刷,网点再现性非常好。所以,今后为了发挥水基墨的优点,水基油墨市场迅速扩大是必然的。

3.3、触变性丝网印刷油墨

触变性网印油墨既是热塑性的,又可进行冷印,保证自己在技术上的领先地位。所开发的触变性网印油墨既可用于陶瓷面砖、餐具、玻璃,也可用于搪瓷制品的印刷。最近又研制出一系列低熔点热塑性油墨而达到研究顶峰。触变性油墨的流变性能与冷网印油墨或热塑性网印油墨相似,这些性能在印刷当中具有以下优点。

(1)减少废品使用传统的油墨,重新开机往往会造成印品蹭脏或其它缺陷。由于触变性网印油墨具有良好的流变性能,因此使用这种油墨有助于解决上述问题。当刮板刮过油墨,油墨的流动性便增大,从而使油墨均匀地沉积到印品上。印刷完毕,油墨的流动性下降,从而防止了油墨在网版上溢流。应该注意的是,刮墨后触变性丝网印刷油墨有足够的流动性来满足连续高速印刷的要求。同时,触变性网印油墨也适用于印刷速度较慢的半自动丝网印刷机。

(2)提高印刷精度颗粒度细的颜料与触变性连结料配成油墨,可用于更高目数的网版。用触变性网印油墨可印刷出较厚的墨膜。采用传统油墨,在通过较粗的网版时.由于油墨堆积过厚,从而会使图像的清晰度下降。但使用触变性油墨,网版就不会被油墨填满,从而图像也不会因变糊而失真。当印刷高精度的多套色图像时,采用触变性网印油墨直接印刷到器物上后,墨层可保持一定的厚度而不会影响图像的细微层次。

4、结论

综上所述,我们看到未来在丝网印刷油墨市场上,传统油墨将慢慢消失。而水性油墨和UV油墨和新兴的触变性油墨则会取而代之。

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