电晕处理对塑料表面的性能及适性影响介绍相关资讯 企业库资讯中心

张莉伟

[摘 要]本文主要通过包装材料理论梳理，结合实验检测分析，探讨电晕表面处理对塑料薄膜印刷适性的影响。本文的理论基础为从油墨与薄膜之间的附着机理。然后根据通过对比三种不同极性的材料实验分析。最后，通过实验分析得出经电晕表面处理后印刷适性明显提高；电晕表面处理对表面能较低的薄膜有显著的影响，而对表面能本身就比较高的薄膜影响不明显。

[关键词]电晕；印刷适性；薄膜；包装材料

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0308-01

1 引言

根据印刷包装设计理论，为了得到表面能高、油墨转移性能好、附着性能好的薄膜，从而提高在印刷过程中油墨在薄膜表面的附着力以及减少在复合与成型过程中因油墨和薄膜粘接不牢而产生的油墨与膜材分离等质量问题，电晕处理处理的目标：提高表面能。由于表面能极性的增加，改善油墨与薄膜表面的润湿性，更好的使界面上分子键紧密接近，从而获得更大的分子间作用力和化学作用力。提高表面粗糙度。增加薄膜/油墨界面上的机械咬合作用，同时为界面上分子间的物理和化学作用提供更大的接触面积。

本文从接触角、表面张力与粗糙度等因素对附着强度的影响来进行薄膜的印刷适性理论分析。分别对PE、PVC与PET三种薄膜进行电晕处理实验，来改善薄膜表面的性能，提高其印刷适性。对处理前后的PE、PVC、PET薄膜进行表面能及表面摩擦系数这些因素进行测量与探测实验来评价改性效果。对处理后的PE、PVC与PET薄膜进行丝网印刷，对油墨在处理前后的薄膜上的的密度以及油墨在处理前后的薄膜上的附着力进行测试，通过实验数据的对比来比较PE、PVC与PET薄膜的印刷适性以及总结出电晕处理对薄膜印刷适性的改善程度。

本文首先采用电晕技术分别对PE、PVC和PET三种薄膜进行表面处理，以提高其表面极性，增加薄膜在印刷过程中与油墨的粘合作用；然后通过三种测试方法来对比改性前后的表面性能：通过自制的表面测试液达因液对未经处理的薄膜以及电晕处理后的薄膜进行测试，确定各表面大致的表面张力；使用摩擦测试仪测出处理前后薄膜的表面粗糙度；最后采用丝网印刷，对不同表面进行色块的印刷，然后对油墨的主密度进行测量分析，并使用胶粘-数格法检测油墨的附着牢度。

2、实验内容与方法

2.1 实验内容

本实验通过测试处理面与未处理面印刷油墨的密度，两者相对比，观察电晕处理对印刷油墨密度的影响。油墨的附着性测试是模拟印刷过程，测试印后油墨在薄膜表面的附着力。采用胶粘—数格法法对未经处理的三种薄膜和经过电晕处理的三种薄膜进行测试。胶粘—数格法的计算公式为：A=n/（40x100），其中n为胶带上油墨所占的格数，40mmx100mm为胶带的规格。A为印墨剥落率，印墨剥落率越大，油墨附着性越差；印墨剥落率越小，油墨附着性越好。本次实验研究，通过检测薄膜表面电晕前后表面张力以及表面粗糙度，来研究电晕表面处理对印刷适性的影响。由于实验室电晕仪器的局限性，电晕处理无法进行，本次实验选用的部分材料为出厂前进过电晕处理过的。表面粗糙度越大摩擦系数越大，所以本实验用摩擦系数代替表面粗糙度。此外，为了能更直观地发现薄膜表面电晕前后的印刷适性的改变，对薄膜进行色块的印刷，使用分光光度仪对油墨的主密度进行测试，然后通过胶粘-数格法检测油墨在薄膜表面的附着力，来对比薄膜表面电晕前后的印刷适性。

2.2 实验方法

丝网版的制作网框的表面处理—涂粘网胶—裁取丝网—夹网—初拉—重拉—固网—整边—清洗丝网—干燥—涂布感光胶—干燥—贴合晒版—显影，网框的表面处理：包括粗化和去污。去油污，用砂纸打磨，除去网框上的毛刺，以免弄破丝网。涂粘网胶：网框表面处理后，马上对其粘网面涂刷一层粘网胶。裁取丝网：为了使绷好的丝网的经、纬线尽可能与框边保持垂直，在绷网前裁取丝网时不要用剪刀而要用手撕。夹网：将丝网夹入网夹内，应十分仔细，使丝网的经、纬丝线与网夹边保持平行，并尽可能挺直，切忌斜拉网。初拉、重拉：初拉仅拉伸至额定张力的60%，初拉后等待十分钟左右，提高气压至额定值，同时用张力计测量张力值，每隔5-10min对损失的张力补偿一次。固网：往黏合面上刷粘网胶，随即用棉纱擦压网框的黏合处，视整个粘网面上呈现较深而均匀的颜色，黏结才算充分。如果出现浅色区，则该区涂胶不足，应予补涂。整边：裁去多余的丝网，包边，标注，以及用胶带或加涂涂料保护黏合部分不受有害溶剂的侵蚀。涂布感光胶：对经过清洗、干燥的丝网进行感光胶的涂布，将调制好的感光胶倒入刮斗中，让刮斗的前端与丝网接触进行涂布。刮斗来回两到三次，速度与角度要把握好。将涂布好感光胶的丝网放入干燥箱内干燥。晒版、显影：将不透光的4.5cm*17cm的黑色纸片至于网框中央，进行晒版。晒版完成后显影，干燥。试样的印刷，将试样膜平整地铺在白卡纸上，并用胶带固定好。在制好的丝网版网框内倒入适量的凹印油墨，将贴有试样膜的白卡纸放置与丝印台上，进行丝网印刷。尽量保证每次刮墨的角度与力度相当。油墨密度的测量，打开爱色丽528分光光度仪，进入密度菜单，设置为相对密度，同时将密度设置为自动，这样测出的是印刷样张的主密度值。每种样张选两张印刷较好的，每张选五个固定的点进行测量，每种样张共测出10个主密度值。油墨附着力的测试，用40mmx100mm透明胶带平整地粘在被测品印墨上，反复碾压几次，保证平整、无气泡，放置3min。然后慢速粘拉2次，再将测试后的胶带贴于格纸上，要求胶带边对准坐标纸格线。数出胶带上油墨所占格数n。则印墨剥落率A=n/（10x20）印墨剥落率越大，油墨附着性越差。

3 结果与讨论

综上实验结果分析显示，经过电晕处理之后，PE薄膜的表面张力由30mN/m增加到42mN/m，提高了40%，PVC薄膜的张力由38mN/m增加到48mN/m，提高了26.32%，PET薄膜的张力由43mN/m增加到54mN/m，提高了25.58%。三者电晕之后，表面张力都有了显著的提高，改善了薄膜表面的润湿性和印刷适性。通过对不同试样摩擦系数的测试发现，进过电晕处理的薄膜，摩擦系数有一定的增大，摩擦系数越大表面粗糙度越大。因此可以得出，电晕处理使得薄膜表面粗糙度有所提高，改善了薄膜表面的印刷适性。油墨密度的测试试验得出：电晕处理后的PE薄膜的油墨密度明显提高，PVC薄膜的油墨密度有很小的提升，而PET薄膜的油墨密度基本没有变化。此试验中油墨密度反映了油墨的厚度，所以电晕处理对PE、PVC的油墨转移有一定的改善。通过胶粘-数格法进行油墨附着性测试，对比处理前后三种薄膜的油墨附着性，电晕处理后的PE薄膜的油墨附着性明显提高，PVC薄膜的油墨附着性有很小的提升，而PET薄膜的油墨附着性基本没有变化。综合实验结果及实验数据表明，电晕表面处理对表面能较低的薄膜有显著的影响，经电晕表面处理后印刷适性明显提高；而对表面能本身就比较高的薄膜影响不明显。

参考文献

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