塑料印刷

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塑料印刷(Plastic Printing)

　　塑料印刷是指使用印版或其他方式将原稿上的图文信息转移到塑料制品上的工艺技术。塑料制品的印刷包括凹版印刷、柔性版印刷、丝网印刷、防伪印刷以及喷印和转印等特殊印刷方式。目前已经能够在不同表面纹理、不同硬度、不同形状的塑料制品上进行印刷，广泛用于塑料包装薄膜和塑料容器等装饰与装潢。

　　塑料印刷的承印物是塑料薄膜和塑料制品，其分子结构中含有极性物质，化学稳定性好，能耐大多数酸、碱的腐蚀，在常温下不溶于一般溶剂，而且在生产过程中加进抗氧剂、稳定剂等助剂，使得塑料承印物与油墨的亲和力差，印刷后油墨也不易干燥，同时，塑料承印物不具备纸张表面的多孔性，不能吸收油墨连结料，因此，塑料承印物印前必须经过处理，使其能够和油墨很好地亲和，使其在印刷时能很好地吸附油墨，印后墨层不与承印物脱离。

　　塑料印刷用油墨不同于纸张用油墨，二者不能混用。为了适应塑料承印物对油墨的要求，塑料印刷用油墨主要由聚酰胺等合成树脂、有机溶剂(以醇类为主)及色料组成，经充分研磨，分散后具有良好的胶状流体性质。塑料印刷用油墨为挥发性油墨，具有印刷性能好，附着牢度强、干燥迅速等特点。

　　塑料印刷工艺方法有塑料凹版印刷、塑料柔性版印刷、塑料丝网印刷、塑料模上凹凸印刷和塑料推转印刷工艺。

　　1．附着力问题

　　塑料制品由于其表面的特性，使附着力不良成了塑料印刷中最经常遇到的问题之一，因此塑料制品印刷后，油墨膜层在塑料表面的附着情况(附着力)是印刷质量检验的一个重要指标。

　　附着力的检验方法是采用划格法：将膜层用锋利刀片划成100个lmm×lmm的方形格子(膜层要求划透)，然后用胶带粘贴，用力迅速地撕掉胶带，连续3次，要求油墨膜层100％没有脱落。

　　油墨附着力的好坏取决于油墨中溶剂对塑料零件表面的粗化作用。油墨中的溶剂侵蚀油墨与塑料的交界面，渗透并产生溶解和溶胀作用，使之产生一种塑料与油墨的混合物，形成海绵状体的结构，在溶剂挥发的同时，油墨便“锚固”在塑料上。

　　影响附着力的主要因素和解决办法如下。

　　(1)溶解度参数SP是考虑油墨或涂料对塑料附着力的重要物性值。油墨中的树脂和溶剂的溶解度参数SP与塑料的溶解度参数SP越接近越好，这样附着力就越好。结晶度的材料，其溶解度参数S尸较小，极性也小，故一般来说油墨在其上的附着力亦差，通常需要对其表面进行粗化处理。例如采用火焰法进行处理，在处理时，当温度提高到熔融度，其表面转变成大结晶状态，可极大地提高附着效果。目前，国内外也已开发出一些专用油墨，采用这些专用油墨可对聚丙烯和聚乙烯等塑料直接进行印刷，无需进行表面处理。

　　(2)塑件表面的清洁处理非常重要。因灰尘、油脂、污物的存在，使油墨难以润湿其表面，不易对塑料产生溶解作用，结果塑料表面粗化效果不佳，造成附着力下降。所以要注意塑料表面的清洁工作。

　　2．针孔

　　网印时，墨层中形成针孔、砂眼等缺陷。针孔现象是塑料网印中较常见的缺陷之一，也是质量管理中重要的检验项目之一，造成针孔的原因和解决办法如下。

　　(1)油墨的流平性较差，可适量在表面张力大、流动性小的油墨中添加流平剂来改善流平性能，使油墨容易透过丝网分散到塑料承印物上，添加量为油墨的0．5％～2％左右。此外也可以添加对油墨溶解能力较强的慢干溶剂或适当增加稀释剂的用量，减慢油墨的表面干燥速度，以利流平，减少针孔产生。

　　(2)在制作网版涂布感光胶时有灰尘、杂质混入而附在网版上形成针孔，要对网版进行认真检查，发现后及时修补。

　　(3)在印刷过程中，有灰尘落入网版或杂物附在网版上堵塞网孔，从而造成网印后墨层有针孔。此时要擦拭网版，加强文明生产。

　　(4)塑件表面有灰尘或油污，处理不干净，不易被油墨润湿，也会产生针孔，要加强对塑件裘面的清洁处理。

　　(5)塑件表面的静电会导致吸附很多灰尘，也是引起针孔的因素之一，解决办法是消除表面静电并除尘。

　　3．气泡

　　墨层干燥后，在表面墨膜中出现气泡。这种现象出现的原因是：当油墨中加入溶剂后搅拌或在同印过程中，空气被夹带到油墨中，空气被分割包围形成气泡。其解决方法为静置一

　　段时间，使大部分气泡消失。产生气泡的另一些原因是油墨本身添加的消泡剂不足、油墨黏度过高、表面张力太大等。

　　解决方法是添加消泡剂。因为消泡剂表面张力小，极易在气泡表面铺开而挤破气泡，一般只需加极少量的消泡剂就能达到良好效果。当添加消泡剂时，必须搅拌均匀，并静置一段时间，否则会影响消泡效果。同时添加量要严格控制，因为消泡剂不参加反应，极难挥发或根本不挥发而被滞留在油墨中；此外，常用的消泡剂大多是含硅类的物质，而含硅类物质也被用于塑料注塑成型的脱模剂，在油墨中用量过多会降低油墨与塑件问的附着力。消泡剂的针对性很强，只有通过试验才能寻找到最有效的消泡剂。适当加入一些慢干溶剂。把油墨调稀一点，减慢墨层干燥速度，使气泡在墨层表面干燥之前挤破，也是消除气泡的一种解决方法。

　　4．拉丝

　　在网印过程中，当网版与塑件脱离时，油墨不能及时断开，而被拉成细丝，慢慢拉断后再向两边倒，形成与印迹相垂直的许多“羽绒状”或“蛛丝状”的细丝。拉丝现象产生的主要原因和解决办法有下列几种。

　　(1)油墨的丝头太长。判断油墨丝头长短的简易方法为用小刀把油墨挑起，再让它流下，如果细丝连绵不断、拉得较长、较细，并有回缩现象，则油墨丝头长，使用该类油墨时易产生拉丝。同时油墨黏度过高和油墨中的稀释剂挥发干燥过快亦会引起拉丝。

　　解决办法为加入适当的挥发较慢的稀释剂。

　　(2)塑件的静电现象引起的。因为塑件为绝缘体，具有很高的电阻，在移动过程中极易产生静电，静电荷对油墨有较强的吸引力，使油墨断开困难，故导致拉丝现象。静电不仅造成拉丝现象，而且也带来其他许多麻烦，如吸附灰尘造成堵网；针孔等网印缺陷。虽然清洁处理擦拭能暂时把灰尘去掉．但实际上增加了静电荷，灰尘会迅速返回到擦拭过的表面，并把更远处的灰尘吸引过来。

　　消除静电对塑料印刷较为重要，其方法有①在塑料中加入抗静电剂再进行注塑成型零件。如中国的煤矿用防爆电话外壳就采用此方法。②塑件表面涂覆防静电剂。如喷涂、浸涂或在无水乙醇中掺人少量的静电防止剂擦拭塑件网印表面。③调节环境温度，增加空气湿度。适当的温度为20℃左右、相对湿度为60％，可以防止静电的产生。

　　5．橘皮

　　网印后，墨层表面不平滑，出现橘皮状凹凸不平现象，称作橘皮状纹。

　　橘皮状纹形成的原因和机理较复杂。油墨在于燥过程中，内部产生对流，当溶剂挥发不均匀时，油墨内部产生浓度差，因而也形成表面张力差、浓度差和表面张力差会造成油墨的涡流流动，从而形成中心部分浓度低，四周部分浓度高的现象。当停止流动时，中心部分浓度低，周围部分还停留在高浓度上，进一步干燥后，中心部分的体积收缩比周围部分的体积收缩大，形成墨层厚度不均匀，凹凸的橘皮状纹。

　　减少橘皮状纹的措施是添加表面张力小的助剂(如消泡剂)，使之在油墨表面形成屏蔽层，从而在溶剂均匀挥发的同时降低表面张力，阻止涡流的发生；同时在稀释剂中避免大量使用挥发速度过快的溶剂，并避免在高温、过度通风的环境中印刷。另外，如果印制的墨膜太厚，也容易出现橘皮现象，这时只要适当降低墨膜厚度即可防止。

　　6．龟裂

　　在大面积实地印刷聚苯乙烯、有机玻璃、ABS等塑件时，塑件表面有时会产生许多细小裂纹及粗糙现象，称为龟裂。

　　产生龟裂的原因如下。

　　(1)聚苯乙烯、有机玻璃、ABS等塑料本身的内聚能较小，故耐溶剂性较差。溶剂起到了增塑剂的作用，减弱了聚合物分子间的力，使聚合物表面能因接触溶剂而降低，造成裂纹。

　　(2)在塑件注塑成型时，由于工艺条件没有控制好，残留内应力较大，塑件一旦接触溶剂引起溶胀，溶剂挥发后塑件收缩，由于内应力的作用而产生龟裂。

　　(3)油墨中强溶剂对塑件表面的溶蚀和渗透。由于强溶剂溶解塑件表面使其膨胀，在界面上形成膨胀层；而且溶剂越强，挥发越慢，滞留时间越长，溶解渗透越深，膨胀层越厚，龟裂现象越严重。

　　解决办法为在油墨中换用合适的溶剂。