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將原稿上的圖文信息轉移到塑料製品上的工藝技術。塑料製品的印刷包括凹版印刷、柔性版印刷、絲網印刷、防偽印刷以及噴印和轉印等特殊印刷方式。目前已經能夠在不同錶面紋理、不同硬度、不同形狀的塑料製品上進行印刷，廣泛用於塑料包裝薄膜和塑料容器等裝飾與裝潢。

　　塑料印刷的承印物是塑料薄膜和塑料製品，其分子結構中含有極性物質，化學穩定性好，能耐大多數酸、鹼的腐蝕，在常溫下不溶於一般溶劑，而且在生產過程中加進抗氧劑、穩定劑等助劑，使得塑料承印物與油墨的親和力差，印刷後油墨也不易乾燥，同時，塑料承印物不具備紙張錶面的多孔性，不能吸收油墨連結料，因此，塑料承印物印前必須經過處理，使其能夠和油墨很好地親和，使其在印刷時能很好地吸附油墨，印後墨層不與承印物脫離。

　　塑料印刷用油墨不同於紙張用油墨，二者不能混用。為了適應塑料承印物對油墨的要求，塑料印刷用油墨主要由聚酰胺等合成樹脂、有機溶劑(以醇類為主)及色料組成，經充分研磨，分散後具有良好的膠狀流體性質。塑料印刷用油墨為揮發性油墨，具有印刷性能好，附著牢度強、乾燥迅速等特點。

　　塑料印刷工藝方法有塑料凹版印刷、塑料柔性版印刷、塑料絲網印刷、塑料模上凹凸印刷和塑料推轉印刷工藝。

　　1．附著力問題

　　塑料製品由於其錶面的特性，使附著力不良成了塑料印刷中最經常遇到的問題之一，因此塑料製品印刷後，油墨膜層在塑料錶面的附著情況(附著力)是印刷質量檢驗的一個重要指標。

　　附著力的檢驗方法是採用劃格法：將膜層用鋒利刀片劃成100個lmm×lmm的方形格子(膜層要求劃透)，然後用膠帶粘貼，用力迅速地撕掉膠帶，連續3次，要求油墨膜層100％沒有脫落。

　　油墨附著力的好壞取決於油墨中溶劑對塑料零件錶面的粗化作用。油墨中的溶劑侵蝕油墨與塑料的交界面，滲透並產生溶解和溶脹作用，使之產生一種塑料與油墨的混合物，形成海綿狀體的結構，在溶劑揮發的同時，油墨便“錨固”在塑料上。

　　影響附著力的主要因素和解決辦法如下。

　　(1)溶解度參數SP是考慮油墨或塗料對塑料附著力的重要物性值。油墨中的樹脂和溶劑的溶解度參數SP與塑料的溶解度參數SP越接近越好，這樣附著力就越好。結晶度的材料，其溶解度參數S屍較小，極性也小，故一般來說油墨在其上的附著力亦差，通常需要對其錶面進行粗化處理。例如採用火焰法進行處理，在處理時，當溫度提高到熔融度，其錶面轉變成大結晶狀態，可極大地提高附著效果。目前，國內外也已開發出一些專用油墨，採用這些專用油墨可對聚丙烯和聚乙烯等塑料直接進行印刷，無需進行錶面處理。

　　(2)塑件錶面的清潔處理非常重要。因灰塵、油脂、污物的存在，使油墨難以潤濕其錶面，不易對塑料產生溶解作用，結果塑料錶面粗化效果不佳，造成附著力下降。所以要註意塑料錶面的清潔工作。

　　2．針孔

　　網印時，墨層中形成針孔、砂眼等缺陷。針孔現象是塑料網印中較常見的缺陷之一，也是質量管理中重要的檢驗項目之一，造成針孔的原因和解決辦法如下。

　　(1)油墨的流平性較差，可適量在錶面張力大、流動性小的油墨中添加流平劑來改善流平性能，使油墨容易透過絲網分散到塑料承印物上，添加量為油墨的0．5％～2％左右。此外也可以添加對油墨溶解能力較強的慢乾溶劑或適當增加稀釋劑的用量，減慢油墨的錶面乾燥速度，以利流平，減少針孔產生。

　　(2)在製作網版塗布感光膠時有灰塵、雜質混入而附在網版上形成針孔，要對網版進行認真檢查，發現後及時修補。

　　(3)在印刷過程中，有灰塵落入網版或雜物附在網版上堵塞網孔，從而造成網印後墨層有針孔。此時要擦拭網版，加強文明生產。

　　(4)塑件錶面有灰塵或油污，處理不幹凈，不易被油墨潤濕，也會產生針孔，要加強對塑件裘面的清潔處理。

　　(5)塑件錶面的靜電會導致吸附很多灰塵，也是引起針孔的因素之一，解決辦法是消除錶面靜電並除塵。

　　3．氣泡

　　墨層乾燥後，在錶面墨膜中出現氣泡。這種現象出現的原因是：當油墨中加入溶劑後攪拌或在同印過程中，空氣被夾帶到油墨中，空氣被分割包圍形成氣泡。其解決方法為靜置一

　　段時間，使大部分氣泡消失。產生氣泡的另一些原因是油墨本身添加的消泡劑不足、油墨黏度過高、錶面張力太大等。

　　解決方法是添加消泡劑。因為消泡劑錶面張力小，極易在氣泡錶面鋪開而擠破氣泡，一般只需加極少量的消泡劑就能達到良好效果。當添加消泡劑時，必須攪拌均勻，並靜置一段時間，否則會影響消泡效果。同時添加量要嚴格控制，因為消泡劑不參加反應，極難揮發或根本不揮發而被滯留在油墨中；此外，常用的消泡劑大多是含硅類的物質，而含硅類物質也被用於塑料註塑成型的脫模劑，在油墨中用量過多會降低油墨與塑件問的附著力。消泡劑的針對性很強，只有通過試驗才能尋找到最有效的消泡劑。適當加入一些慢乾溶劑。把油墨調稀一點，減慢墨層乾燥速度，使氣泡在墨層錶面乾燥之前擠破，也是消除氣泡的一種解決方法。

　　4．拉絲

　　在網印過程中，當網版與塑件脫離時，油墨不能及時斷開，而被拉成細絲，慢慢拉斷後再向兩邊倒，形成與印跡相垂直的許多“羽絨狀”或“蛛絲狀”的細絲。拉絲現象產生的主要原因和解決辦法有下列幾種。

　　(1)油墨的絲頭太長。判斷油墨絲頭長短的簡易方法為用小刀把油墨挑起，再讓它流下，如果細絲連綿不斷、拉得較長、較細，並有回縮現象，則油墨絲頭長，使用該類油墨時易產生拉絲。同時油墨黏度過高和油墨中的稀釋劑揮發乾燥過快亦會引起拉絲。

　　解決辦法為加入適當的揮發較慢的稀釋劑。

　　(2)塑件的靜電現象引起的。因為塑件為絕緣體，具有很高的電阻，在移動過程中極易產生靜電，靜電荷對油墨有較強的吸引力，使油墨斷開困難，故導致拉絲現象。靜電不僅造成拉絲現象，而且也帶來其他許多麻煩，如吸附灰塵造成堵網；針孔等網印缺陷。雖然清潔處理擦拭能暫時把灰塵去掉．但實際上增加了靜電荷，灰塵會迅速返回到擦拭過的錶面，並把更遠處的灰塵吸引過來。

　　消除靜電對塑料印刷較為重要，其方法有①在塑料中加入抗靜電劑再進行註塑成型零件。如中國的煤礦用防爆電話外殼就採用此方法。②塑件錶面塗覆防靜電劑。如噴塗、浸塗或在無水乙醇中摻人少量的靜電防止劑擦拭塑件網印錶面。③調節環境溫度，增加空氣濕度。適當的溫度為20℃左右、相對濕度為60％，可以防止靜電的產生。

　　5．橘皮

　　網印後，墨層錶面不平滑，出現橘皮狀凹凸不平現象，稱作橘皮狀紋。

　　橘皮狀紋形成的原因和機理較複雜。油墨在於燥過程中，內部產生對流，當溶劑揮發不均勻時，油墨內部產生濃度差，因而也形成錶面張力差、濃度差和錶面張力差會造成油墨的渦流流動，從而形成中心部分濃度低，四周部分濃度高的現象。當停止流動時，中心部分濃度低，周圍部分還停留在高濃度上，進一步乾燥後，中心部分的體積收縮比周圍部分的體積收縮大，形成墨層厚度不均勻，凹凸的橘皮狀紋。

　　減少橘皮狀紋的措施是添加錶面張力小的助劑(如消泡劑)，使之在油墨錶面形成屏蔽層，從而在溶劑均勻揮發的同時降低錶面張力，阻止渦流的發生；同時在稀釋劑中避免大量使用揮發速度過快的溶劑，並避免在高溫、過度通風的環境中印刷。另外，如果印製的墨膜太厚，也容易出現橘皮現象，這時只要適當降低墨膜厚度即可防止。

　　6．龜裂

　　在大面積實地印刷聚苯乙烯、有機玻璃、ABS等塑件時，塑件錶面有時會產生許多細小裂紋及粗糙現象，稱為龜裂。

　　產生龜裂的原因如下。

　　(1)聚苯乙烯、有機玻璃、ABS等塑料本身的內聚能較小，故耐溶劑性較差。溶劑起到了增塑劑的作用，減弱了聚合物分子間的力，使聚合物錶面能因接觸溶劑而降低，造成裂紋。

　　(2)在塑件註塑成型時，由於工藝條件沒有控制好，殘留內應力較大，塑件一旦接觸溶劑引起溶脹，溶劑揮發後塑件收縮，由於內應力的作用而產生龜裂。

　　(3)油墨中強溶劑對塑件錶面的溶蝕和滲透。由於強溶劑溶解塑件錶面使其膨脹，在界面上形成膨脹層；而且溶劑越強，揮發越慢，滯留時間越長，溶解滲透越深，膨脹層越厚，龜裂現象越嚴重。

　　解決辦法為在油墨中換用合適的溶劑。