所谓粘连,是指印刷收卷后,印刷品上的油墨层与另一个接触面(通常是薄膜的背面)互相粘连,或油墨附着到另一个接触面上。粘连的现象有两种:一是塑料薄膜印刷背表面粘连,通常称“回黏”,就是薄膜印刷后印迹有干燥的假象,在印好卷筒或制袋后,在存放时期又出现背面粘脏的现象。具体表现为不能顺利开卷,或者因油墨剥离而损伤印刷图案、污染接触面。在粘连较轻时(粘连的前一阶段),表现为重卷时发出剥离声,或在重叠部分的油墨表面呈现出异常的光泽。严重时印件之间撕不开,图文墨层移染,造成产品报废。二是塑料管状薄膜表面相互粘连,袋口难以揭开,用户拒绝使用。上述两种情况,在夏季更容易发生。操作车间温度高,相对湿性大是造成粘连的主要原因之一。但有时与PE树脂本身滑爽剂的含量太少有关,也与风量、速度等一系列因素有着密切的联系。
塑料薄膜或透明纸印刷后印迹出现已干燥的假象,但在印好卷筒或制袋后的存放期间又出现背面粘脏的现象,严重时印件之间断不开,图文墨层移染,造成产品报废。这种现象在高温季节更易发生,但高温不是造成回粘的惟一原因,它还与塑料、油墨、溶剂挥发速度、操作环境的风量、光照等一系列因素有着密切的联系。
一、油墨中的连结料树脂
油墨中采用的连结料树脂不同,油墨的抗粘连性也不同。目前塑料薄膜凹印所用的油墨均属于溶剂型油墨,由连结料树脂、颜料、溶剂等组成。作为连结料树脂,要求其与承印薄膜黏合要牢固,印刷收卷后不粘连,具有一定的柔软性,并能耐一定的高温,在一定范围内不受外界因素变化的影响。
连结料树脂的软化点高低直接影响着印刷墨层的性能。连结料树脂的软化点过低,会使印刷墨层在高温环境下呈微熔状态,从而使印刷产品收卷后发生粘连。提高连结料树脂的软化点,显然有利于防止粘连,但软化点过高,印刷墨层的挠屈性会变差,容易脆裂。以PE、PP薄膜表印常用的聚酰胺油墨为例,该油墨的连结料为聚酰胺树脂,一般均为低分子量的线型聚合物,是由二聚酸和烷基(或芳基)二元胺缩聚得到的,其软化点通常为100~110℃。
通常情况下,为了适应印刷的需要或考虑到经济性,印刷时在油墨中常常要加入混合溶剂。每一种连结料都有自己的真溶剂、次溶剂、非溶剂。溶解性越好,就表示连结料树脂与溶剂分子之间的亲和力越大;而溶剂对树脂的溶解性越好,树脂对溶剂的释放性也就越差。释放性差,就会直接引起下文提到的残留溶剂问题。所以,在配制混合溶剂时,溶剂应该控制在一定的范围内。既要考虑到油墨的印刷适性要求,同时还要考虑到溶剂的综合释放性。
对于同一种类型的连结料树脂来说,树脂的软化点越低,也就意味着树脂越容易溶解,树脂的脱溶剂性就会越差。从这一方面考虑,也应该相应地提高连结料树脂的软化点。
另外,在加工油墨时,如果研磨时间过长,研磨产生的温度就会过高,导致连结料树脂部分变性,也会给粘连带来一定的影响。
二、凹印油墨中的溶剂在印刷后未能得到彻底挥发
印刷油墨转移到塑料薄膜上以后,印刷墨层表面的溶剂将首先蒸发,而处在印刷墨层内部的溶剂则必须先扩散渗透到墨膜表面,而后才能进行蒸发干燥。当印刷墨层的干燥进入终期时,印刷墨膜的表层已经固化,这就限制了印刷墨层内部溶剂的继续扩散和蒸发,从而造成了残留溶剂问题。
塑料薄膜印刷是通过溶剂蒸发使油墨干燥的。其挥发速度是决定墨层干燥情况和影响印刷质量的重要因素。溶剂挥发愈慢,则版的再现性愈好,印刷品色泽愈美观,但容易粘连;反之,会产生印迹发白等现象。因此,选择适当挥发速度的溶剂,是塑料薄膜凹版印刷的关键。在连续套色印刷中,薄膜在两印刷工位之间运行时间内,溶剂必须全部挥发完,否则,在下一个工位印刷时,就会粘辊。薄膜印刷后,油墨中的有机溶剂在干燥系统中未得到彻底挥发,薄膜收卷后仍有余热,给残留在墨层中的溶剂,带来继续挥发的条件,而形成粘连。高温潮湿季节,印刷后薄膜收卷过紧或受压。
当印刷墨层内的残留溶剂达到一定的浓度时,印刷墨层保持微融(润湿)状态,这就直接导致了粘连问题的产生。因此,必须对残留溶剂量予以控制。残留溶剂量除受到上述连结料树脂的溶剂释放性影响以外,还受到下列因素的影响。
1、溶剂的挥发能力
单一溶剂的挥发速度是由它的物理参数所确定的。挥发能力与溶剂参数相关性为:
式中,E为溶剂挥发速率;P25为25℃时溶剂的饱和蒸气压;d25为25℃时溶剂的密度;M为相对分子量;K是常数。
印刷墨膜中所含的溶剂属于混合溶剂,每种溶剂的挥发速率是不同的。在这种情况下,溶剂的挥发情况将发生变化,挥发性强的组分首先逸出,而挥发性弱的组分则滞留下来,导致溶剂诉组成发生了变化,也就不可能像单一溶剂那样在恒定的温度下以单一的挥发速率逸出,溶剂的挥发速率将逐渐缓慢下来。若