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塑料薄膜的表面张力测试,电晕处理的优点与缺点

十一月 10th, 2019  |  4066澳门

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电晕处理是广泛用于对塑料、纸张及金属箔作表面处理以改进油墨、油漆、连接剂及涂料的附着力。它被广泛采用的原因是效果好、能控制及便于掌握。尤其是因为电晕处理设备的效率及作用不断改进,与高产的加工设备保持着同步并进。

印刷塑料薄膜时,首先要确保塑料薄膜有足够的表面张力,这点非常重要,因为这关系到油墨在薄膜表面的附着牢度。表面处理专家Vetaphone公司的技术人员给我们详细介绍了表面张力的测试过程。
包装行业经常使用达因测试墨水来判断塑料承印材料是否有足够的表面张力,以达到印刷、涂布以及复合的要求。为了避免由于附着不牢而出现的油墨脱落,建议印刷之前对承印材料进行电晕处理。
使用毡尖达因测试笔是非常简单且比较经济的方法,可以检验承印材料是否达到印刷要求。测试的方法是使用测试笔简单地在承印材料上划一条线,根据蓝色墨水在承印材料上的状态来判断其表面张力。薄膜的表面张力相对测试墨水张力的大或小是判
断在划线后的3秒之内墨水线是保持稳定还是出现断线,如分离成一个个小墨滴。

印刷中有很多地方需要测试薄膜的表面达因值,或者说是电晕值,来确定印刷出来的薄膜是否符合标准,但是有很多印刷厂商不知道如何去确定哪种达因笔好,或者如何去测试这个达因值,下面是某行业人士提供的个人意见,与行业人士做交流参考。

达因笔的概念和性能介绍

达因笔(又叫表面张力测试笔,电晕笔,塑料薄膜测试笔,电晕值测试笔,达因测试笔等)可以准确测试薄膜表面达因值或表面润湿张力。

达因笔能准确地测试出塑料薄膜之表面张力是否达到试笔的数值,令使用者清楚了解此薄膜是否适合于印刷、复合或真空镀铝。
有效地控制质量及减少因材质不合格所造成的工具延误。

使电晕笔垂直于薄膜平面,加上适当的压力,在薄膜表面上画一条线。
量程稍小的达因笔较易画上直线,因此不须太大压力;而40、42、44的达因笔需在画线时多加一点压力。
一般情况下,初次测试为保测量的准确度,需备6支不同型号的达因笔;若确定薄膜表面张力度数字变化极小,则至少需要3支不同型号的达因笔。

1、已经适当电晕处理的薄膜若画线很平均地分布,不起任何珠点,则说明该薄膜表面达因,高于或等于达因笔上所标出的指数。

2、没有适当电晕处理的薄膜若画线慢慢地收缩,则说明该薄膜表面达因,低于达因笔上所标出的指数。

3、没有电晕处理的薄膜若画线立即收缩,并且形成珠点,则说明该薄膜表面达因,极低于达因笔所标出的指数。

这种方法能准确测出基材的表面张力、表面湿力并判定工作前基材表面因素是否符合要求以便调整油墨、涂层、粘度到工作所需。
有30到72mN/m21种表面能级的测试墨。
达因试笔可以用作电晕处理后表面能的一种快速测试工具,但不适合作为已印好或涂布好表面的系统测试。
当测试笔在电晕笔处理过的表面划出一条线,如果是连续成线的,说明该材料表面能不低于38mN/m,如断断续续不连成线,说明该材料表面能不到38mN/m,处理不足或甚至未处理,不符合印刷加工要求。
表面张力、表面湿力对于准确测定印刷油墨和其他材料在表面的粘结状况是非常明确的标准,但影响粘度的还有其他因素,如静电及诸多的添加剂。
然而这些因素在测试时却不常显示出,甚至是测试结果很好但实际却不合要求。
这就需要和原料供应商讨论这些技术问题。
一般而言,以上情况对他们来说是不会发生的,且表面值在38-41mN/m即能达到粘度要求。
而表面张力在37mN/m以下时会造成许多白页,在35mN/m以下时粘度就不好了。

注:适当点入甲基蓝,增加辨认效果。

一、可湿性与附着力

在部分表面进行处理的承印材料表面,还可以利用测试墨水来判断处理的面积是否合适。为了达到印刷和复合的要求,对材料的表面张力值基本要求如下:

电晕处理是改变不少非吸收性基材表面特性的一种有效手段,能使油墨有更好的湿润及附着性能,即所谓可湿性,这就是诸如油墨、底胶、涂料等对塑料、纸张或金属箔附着的基础。可湿性决定一种液体在一种固体表面上的展延性。水滴在亲水性表面就展延成一薄水层,而在亲油性表面却形成小水滴。水滴外表层的切线与固体表面间所形成的接触角,即表示该表面润湿性能的强弱,接触角越大,润湿性能越差。

一般场合对材料达因水平的要求:

润湿性视化学组成及表面结构而异。对塑料进行印刷或烫箔时,塑料表面的可湿性必须比油墨或箔的可湿性高,否则其展延、转移及附着均会发生困难。几种聚合物的表面性能大致如下:

印刷:使用溶剂型油墨印刷,要求38-42dyne/cm;
使用水性油墨印刷,要求46-48dyne/cm;
涂布:根据涂料类型不同,达因水平在44-54dyne/cm之间;
复合:溶剂型粘合剂46-48dyne/cm; 水性粘合剂54-56dyne/cm。
达因笔最常见的测试范围是32-56dyne/cm。另外,还有瓶装的测试墨水,本身配置的毛刷使整个测试非常方便。还有一个可以选择的就是红色达因笔,可以在材料上划线来判断其达因水平是高于还是低于38达因。

聚乙烯31-33mN/m

关键词:塑料薄膜印刷材料油墨

聚丙烯29-30mN/m

涤纶聚酯41-42mN/m

通常用作油墨溶剂的表面能为:乙醇22mN/m、醋酸乙酯24mN/m,而水为72mN/m,就难以湿润塑料,所以水基油墨一般不用来印塑料。

塑料是一种复合物质,含一种或多种聚合物及多种添加剂,如填充料、抗氧化剂、润滑剂、抗静电剂、颜料等。虽然塑料的主体聚合物的化学结构决定油墨或底胶的可湿性和附着力,但其添加剂会从塑料内部向表面迁移,而影响塑料的表面能。所以,塑料存放的时间越长,或某些添加剂的含量越高时,其表面能的变化也越大。故塑料在印刷前还需对其表面能进行测试,并作电晕处理,以免发生转移或附着力不足的问题。一般来说,20-40千赫的中频处理大多就可以了。特殊处理则可采用特定的电极进行处理。

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