联系方式

    邮箱:tan5167@163.com

    电话:13822335167,0750-3131127

    传真:0750-3131197

    地址:广东省 江门市蓬江区港口二路161号

你的位置:首页 > 新闻动态 > 工艺介绍

薄膜柔印水墨 未来可期

2018/12/12 9:00:20 点击:

       柔印水 墨凭借绿色环保、无毒无害的优势,在食品、卫生包 装等以薄膜为基材的包装领域崭露头角。笔者根 据多年来在高分子合成与改性以及水墨制备方面积累的经验,从柔印水墨的组成、柔印水 墨的性能要求和测试分析以及柔印水墨的发展趋势等方面进行探讨。


 柔印水墨的组成

  1.连接料

  作为柔印水墨“心脏”的连接 料决定着水墨印刷性能。从高分子材料角度讲,柔印水 墨中常用的水性树脂连接料是水溶性树脂和水稀释性树脂。水溶性 树脂和水稀释性树脂性能参数对比如表1所示,可以看出,二者在 各项性能中具有一定的互补性。根据笔 者制备柔印水墨的经验,水稀释 性树脂作为主树脂,水溶性 树脂作为助树脂,以制备黑色水墨为例,水溶性树脂添加量从1%增加到5%,水墨的 复溶性和流平性均有所改进,如图1所示;同时,初/彻干时间逐渐增加,当水溶性树脂量为5%时,彻干相对值>1。因此,综合考虑水墨的复溶、干燥、耐水、流平等性能,水溶性 树脂的添加量最高为5%。

2.颜料

  颜料是 油墨的着色物质,青/品/黄一般用有机颜料,白墨多用钛白粉,黑墨多用炭黑。颜料的 研磨细度一般控制在10μm以内,低细度 的颜料能够保证良好的稳定性和展色性。无论是 有机颜料还是无机颜料,一般会 经过阴离子或非离子处理。原因是:①水的表 面张力和极性都较大,色料的分散较困难,如未经处理,色料分布不均匀,不利于印刷;②由于水 墨的连接料大多为碱性,颜料分 子中若含有与碱性物质发生反应的磺酸基/羧酸基等基团,就会发生凝结反应,因此颜 料一般要经过阴离子或非离子处理。

  3.助剂

  水墨根据性能的不同,还需要添加助剂,如分散剂、润湿剂、消泡剂、附着力促进剂等。通常助 剂选择非离子型或阴离子型。此外,将助溶 剂也归入助剂中,是因为 虽然助溶剂用量小,但对水 墨性能的提高有很重要的作用。在这里 着重探讨助溶剂的作用及筛选原则。

  助溶剂的主要作用:①助溶解 水性树脂连接料;②调节水墨黏度;③调节水墨干燥速度。助溶剂选择的3条规则:①极性相近原则,即极性 相近的物质可以互溶;②溶剂化原则,溶剂化 是指溶剂分子对溶质分子产生的相互作用,当作用 力大于溶质分子的内聚力时,便使溶 质分子彼此分开而溶于溶剂中;③溶解度原则,即如果 溶剂的溶解度和聚合物的溶解度相近或相等时,就能使该聚合物溶解。根据上述3条规则 对助溶剂进行选择,能够有 效改善水墨黏度、干燥性、稳定性、分散性、流动性等性能。

柔印水墨的性能要求测试分析

  1.附着力

  由于薄 膜树脂极性不同,既有极性的聚酯PET、尼龙PA、聚氯乙烯PVC,也有非极性的聚丙烯PP和聚乙烯PE,因此柔 印水墨在各种薄膜上的附着力成为首要问题。

  附着力 的测试方法按照《液体油 墨附着牢度检验方法》,获得良好附着力的2个必要条件:足够面积的紧密接触(清洁表面、润湿、扩散)、分子间 的吸引力甚至形成化学键。为满足上述2个条件,在保证 水墨在基材上具有良好润湿性的条件下,通过机械粘接理论、扩散理 论以及吸附理论来提高附着力。

  2.表面张力

  柔印水 墨的表面张力控制是否得当将直接影响印刷效果,首先影 响最大的是水墨在基材上的流平性,低表面 张力的物质易在高表面张力的物质表面铺展,而高表 面张力的物质则不会在低表面张力物质的表面铺展;其次影 响水墨在基材上的附着性,水墨的表面张力越高,对基材 的润湿程度越差,树脂与 基材之间的粘接点减少,进而影响附着力。此外,当薄膜 表面张力较低或水墨表面张力较高时,会导致 一定印刷样张出现缩孔等现象。

  一般来说,水墨中 的水性树脂连接料的表面张力都大于印刷基材的表面张力(水的表面张力为72mN/m)。通常选 用表面张力较小的溶剂来降低水墨体系的表面张力,如异丙醇、醋酸异丙酯等,此外还 可以通过选择合适的助剂来降低表面张力,如流平剂、润湿剂、消泡剂等,都可降 低水墨的表面张力。

  3.黏度

  水墨的 黏度主要由水性树脂连接料决定。为了保 证高速印刷的进行,必须使 用高固低黏的水性树脂连接料。对水性 树脂连接料来说,很多人认为高固含、低黏度很难同时获得。笔者经过多年研究,现已研发出一款高固(50%)低黏(<250mPas)树脂,适合薄 膜柔印水墨印刷,证实了 高固低黏柔印水墨的可行性。

  4.干燥速度

  按照印刷需求,水墨在 一定范围内满足“初干慢、彻干快”才是最佳状态。为解决水墨干燥问题,除了常用的提高温度、降低湿度、提高风速等方案外,主要还 是从水墨角度来改进。一方面 是提高水墨的固含量,即上文 提到的使用高固低黏水性树脂连接料,将水墨 的黏度控制在柔印所需范围内,尽可能 提高水墨的固含量,减少蒸发水分的总量;另一方 面尽可能选择沸点较低的真溶剂,加快彻干时间。

  5.复溶性

  对于复 溶性目前没有一个明确的量化指标,大多时 候是根据经验来判断水墨的复溶性。复溶性过强,在印刷 以及涂胶过程中容易发生“咬色”现象(即后面 的颜色把前面的颜色溶解一部分),进而影响印刷质量、复合强度等。复溶性较弱,其网穴 底部残留的水墨较难被墨槽中的水墨再次溶解,故容易堵版,并且造 成浅网部分的再现较差。因此水 墨的复溶性是影响印刷复合产品质量的一个重要印刷。在实际应用中,可通过 两种方法改善水墨的复溶性:①添加助溶剂,这里所 说的助溶剂是指水性树脂连接料的真溶剂;②选择合 适的水溶性树脂并调整其比例。

  6.耐水性

  通常选 用氨水或有机胺作为pH值调节剂。氨水的挥发较快,可以较 快地得到耐水的墨膜,但是在 印刷过程中水墨可能不稳定,而且气味比较大;有机胺挥发较慢,印刷过 程中不需要频繁地调节pH值,但是有 机胺的沸点较高,它们会 长期留在墨膜内,成膜后抗水性较差。因此氨 水与有机胺混合使用,可提高 水墨的综合性能。

  柔印水墨的发展趋势

  1.高固低黏

  高固低 黏水墨不仅可以缩短水墨的干燥时间,对水墨的附着力、流平性、光泽度 等方面均有改善。高固含、低黏度 虽然是一对矛盾体,但是在 一定范围内可以找到二者的平衡点。随着水 性树脂合成技术的发展,固含量≥50%已可以实现。

  2.高色密度

  将柔印 水墨用于薄膜包装产品,一个重 要的方面是要表现精细图像的印刷质量,这就需 要采用高线数印版来表现图案丰富的层次,同时匹 配高线数的网纹辊,网纹辊线数越高,着墨量越低,必然导 致印刷出来的墨层较薄、色密度低。因此要 提高柔印水墨的色浓度,即提高颜料含量。笔者通过实验测试,柔印水 墨的颜料可以提高到20%以上,使色密度达到C1.7~2.0,M1.7~2.0,Y1.2~1.5,K1.8~2.1(湿膜厚度9μm)。关键点 在于未来采用柔印水墨印刷样张的密度值能达到要求,层次表 现力不低于凹印。

  薄膜柔 印水墨的市场前景是可以期待的,而技术 的脚步将沿着低VOCs、高性能、低成本 的方向继续前进。



友情链接:    佰德利棋牌app   上游棋牌   星罗棋牌唯一官方网站   巴适棋牌网站   JDB金葫芦5PK