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出自 MBA智庫(kù)百科()

塑料印刷(Plastic Printing)

目錄

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什么是塑料印刷

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(zhuǎn)移到塑料制品上的工藝技術(shù)。塑料制品的印刷包括凹版印刷、柔性版印刷、絲網(wǎng)印刷、防偽印刷以及噴印和轉(zhuǎn)印等特殊印刷方式。目前已經(jīng)能夠在不同表面紋理、不同硬度、不同形狀的塑料制品上進(jìn)行印刷，廣泛用于塑料包裝薄膜和塑料容器等裝飾與裝潢。

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塑料印刷的特點(diǎn)

塑料印刷的承印物是塑料薄膜和塑料制品，其分子結(jié)構(gòu)中含有極性物質(zhì)，化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸、堿的腐蝕，在常溫下不溶于一般溶劑，而且在生產(chǎn)過程中加進(jìn)抗氧劑、穩(wěn)定劑等助劑，使得塑料承印物與油墨的親和力差，印刷后油墨也不易干燥，同時(shí)，塑料承印物不具備紙張表面的多孔性，不能吸收油墨連結(jié)料，因此，塑料承印物印前必須經(jīng)過處理，使其能夠和油墨很好地親和，使其在印刷時(shí)能很好地吸附油墨，印后墨層不與承印物脫離。

塑料印刷用油墨不同于紙張用油墨，二者不能混用。為了適應(yīng)塑料承印物對(duì)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(jī)溶劑(以醇類為主)及色料組成，經(jīng)充分研磨，分散后具有良好的膠狀流體性質(zhì)。塑料印刷用油墨為揮發(fā)性油墨，具有印刷性能好，附著牢度強(qiáng)、干燥迅速等特點(diǎn)。

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塑料印刷的工藝方法

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(wǎng)印刷、塑料模上凹凸印刷和塑料推轉(zhuǎn)印刷工藝。

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塑料印刷中容易產(chǎn)生的問題和排除方法

1．附著力問題

塑料制品由于其表面的特性，使附著力不良成了塑料印刷中最經(jīng)常遇到的問題之一，因此塑料制品印刷后，油墨膜層在塑料表面的附著情況(附著力)是印刷質(zhì)量檢驗(yàn)的一個(gè)重要指標(biāo)。

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

油墨附著力的好壞取決于油墨中溶劑對(duì)塑料零件表面的粗化作用。油墨中的溶劑侵蝕油墨與塑料的交界面，滲透并產(chǎn)生溶解和溶脹作用，使之產(chǎn)生一種塑料與油墨的混合物，形成海綿狀體的結(jié)構(gòu)，在溶劑揮發(fā)的同時(shí)，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(shù)SP是考慮油墨或涂料對(duì)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(shù)SP與塑料的溶解度參數(shù)SP越接近越好，這樣附著力就越好。結(jié)晶度的材料，其溶解度參數(shù)S尸較小，極性也小，故一般來(lái)說(shuō)油墨在其上的附著力亦差，通常需要對(duì)其表面進(jìn)行粗化處理。例如采用火焰法進(jìn)行處理，在處理時(shí)，當(dāng)溫度提高到熔融度，其表面轉(zhuǎn)變成大結(jié)晶狀態(tài)，可極大地提高附著效果。目前，國(guó)內(nèi)外也已開發(fā)出一些專用油墨，采用這些專用油墨可對(duì)聚丙烯和聚乙烯等塑料直接進(jìn)行印刷，無(wú)需進(jìn)行表面處理。

(2)塑件表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(rùn)濕其表面，不易對(duì)塑料產(chǎn)生溶解作用，結(jié)果塑料表面粗化效果不佳，造成附著力下降。所以要注意塑料表面的清潔工作。

2．針孔

網(wǎng)印時(shí)，墨層中形成針孔、砂眼等缺陷。針孔現(xiàn)象是塑料網(wǎng)印中較常見的缺陷之一，也是質(zhì)量管理中重要的檢驗(yàn)項(xiàng)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，可適量在表面張力大、流動(dòng)性小的油墨中添加流平劑來(lái)改善流平性能，使油墨容易透過絲網(wǎng)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(duì)油墨溶解能力較強(qiáng)的慢干溶劑或適當(dāng)增加稀釋劑的用量，減慢油墨的表面干燥速度，以利流平，減少針孔產(chǎn)生。

(2)在制作網(wǎng)版涂布感光膠時(shí)有灰塵、雜質(zhì)混入而附在網(wǎng)版上形成針孔，要對(duì)網(wǎng)版進(jìn)行認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)后及時(shí)修補(bǔ)。

(3)在印刷過程中，有灰塵落入網(wǎng)版或雜物附在網(wǎng)版上堵塞網(wǎng)孔，從而造成網(wǎng)印后墨層有針孔。此時(shí)要擦拭網(wǎng)版，加強(qiáng)文明生產(chǎn)。

(4)塑件表面有灰塵或油污，處理不干凈，不易被油墨潤(rùn)濕，也會(huì)產(chǎn)生針孔，要加強(qiáng)對(duì)塑件裘面的清潔處理。

(5)塑件表面的靜電會(huì)導(dǎo)致吸附很多灰塵，也是引起針孔的因素之一，解決辦法是消除表面靜電并除塵。

3．氣泡

墨層干燥后，在表面墨膜中出現(xiàn)氣泡。這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是：當(dāng)油墨中加入溶劑后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(shí)間，使大部分氣泡消失。產(chǎn)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、表面張力太大等。

解決方法是添加消泡劑。因?yàn)橄輨┍砻鎻埩π。瑯O易在氣泡表面鋪開而擠破氣泡，一般只需加極少量的消泡劑就能達(dá)到良好效果。當(dāng)添加消泡劑時(shí)，必須攪拌均勻，并靜置一段時(shí)間，否則會(huì)影響消泡效果。同時(shí)添加量要嚴(yán)格控制，因?yàn)橄輨┎粎⒓臃磻?yīng)，極難揮發(fā)或根本不揮發(fā)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(zhì)，而含硅類物質(zhì)也被用于塑料注塑成型的脫模劑，在油墨中用量過多會(huì)降低油墨與塑件問的附著力。消泡劑的針對(duì)性很強(qiáng)，只有通過試驗(yàn)才能尋找到最有效的消泡劑。適當(dāng)加入一些慢干溶劑。把油墨調(diào)稀一點(diǎn)，減慢墨層干燥速度，使氣泡在墨層表面干燥之前擠破，也是消除氣泡的一種解決方法。

4．拉絲

在網(wǎng)印過程中，當(dāng)網(wǎng)版與塑件脫離時(shí)，油墨不能及時(shí)斷開，而被拉成細(xì)絲塑料包裝紙印刷，慢慢拉斷后再向兩邊倒，形成與印跡相垂直的許多“羽絨狀”或“蛛絲狀”的細(xì)絲。拉絲現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因和解決辦法有下列幾種。

(1)油墨的絲頭太長(zhǎng)。判斷油墨絲頭長(zhǎng)短的簡(jiǎn)易方法為用小刀把油墨挑起，再讓它流下，如果細(xì)絲連綿不斷、拉得較長(zhǎng)、較細(xì)，并有回縮現(xiàn)象，則油墨絲頭長(zhǎng)，使用該類油墨時(shí)易產(chǎn)生拉絲。同時(shí)油墨黏度過高和油墨中的稀釋劑揮發(fā)干燥過快亦會(huì)引起拉絲。

解決辦法為加入適當(dāng)?shù)膿]發(fā)較慢的稀釋劑。

(2)塑件的靜電現(xiàn)象引起的。因?yàn)樗芗榻^緣體，具有很高的電阻，在移動(dòng)過程中極易產(chǎn)生靜電，靜電荷對(duì)油墨有較強(qiáng)的吸引力，使油墨斷開困難，故導(dǎo)致拉絲現(xiàn)象。靜電不僅造成拉絲現(xiàn)象，而且也帶來(lái)其他許多麻煩，如吸附灰塵造成堵網(wǎng)；針孔等網(wǎng)印缺陷。雖然清潔處理擦拭能暫時(shí)把灰塵去掉．但實(shí)際上增加了靜電荷，灰塵會(huì)迅速返回到擦拭過的表面，并把更遠(yuǎn)處的灰塵吸引過來(lái)。

消除靜電對(duì)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(jìn)行注塑成型零件。如中國(guó)的煤礦用防爆電話外殼就采用此方法。②塑件表面涂覆防靜電劑。如噴涂、浸涂或在無(wú)水乙醇中摻人少量的靜電防止劑擦拭塑件網(wǎng)印表面。③調(diào)節(jié)環(huán)境溫度，增加空氣濕度。適當(dāng)?shù)臏囟葹?0℃左右、相對(duì)濕度為60％，可以防止靜電的產(chǎn)生。

5．橘皮

網(wǎng)印后，墨層表面不平滑，出現(xiàn)橘皮狀凹凸不平現(xiàn)象，稱作橘皮狀紋。

橘皮狀紋形成的原因和機(jī)理較復(fù)雜。油墨在于燥過程中，內(nèi)部產(chǎn)生對(duì)流，當(dāng)溶劑揮發(fā)不均勻時(shí)，油墨內(nèi)部產(chǎn)生濃度差，因而也形成表面張力差、濃度差和表面張力差會(huì)造成油墨的渦流流動(dòng)，從而形成中心部分濃度低，四周部分濃度高的現(xiàn)象。當(dāng)停止流動(dòng)時(shí)，中心部分濃度低，周圍部分還停留在高濃度上，進(jìn)一步干燥后，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表面張力小的助劑(如消泡劑)，使之在油墨表面形成屏蔽層，從而在溶劑均勻揮發(fā)的同時(shí)降低表面張力，阻止渦流的發(fā)生；同時(shí)在稀釋劑中避免大量使用揮發(fā)速度過快的溶劑，并避免在高溫、過度通風(fēng)的環(huán)境中印刷。另外，如果印制的墨膜太厚，也容易出現(xiàn)橘皮現(xiàn)象，這時(shí)只要適當(dāng)降低墨膜厚度即可防止。

6．龜裂

在大面積實(shí)地印刷聚苯乙烯、有機(jī)玻璃、ABS等塑件時(shí)，塑件表面有時(shí)會(huì)產(chǎn)生許多細(xì)小裂紋及粗糙現(xiàn)象，稱為龜裂。

產(chǎn)生龜裂的原因如下。

(1)聚苯乙烯、有機(jī)玻璃、ABS等塑料本身的內(nèi)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，使聚合物表面能因接觸溶劑而降低，造成裂紋。

(2)在塑件注塑成型時(shí)塑料包裝紙印刷，由于工藝條件沒有控制好，殘留內(nèi)應(yīng)力較大，塑件一旦接觸溶劑引起溶脹，溶劑揮發(fā)后塑件收縮，由于內(nèi)應(yīng)力的作用而產(chǎn)生龜裂。

(3)油墨中強(qiáng)溶劑對(duì)塑件表面的溶蝕和滲透。由于強(qiáng)溶劑溶解塑件表面使其膨脹，在界面上形成膨脹層；而且溶劑越強(qiáng)，揮發(fā)越慢，滯留時(shí)間越長(zhǎng)，溶解滲透越深，膨脹層越厚，龜裂現(xiàn)象越嚴(yán)重。

解決辦法為在油墨中換用合適的溶劑。

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參考文獻(xiàn)

馬曉燕,顏紅俠主編.塑料裝飾.化學(xué)工業(yè)出版社,2004年03月第1版. 張玉龍,石磊主編.塑料著色技術(shù)300問.中國(guó)紡織出版社,2011.04. 周霞,武兵編著.印刷油墨的配方設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝.化學(xué)工業(yè)出版社,2004年01月第1版.

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