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关于温湿度对于软包装印复的影响

http://www.packltd.cn    时间:2020年4月1日    关注数:799 次

摘要:在夏季高温高湿的情况下,进行塑料凹版印刷时,由于溶剂的挥发,周围空气中水蒸汽冷凝,使印刷墨膜表面形成雾气,由于印刷烘箱短,印刷速度快,致使墨层失去光泽,整体印刷效果发雾。

一、温湿度对于印刷的影响

1、影响印刷效果

    在夏季高温高湿的情况下,进行塑料凹版印刷时,由于溶剂的挥发,周围空气中水蒸汽冷凝,使印刷墨膜表面形成雾气,由于印刷烘箱短,印刷速度快,致使墨层失去光泽,整体印刷效果发雾。

2、影响套印

    主要影响到PT及NY膜,两种薄膜都是亲水性,对水十分敏感。环境温湿度稍有变化,含水量会有变化。空气相对湿度对薄膜含水量的影响,一般是相对湿度增加,薄膜含水量增多。而薄膜含水量变化会引起材料伸缩(包括局部变形),在多色套印的产品印刷时,每经过一个烘箱单元时,材料含水量下降,横向尺寸收缩,当这种收缩量比较大时,会造成产品套印不准。但是如含水量过低,薄膜变脆变硬易撕,印刷时易产生带静电、断料现象等。尤其在北方冬夏季湿度变化大,这种影响更为明显。所以,塑料印刷需要对薄膜含水量进行控制。

    BOPA薄膜是以聚酰胺6(尼龙6)为原材料制成的。聚酰胺分子内含有极性酰胺基(-CO-NH-),聚酰胺分子链中的酰胺基可以与水分子配位,所以尼龙膜具有很强的吸水性。而尼龙吸水后,尺寸会发生变化从而影响套印。

3、印刷刀线、浮脏等问题

    湿度过大,油墨分散性变差,油墨与版辊的亲和力增加,印版不容易刮干净;但是湿度过小时,因为静电吸附灰尘,两者均会造成刀线。

4、高温高湿环境对油墨假干、反粘现象的影响

    假干,即油墨层表干里层不干的现象,极易出现溶剂残留超标、附着力不良,引发收卷后油墨反粘现象。

多层实地色块叠加的部位,更容易出现反粘现象,原因:

    ①墨层厚实,溶剂残留量高,干燥不彻底。

    ②收卷后张力集中在周向长细线条处。

夏季易出现油墨假干的原因:

    ①高温,墨层表面的溶剂挥发很快;

    ②高湿度环境使空气中的水分大量进入油墨中,抑制了油墨中溶剂的挥发速率;

    ③夏季大量使用慢干性溶剂,如丁酯,容易残留。

对策:
    ①低粘度印刷;

    ②控制机速;

    ③调节风量与风温相匹配;

    ④选用干燥能力好的设备,干燥效果不太好的中低速机更难控制;

    ⑤湿度过高时,有条件的厂家进行车间除湿。

    "反粘"(回粘,背粘)是指塑料薄膜印刷收卷后,在复合或制袋的过程中,出现了印刷层粘附到薄膜的背面或印刷层相互粘附的现象。"反粘"现象在高温,特别是湿度大的环境下容易发生。在储存和搬运过程中,温度过高或通风不畅也有可能引起粘连。温度是引起油墨收卷后反粘的一个诱因(墨膜软化),特别是一些收卷后在个别部位存在较大张力的印刷膜。另外,由于夏季温度高,油墨粘度高,高温高湿环境导致的溶剂残留量高、假干现象、附着力不良等间接因素,也会加重油墨反粘现象。

5、对浅网转移的影响

    温度升高,溶剂的挥发速度也加快,这样如不及时调整稀释溶剂的配方,使用慢干溶剂来减少油墨的初干性,就会出现浅网反白点及细小文字堵版现象。但是另一方面,慢干性溶剂的过量使用,也会影响油墨的彻干性,继而引发溶剂残留超标及油墨反粘故障。

6、环境温湿度对凹印溶剂残留的影响

    实践表明,环境湿度高,印品墨层就干得慢。一般来说,若气温在20℃,相对湿度从65%升至75%,油墨干燥速度相差可达1~2倍。同时,夏季使用的是慢干溶剂,如无苯无酮油墨中慢干性的丁酯比例较大,特别对于一些低速印刷机,要保证浅网印刷效果,必然的要大量添加丁酯这样的慢干溶剂,低速印刷机的干燥效率较低,更容易出现溶剂残留现象。

    对于高速印刷机则相对容易控制一些,因为机速快,不需要过多的慢干性溶剂来调节油墨的初干性,机速快印刷粘度也低,转移后的墨层薄,较大的风量和适当的干燥温度就能达到良好的干燥效果。

7、高温高湿环境对墨盘油墨稳定性的影响

    我们凹版印刷的墨盘中的油墨通常是直接暴露在环境空气中的(不是封闭式刮墨系统),这样墨盘中的溶剂会挥发,空气中的水份会进入到油墨中,从而带来墨盘油墨的稳定性问题。这种现象在高温高湿环境下表现得尤为突出。

二、温湿度对于复合的影响

    双组份聚氨酯粘合剂良好的复合效果与多方面条件有关,其中工作环境的变化也是很重要的影响因素。也就是说,随着季节气候的改变,为了获得理想的复合效果,有必要对粘合剂使用工艺作某些微调。

    对于这些差异如不加注意,很可能在复合时会产生下列问题:空气潮湿时,粘合剂经常固化不彻底,也就是干不透,残留黏性大,严重的甚至可在对复合膜作剥离时观察到有拉丝的现象,特别当薄膜本身吸潮性较大,比如用尼龙膜复合时就更容易产生这种现象;

1、潮湿的空气会在上胶网纹辊上产生冷凝

    潮湿的空气会在上胶网纹辊上产生冷凝,从而将水分带入到胶盆中,随着时间的推移,粘合剂逐渐由透明变得混沌、发白,以至失去粘结作用;湿热高温亦使得粘合剂的保存比较困难,配好的工作胶液如当天用不完,放置过夜之后,经常会发白结块,形成凝胶(果冻啫喱状)。与之相对的是,在冬季天冷时,之前没用完的工作胶液隔夜之后依然保持良好的透明流动性,甚至不必分批分次掺入新配的工作胶液内,就可直接拿来上机使用。

2、在气温较低的冬季,粘合剂会变得粘稠,流平性下降

    气温较低时,粘合剂变得粘稠,流平性下降。当复合机高速运转时,胶盆内容易产生大量的气泡堆积在胶水表面以及上胶网纹辊边缘,这时有可能造成空泡转移,上胶量不足,影响复合牢度;同时,由于流平分散性能不佳,复合膜的外观效果也变差,比如粘合剂的流平纹比较明显,有时呈橘子皮状,当复合铝箔或镀铝膜时,如果印刷面有大面积的白墨或浅色油墨时,更容易形成小白点、斑点。

3、冬春与高温高温季节生产车间温度与外界环境温度相差很大的影响

    由于冬季气温低,熟化房的温度与外界环境温度相差很大,如果保温措施做得不够到位,则热量的散失速度远比高温的夏季为快,这往往使得熟化房内温度达不到设置温度(一般为50℃)。因此熟化的效果亦受到一定的影响,在同等的熟化时间下,复合牢度有可能比夏季时偏低一些。

    分析造成以上现象的原因,就要了解水分和温度对粘合剂的影响。首先,对于双组份聚氨酯粘合剂来说,水分如同其中的主剂即聚酯/聚醚多元醇一样,可与固化剂中的NCO基团反应。据测算,1g的水可以消耗掉26~32g的固化剂,当然,这是就纯粹的反应重量比而言,在实际当中,混入工作胶液内的水分在与固化剂反应时是与主剂相竞争的。但不管到底有多少水分参与了反应,这无疑是消耗了固化剂,使得其与主剂反应的量达不到原来设定的工作配比,因此也就造成了固化的不彻底和残留黏性。而粘合剂的粘度和反应活性则与温度有着很大的关联。粘合剂厂家给出的粘度值是以25℃为标准温度用旋转粘度计测量出来的,这意味着实际使用时,工作环境的温度在夏季可比其高出10余度,而冬季天冷时可能比其低上20℃有多。粘合剂的粘度正好与温度高低相反,即同样的粘合剂在温度高时表现出来的粘度值较低,流动分散性能好,温度低则粘度高,流平差。另外,粘合剂的两个组份之间的交联固化反应,在温度低时反应速度慢,温度高时反应速度快,这也是为何要有熟化室的原因。

    针对这样的情况,在使用双组份聚氨酯粘合剂进行复合时可根据环境变化做以下一些调整:如果空气潮湿,气温偏高,将固化剂的用量适当提高10%~20%,以弥补水分对其的消耗;经常用干爽的棉纱或布碎吸掉复合机上冷凝的水滴,防止其落入胶盆内;用不完的工作胶液可添加少量溶剂稀释,然后密封保管,如果条件允许,可置于小型冷柜内冷藏保管,这样效果更佳,下次再用时,在密闭情况下解冻,并与新配的工作胶液混合使用。当冬季气温偏低时,配制工作胶液可适当多加一些溶剂以降低体系粘度,改善流平分散性,同时也减少了工作时胶盆内气泡的产生。

4、生产车间露点的影响

    露点:指空气中饱和水汽开始凝结结露的温度。在相对湿度为100%时,周围环境的温度就是露点温度。在不同的设备与环境下,当设备运转了一段时间后,胶水的温度与环境的温度会有5℃甚至十几度的温度差。当胶水温度低于环境温度1℃到6℃时就会在胶水的表面(含已涂胶的薄膜表面)、涂胶辊的表面、胶盘、刮刀、导辊等的表面结出露水。

    结出的露水就会与胶水中的-NCO成分进行化学反应,放出CO2气体,使胶水层不能充分固化,并进而造成气泡、分层、起皱等质量问题。

    所以说,在夏季高温高湿的环境下,如果不能有效进行控制,空气中的水分对复合制品的质量会产生很大的影响。环境温湿度对于复合的影响主要是在胶粘剂,高温高湿的环境中,在网纹辊与胶辊处会发生凝水现象,这样会造成粘合剂张力增大,影响胶水的流平;在高温的环境下,胶水的反应速度会加快,而水跟固化剂的反应速度会更快,从而导致胶水粘度上升很快,导致胶粘剂浑浊发白,大大影响到涂布效果,从而出现斑点、气泡等现象。另外,水分会消耗胶粘剂中的固化剂从来引起固化不完全,从来影响剥离强度与胶粘剂的耐温性

那对于高温高湿天气复合工序应对措施有哪些呢?

    1、高温高湿季节配胶时,一定做到勤配少配,最好在两个小时内用完为宜。同时根据产品固化情况适当增加固化剂量(5-10%左右)。

    2、对于易吸潮、易氧化的材料,如NY、EVOH、AL等剩余料,用铝箔或镀铝复合膜将薄膜包好放在木架或其他干燥环境中。

    3、因为环境中水分的影响控制相对较困难,对所使用的溶剂乙酸乙酯的含水、醇的量进行严格控制。

    4、检查导辊、复合辊有无水珠,用干毛巾进行擦拭。

    5、对涂布单元进行适当隔离保护,减少空气流通,减少胶槽中的乙酯挥发,另外,胶桶一定要加盖。

    6、胶槽进行加热,以提供乙酯挥发所需的热量,因胶槽、辊温的增加,从而减少水汽的冷凝。

三、对材料及成品性能的影响

1、对于COF的影响(COF指摩擦系数)

    很多厂家都可能遇到过到了夏季薄膜太涩走机不畅,而冬季薄膜打滑的现象,所以,温湿度对于薄膜COF的影响是非常值得关注的。必需时可以跟供应商协商使用冬夏季配方。

    COF指摩擦系数,薄膜的爽滑性主要是通过添加爽滑剂来实现的,在薄膜成型后,爽滑剂从薄膜内迁移到表面,聚积成均匀的薄层,能够显著地降低薄膜的摩擦系数,使薄膜具有良好的爽滑效果。而这些助剂大多都是无机高分子材料,与树脂相溶性不好,通常从30℃开始,常用的润滑剂已接近其熔点而变得粘结,薄膜的摩擦系数便急剧上升,呈现一种间歇性滑动或粘结效果。如果爽滑剂含量过高的话,还会影响到薄膜的印刷适性,这对印刷是极为不利的。随着环境温度的升高,材料表面的摩擦系数会有一定的变化,但变化的大小因材料对温度的敏感程度和所加助剂种类及多少而有较大差异。

2、NY袋的保存

    制袋后采用单层PE袋包装,以防开口卷曲、翘角等现象。

    另外,对于挤出复合强度也是有较大影响,希望引起大家注意。所以,温湿度的控制对于印刷工序非常关键,要保证良好的印刷效果,通常温度控制在室温20-25度为宜,湿度控制在40%左右,这都有助于色彩的真实再现和降低质量疵点的出现。部分规模较大、管理规范的企业,对于印刷车间的环境一定会进行控制。夏季采用中央空调来调控环境的温湿度,冬季采用加湿器来进行加湿。

(来自:包装企业网)


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