電暈對不干膠薄膜印刷性能的影響

黃亞男，張 鵬

（安徽新聞出版職業技術學院，安徽合肥 230601）

聚丙烯（PP）薄膜在不干膠標簽印刷中經常使用，隨著聚丙烯（PP）生產工藝水平的提高，特別是拉伸后的BOPP薄膜，不僅改良了其材料的表面性能，使之廣泛應用于印刷、涂布、復合，而且在不干膠標簽防偽膜領域有著廣泛的使用。但是塑料薄膜的印刷適應性受到高分子聚合物表面張力的影響，張力越小，越不易于油墨對承印物表面的附著，所以一般在印刷之前都會對薄膜進行處理，實際應用中，電暈處理簡便易行，處理效果好、易調節、無污染、可以與薄膜印刷設備組合進行使用。

1 墨色牢固性測試

針對實際印刷生產中的這一批次的薄膜印刷適應性能差，出現的掉墨、褪色、材料吸墨不均勻的情況，首先進行墨色牢固性測試，使用Scatch膠帶黏拉實驗法，分別對電暈處理功率為0A、2A、4A、6A、8A、10A 聚丙烯（BOPP）薄膜用膠帶檢測油墨殘留的多少來評估油墨的牢固程度。

比較圖1與圖2后發現，隨著處理電流強度的增大，聚丙烯（BOPP）薄膜的表面油墨牢固性能極大提高，并且在電流強度達到8A時，無墨膜脫落現象發生（一般認為油墨的遷移量不超過1%，被認為合格），但電流強度過大，表面能下降，油墨附著力也會隨之降低。

圖1 未處理PP和4A點出處理PP膠帶黏拉效果

圖2 未處理PP和8A點出處理PP膠帶粘拉效果

2 油墨疊印率的測試

為了測試聚丙烯（BOPP）薄膜表面能對膠印油墨疊印率的影響，用不同強度分別對聚丙烯（BOPP）薄膜承印材料進行電暈處理，先用白膜對薄膜進行打底，然后再印刷第一色油墨以及疊印油墨。

制作濕壓濕疊印樣條：

1）濕壓濕疊印樣條可以通過IGT印刷適應儀上的兩個串墨輥來實現，通過印刷適應儀從帶有油墨的印刷盤上將油墨轉移到聚丙烯（BOPP）薄膜上，如圖3所示。

圖3 膠印油墨打樣適性儀展色儀

2）用X-Rite 528 測量疊印后樣條的密度和色度，如圖4所示。

圖4 X-Rite 528 測量樣條的密度

3）隨著電暈處理電流強度的增大，油墨疊印率呈現上上趨勢，以實驗中青墨C和品紅M油墨疊印率測試為例。實際印刷過程中測試疊印率的意義是為了及時發現和避免標簽印刷中疊印率低，著色能力差，顏色有色差等弊病，以滿足更好的色調還原的需要，表1為不同電暈強度對薄膜疊印塊測試數據分析。

表1 油墨疊印率與電流強度的關系圖

3 使用原子力學顯微鏡AFM分析

引入原子力顯微鏡掃描電暈處理后薄膜表面的特征，原子力顯微鏡是利用探針和樣品間原子之間的作用力的關系來還原出薄膜表面形貌，其研究對象幾乎不受任何條件限制，而且不需要對薄膜表面進行特殊處理，就可以得到樣品表面三維圖像，便于研究聚丙烯（BOPP）薄膜電暈后表面粗糙度、厚度及粒子表面特征與薄膜印刷性能之間的關系。如圖5所示。

圖5 聚丙烯薄膜電暈前后AFM表面深度分布比較圖

上圖為6μm掃描尺寸的電暈處理前，8A電暈功率處理后的薄膜表面的三維圖像，通過對比可以發現，未電暈的聚丙烯（BOPP）薄膜表面最大深度不超過25.9nm，經過8A電暈輻照后最大深度達到68.0nm，高度圖上發現有明顯的規則凸起部分，并且凸起的顏色為較亮部分。從圖4中薄膜表面電暈處理前后Image Ra（平均粗糙度）由0.006 64祄增大到0.021 7祄，其表面微粗糙度變化以及圍觀真實面積的增加，真實反映電暈處理對BOPP材料結構及組成的影響。

4 結束語

經過電暈處理，有效地改變了聚丙烯（BOPP）薄膜表面張力，提高了其印刷適應性能，對不干膠標簽疊印率有較大的提高，也解決了油墨的附著性能差的問題，在一定處理功率范圍內，隨著功率的增加其性能顯著提高，當電流強度再增加超過這個強度時，BOPP薄膜表面張力反而呈下降趨勢，當薄膜表面張力的處理達到某一等級，通常采用的方法是增加電暈處理的強度（功率），在一定界限內，這種方法效果是比較明顯的，但是當超過這一界限后，即使再增大功率，也不會使薄膜表面能等級提高。這樣在實際不干膠標簽印刷中，找出所適合的處理功率，一旦確定標簽的合適功率數值，這個就將成為以后的操作規范值加以應用，減少同一批薄膜反復測試，提高印刷效率。