抗靜電劑在包裝裝潢印刷中的應用
一些企業因長期忽視抗靜電劑的作用,或擔心因助劑加入而減少利潤,結果因為沒有加入或添加適量的抗靜電劑到塑料承印材料、油墨、上光油、復合膠黏劑體系里,從而導致了一些故障,例如印品花斑、墨須、類似刮刀線痕(印疵)、套色印刷后圖文邊緣咬色抽邊、涂布膠黏劑后圖文墨膜起皺和翹邊、上光后電暈處理時出現擊穿和燃燒……,這些故障既增大了印刷品的廢品率,又影響了企業的經濟效益,因此預防和消除靜電顯得十分重要,而添加抗靜電劑正好能夠解決這些問題。
靜電產生的原因
當電性為中性的油墨、上光油、復合膠黏劑或承印材料失去電子后,將帶有正電荷,反之,則帶負電荷。例如,金墨體系里經常使用銅粉,然而銅粉易氧化,導致電性不穩定,尤其是在金色油墨印刷后,需對印刷面進行電暈處理時,電荷積累過程中往往會產生靜電引起承印物被擊穿。
塑料承印物的電阻率都非常高,約為1010~1020Ω?cm,僅作為電氣絕緣材料是好的,但由于我們要將其加工成固定的筒材、片材、袋子,特別要進行裝潢設計后的印刷、上光涂布、復合等加工,其表面一經摩擦就容易產生靜電,從而導致電荷的不斷積累增加,繼而能使空氣中的塵埃吸附在該制品上,降低商品的價值。
靜電導致的常見故障
1、擊穿現象
河南省南陽市某印刷廠用OPP薄膜表面印刷后,涂布上光油,而后實施電暈處理,結果,印刷圖案下方兩條金墨線條出現間斷式的靜電擊穿故障,當該廠重新購進第二批金墨再次印刷、上光、電暈處理之后,擊穿的現象就沒有再出現。探究其原因,原來是當靜電超過一定值時,發生電暈放電,放出火花。承印物擊穿雖不多見,但這些火花在嚴重時能點燃易燃物,造成火災。
2、類似刮刀條痕
山東省濰坊市某印刷廠在印刷OPP薄膜時,滿版出現類似刮刀線痕的嚴重故障,立即把油墨返回原廠,添加抗靜電劑重新加工后再次印刷,類似刮刀痕就沒再出現了。
3、圖文起皺、變形
湖北省襄樊市某印刷廠印刷塑料包裝袋之后涂布膠黏劑復合,結果發現凡有印刷圖文的部位,都出現了圖文起皺、變形,導致包裝袋平整度降低。后來,通過添加抗靜電劑,以及利用不同溶劑的不同極性加大油墨表面張力后,該故障得到了根本的抑制。
出現上述幾種故障時,通常技術人員的思維方式是:印刷滾筒的硬損、刮刀搖擺而產生雙線、油墨中混入了雜質(即異物)、油墨黏度過高、凹版滾筒腐蝕太嚴重等等,而很少考慮到靜電同樣也會產生類似刮刀刀痕、花斑、墨須、咬色抽邊、擊穿、起皺變形(翹邊)等等故障。
作為包裝裝潢印刷油墨、上光油、復合膠黏劑、承印物,都應添加抗靜電劑,以提高在高速印刷、上光油涂布和高速涂覆膠黏劑復合時油墨、上光油、膠黏劑及承印物的抗靜電效果、避免上述故障的發生。
預防和消除靜電的方法
把抗靜電劑引入包裝印刷油墨、上光油、復合膠黏劑、承印物體系里,預防和消除靜電的方法有下面幾種。
對于里印油墨而言,加入硫酸鉀酯鹽抗靜電劑;而表印油墨,加入硝酸鹽抗靜電劑,添加量為0.50%~0.90%就完全能夠預防印刷墨層的花斑和墨須,當加大到1%~2%就會預防圖文墨膜的類似刮刀線痕和咬色抽邊以及變形(翹邊),但過量加入抗靜電劑往往影響到產品的附著牢度,因為抗靜電劑主要是表面活性劑。
對于溶劑型上光油、復合膠黏劑,以及PE、PP 、PVC、PC、PA、PS、ABS、CN、丙烯酸樹脂、聚醋酸乙烯酸酯類等塑料制品而言,可加入1%~10%季銨鹽類抗靜電劑?;鞜挿ㄟM行抗靜電處理,只適用于丙烯酸樹脂、PVC、ABS,其用量一般在0.5%~2%之間即可。
塑料抗靜電的辦法還應包括:(1)通過電路直接傳導;(2)提高環境相對濕度。
抗靜電劑的選用要求
抗靜電劑根據使用方法的不同,分為內部抗靜電劑和外部抗靜電劑。選用抗靜電劑時根據以下的原則進行選用。
1、外部抗靜電劑
理想的外部抗靜電劑通常配制成0.5%~2%的抗靜電溶液,采用印刷、涂布、噴霧、浸漬、混煉(攪拌研磨等)辦法,使其融合在塑料、油墨、上光油、膠黏劑體系中,或者附著在承印物表面。因此選用要求可歸納為:(1)與連結料表面結合牢固;(2)不逸散、耐洗、耐摩擦等;(3)可溶或能夠與溶劑分散;(4)無論在高溫還是在低溫條件下都有良好的除靜電效果;(5)不會引起印刷油墨及印品顏色的變化;(6)毒性小,又不刺激皮膚;(7)手感好,且價格低廉。
2、內部抗靜電劑
理想的內部抗靜電劑應該滿足下列條件:(1)在形成塑料承印物的過程中或單獨與油墨、上光油、膠黏劑等連結料聚合或混合過程中能十分順利地融合為一體,且產品透明性好;(2)能耐120~300℃高溫不退色;(3)與塑料及油墨、上光油、膠黏劑等連結料相溶,不發生泛白、返粗或混濁等現象,不影響塑料、連結料的性能并能與其他助劑并用;(4)不引起包裝印刷制品的回黏和粘連;(5)低毒、低價且材料來源廣。
對抗靜電劑的一般要求是:所獲得的印刷墨膜、上光油膜層、膠黏劑涂層均勻,裝潢整飾性好,生產效率高,適合批量生產,油墨、上光油、膠黏劑的利用率高,并能減少溶劑擴散污染及降低溶劑的殘留量。
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