【文章內(nèi)容簡介】 藥品性優(yōu)良，但含有增塑劑和有害穩(wěn)定劑的聚氯乙烯不適合食品包裝。延伸處理過的PVC薄膜可以用于收縮包裝。 聚酯薄膜PET聚酯，原名為據(jù)聚對苯二甲酸乙二酯，簡稱PET。它是以乙二醇和對二苯酸酯化而成的對苯二甲酸二甲酯縮聚所得的聚對苯二甲酸乙二酯為原料，采用擠出法制成厚片，再與雙向拉伸工藝相配合制成薄膜。PET薄膜是一種透明度和光澤度都非常好的薄膜，特別適合用于里印。PET薄膜適用的溫度范圍比較廣，它耐熱性好，故常用作蒸煮袋的印刷層。聚酯薄膜的機械強度大，其拉伸強度大約是聚乙烯的5—10倍。聚酯薄膜還具有挺度高、耐沖力強、耐油性好，有良好的氣體阻隔性和良好的異味阻隔性。 印刷適性與影響因素薄膜的印刷適性可以沒有標(biāo)準(zhǔn)的定義，在參考各種資料后，我認(rèn)為可將其理解為：薄膜能適應(yīng)油墨、印版及工藝條件的要求，保證印刷工序順利進(jìn)行，并獲得優(yōu)秀印刷品所必需的條件。根據(jù)此定義，一般沒有經(jīng)過任何處理的薄膜其印刷適性要達(dá)到優(yōu)秀印刷品的要求是較困難的，也就是印刷適性較差。薄膜的印刷適性較差主要表現(xiàn)在油墨轉(zhuǎn)移不良、印跡的附著性不好、油墨的干燥速度和印材本身變形等方面原因而出現(xiàn)墨層脫落、粘連、套印不準(zhǔn)的問題。造成塑料薄膜表面油墨附著力差的原因主要有：(1) 分子結(jié)構(gòu)的非極性特征。塑料薄膜印刷的基材中，聚乙烯和聚丙烯分子結(jié)構(gòu)基本上不帶有極性，屬非極性高分子結(jié)構(gòu)，惰性強，不容易接受油墨。(2) 表面張力小。高分子聚合物的表面能越低，其表面張力越低，越不容易被液體所浸潤。要達(dá)到油墨與承印物材料表面有良好的接觸，印刷物的表面必須得到充分的浸潤，那么承印物材料的表面張力必須等于或大于油墨的表面張力。(3) 化學(xué)穩(wěn)定性強。PE和PP能耐大多數(shù)酸、堿的腐蝕，在常溫下不溶于一般溶劑，這樣就使薄膜表面對油墨、涂料等的吸附力很差。(4) 助劑的影響。在制造過程中，為了使薄膜容易開口、抗靜電、耐老化、防紫外線照射等。就要加入一定量的助劑。如白油、十八烯酞胺、抗靜電劑、穩(wěn)定劑等。這些助劑在高溫吹塑后，就會緩慢的向表面遷移，形成油污，使薄膜不易與其它物質(zhì)粘合。因此，要改善這些難印塑料的印刷適性，需要在塑料表面引進(jìn)極性基團，或提高表面能，或提高表面粗糙度。而采用電暈表面處理，可以達(dá)到改善塑料薄膜印刷適性的目的，從而為難印塑料的印刷提供了一種新途徑。油墨在塑料薄膜表面的附著是塑料印刷適性的一個重要方面，油墨的附著可以通過表面能、接觸角以及表面粗糙度等幾個參數(shù)來衡量。 表面能與附著力的關(guān)系在研究印墨的潤濕和附著時，塑料薄膜表面能也是一個重要參數(shù)。塑料的表面能不能直接測定，實際中評價塑料表面張力常用臨界表面張力來表示。臨界表面張力是指塑料薄膜表面恰好被液體完全潤濕時，此液體的表面張力就是該塑料薄膜的的臨界表面張力。塑料薄膜的臨界表面張力較好地反映了油墨的潤濕性和附著性，臨界表面張力高，潤濕和附著性好；反之則差。在業(yè)內(nèi)常用“達(dá)因/厘米”作為承印物表面附著能量的單位。在印刷過程中，為了有效附著油墨保證印刷質(zhì)量，被印薄膜表面能必須高于油墨表面能10個達(dá)因。 接觸角與附著力的關(guān)系圖22 接觸角與各界面張力的關(guān)系在考慮油墨的潤濕和附著時，接觸角是一個重要的參數(shù)。接觸角即為由液體(l)與固體（s)、氣體(g)接觸的三相分界點作液滴曲面的切線，該切線與固體表面之間的夾角α稱為接觸角(在液體一方的角)。如圖2—3所示，液體對固體的潤濕程度可用接觸角α來衡量，α越小表示液體愈易潤濕固體表面。一般以90176。為界限。α90176。為能潤濕，α=0為完全潤濕；α=180176。為完全不潤濕。接觸角α象征著三個界面張力、相互作用的平衡狀態(tài)，它們之間達(dá)到平衡后，水平方向的力平衡關(guān)系如下： （21）式中的為接觸角，此式就是表面張力與接觸角關(guān)系的楊氏方程。如果從分子的內(nèi)聚功與粘附功來分析，當(dāng)液體與固體表面接觸時，附著層中的液體分子所受的內(nèi)聚功和粘附功跟液液間的內(nèi)聚功是相似的。液體一方面受到液體內(nèi)部分子內(nèi)聚力的作用，另一方面也要受到固體分子對它的粘附力的作用。其分離時都要作功，極為： （22） （23）將式（21）、（22）代入式（23）中，得： （24）由式（24）可知液體能否潤濕固體，可根據(jù)液體的內(nèi)聚功和液固間的粘附功大小而定。只有當(dāng)，液體完全被潤濕；時，潤濕不完全；而則完全不潤濕。它把粘附功與接觸角聯(lián)系起來，當(dāng)接觸角增大時，值變小，液固間的結(jié)合力減弱；當(dāng)接觸角減小時，值變大，液固間的結(jié)合力增強。要增大油墨在塑料表面的附著力，希望值越大越好。當(dāng)時，達(dá)到最大值，它是最佳的附著條件。 表面粗糙度與附著力的關(guān)系印墨的附著力還與塑料薄膜表面粗糙度有關(guān)，只有在合適的表面粗糙度下，才能獲得最大的附著力。粗糙度大的印墨與塑料薄膜的有效粘接界面面積增大，而且印墨能直接進(jìn)入微孔，當(dāng)溶劑揮發(fā)后，印墨樹脂就被機械地鑲嵌在孔隙中，形成許多微小的結(jié)協(xié)聯(lián)結(jié)點，將印墨牢牢地“鉚”在塑料薄膜表面。但是，表面太粗糙對印墨的附著也不利，因為表面過于粗糙會使印墨的潤濕性變差，不能填滿微孔，造成粘附缺陷，附著力反而下降。液體在粗糙表面的接觸角與在光滑平面的接觸角有如下關(guān)系： （25）式中：為新的接觸角，R為粗糙度系數(shù)。當(dāng)時，塑料薄膜的粗糙度越大，表面越容易被潤濕，印墨的附著力也越大。反之，當(dāng)時，塑料薄膜的表面粗糙度越大，越難以被潤濕，印墨的附著力也越小。第3章 實驗研究與結(jié)論分析通過第二章對電暈表面處理、三種薄膜的特性以及印刷適性影響因素的系統(tǒng)分析，可以清楚發(fā)現(xiàn)表面張力以及表面粗糙度的提高，能夠很明顯地提高薄膜表面的印刷適性。本次實驗研究，通過檢測薄膜表面電暈前后表面張力以及表面粗糙度，來研究電暈表面處理對印刷適性的影響。由于實驗室電暈儀器的局限性，電暈處理無法進(jìn)行，本次實驗選用的部分材料為出廠前進(jìn)過電暈處理過的。表面粗糙度越大摩擦系數(shù)越大，所以本實驗用摩擦系數(shù)代替表面粗糙度。此外，為了能更直觀地發(fā)現(xiàn)薄膜表面電暈前后的印刷適性的改變，對薄膜進(jìn)行色塊的印刷，使用分光光度儀對油墨的主密度進(jìn)行測試，然后通過膠粘數(shù)格法檢測油墨在薄膜表面的附著力，來對比薄膜表面電暈前后的印刷適性。 薄膜表面張力及評價實驗研究塑料的表面能是不能直接測定，而是通過臨界表面張力的測定來評價塑料薄膜的表面能。測定塑料薄膜臨界表面張力最簡單直接的方法就是通過達(dá)因筆測試。由于達(dá)因筆相對來說比較昂貴，很多工廠都會使用自己配置的表面張力測定液(俗稱“達(dá)因水”，其配比見附錄表1)來進(jìn)行測試，此種方法簡單方便，價格實惠。在本實驗中也是使用自行配置的達(dá)因水進(jìn)行測試。 實驗材料及制備PE增強薄膜，厚度為63，此膜用于復(fù)合，為潮安萬奇包裝材料有限公司生產(chǎn)，采用流延法加工。試樣為單面電暈PE薄膜。PET聚酯薄膜，厚度為12，為浙江大東南包裝材料有限公司生產(chǎn)，采用德國布魯克納的雙向拉伸聚酯薄膜生產(chǎn)線。試樣分兩種，一種為未電暈PET薄膜，另一種為單面電暈PET薄膜。PVC熱收縮薄膜，厚度為50，為無錫久滕包裝材料有限公司生產(chǎn)，其是采用擠出流延形成厚膜，然后在一個方向上定向拉伸形成薄膜，此種薄膜具有單向收縮性。試樣分兩種，一種為未電暈PVC薄膜，另一種為單面電暈PVC薄膜。配制達(dá)因液：將甲酰胺和乙二醇乙醚按照所規(guī)定的比例配制，為便于觀察需加入甲基蘭染料使之有顏色，并將配好的各種比例的達(dá)因液分別裝入瓶中備用。 實驗方法測定時，將試樣水平放在光滑的試驗臺平面或平板上，用脫脂棉簽蘸上某一配比的達(dá)因液，順同一方向在試樣上水平移動棉簽涂抹，使測試液分布到至少兩平方厘米以上。根據(jù)涂抹測試液2s以上液膜層的狀態(tài)，來判斷潤濕張力。 圖31 圖32如果液膜持續(xù)2s以上不破裂，即達(dá)因液均勻分布如圖31，用下一較高表面張力的達(dá)因液重新涂抹在同一類型的新試樣上，直到液膜在2s破裂；如果連續(xù)液膜保持不到2s，即達(dá)因液呈水珠狀分布如圖32，則用較低表面張力的達(dá)因液，直至液膜能持續(xù)2s為止。使試樣表面潤濕最接近2s的達(dá)因液，用這種達(dá)因液至少測定三次，該達(dá)因液的潤濕張力即為試樣的表面張力。注意事項：達(dá)因液的配比必須準(zhǔn)確；不同達(dá)因值液體使用的棉簽不能混用； 檢測是所涂的達(dá)因液的厚度對其收縮速度有一定影響，一般涂布量越厚其收縮速度越慢。涂布后要求無積液存在； 達(dá)因液為易揮發(fā)有毒物質(zhì)，其應(yīng)儲存在深棕色瓶中密閉。 實驗結(jié)果與分析經(jīng)過反復(fù)測試，最終確定各表面的張力，見表32表31 印刷面經(jīng)過電暈與未電暈的表面張力（mN/m)品種PEPVCPET未處理303843已處理424855 圖33 印刷面經(jīng)過電暈與未電暈的表面張力的對比觀察圖33，很明顯發(fā)現(xiàn)電暈處理對于三種薄膜的表面張力都有明顯的提高。塑料薄膜的表面張力較好地地反映