凹印油墨与回粘的关系及对策

    所谓粘连，是指印刷收卷后，印刷品上的油墨层与另一个接触面（通常是薄膜的背面）互相粘连，或油墨附着到另一个接触面上。粘连的现象有两种：一是塑料薄膜印刷背表面粘连，通常称“回黏”，就是薄膜印刷后印迹有干燥的假象，在印好卷筒或制袋后，在存放时期又出现背面粘脏的现象。具体表现为不能顺利开卷，或者因油墨剥离而损伤印刷图案、污染接触面。在粘连较轻时（粘连的前一阶段），表现为重卷时发出剥离声，或在重叠部分的油墨表面呈现出异常的光泽。严重时印件之间撕不开，图文墨层移染，造成产品报废。二是塑料管状薄膜表面相互粘连，袋口难以揭开，用户拒绝使用。上述两种情况，在夏季更容易发生。操作车间温度高，相对湿性大是造成粘连的主要原因之一。但有时与PE树脂本身滑爽剂的含量太少有关，也与风量、速度等一系列因素有着密切的联系。

    塑料薄膜或透明纸印刷后印迹出现已干燥的假象，但在印好卷筒或制袋后的存放期间又出现背面粘脏的现象，严重时印件之间断不开，图文墨层移染，造成产品报废。这种现象在高温季节更易发生，但高温不是造成回粘的惟一原因，它还与塑料、油墨、溶剂挥发速度、操作环境的风量、光照等一系列因素有着密切的联系。

    一、油墨中的连结料树脂

    油墨中采用的连结料树脂不同，油墨的抗粘连性也不同。目前塑料薄膜凹印所用的油墨均属于溶剂型油墨，由连结料树脂、颜料、溶剂等组成。作为连结料树脂，要求其与承印薄膜黏合要牢固，印刷收卷后不粘连，具有一定的柔软性，并能耐一定的高温，在一定范围内不受外界因素变化的影响。

    连结料树脂的软化点高低直接影响着印刷墨层的性能。连结料树脂的软化点过低，会使印刷墨层在高温环境下呈微熔状态，从而使印刷产品收卷后发生粘连。提高连结料树脂的软化点，显然有利于防止粘连，但软化点过高，印刷墨层的挠屈性会变差，容易脆裂。以PE、PP薄膜表印常用的聚酰胺油墨为例，该油墨的连结料为聚酰胺树脂，一般均为低分子量的线型聚合物，是由二聚酸和烷基（或芳基）二元胺缩聚得到的，其软化点通常为100~110℃。

    通常情况下，为了适应印刷的需要或考虑到经济性，印刷时在油墨中常常要加入混合溶剂。每一种连结料都有自己的真溶剂、次溶剂、非溶剂。溶解性越好，就表示连结料树脂与溶剂分子之间的亲和力越大；而溶剂对树脂的溶解性越好，树脂对溶剂的释放性也就越差。释放性差，就会直接引起下文提到的残留溶剂问题。所以，在配制混合溶剂时，溶剂应该控制在一定的范围内。既要考虑到油墨的印刷适性要求，同时还要考虑到溶剂的综合释放性。

    对于同一种类型的连结料树脂来说，树脂的软化点越低，也就意味着树脂越容易溶解，树脂的脱溶剂性就会越差。从这一方面考虑，也应该相应地提高连结料树脂的软化点。

    另外，在加工油墨时，如果研磨时间过长，研磨产生的温度就会过高，导致连结料树脂部分变性，也会给粘连带来一定的影响。

    二、凹印油墨中的溶剂在印刷后未能得到彻底挥发

    印刷油墨转移到塑料薄膜上以后，印刷墨层表面的溶剂将首先蒸发，而处在印刷墨层内部的溶剂则必须先扩散渗透到墨膜表面，而后才能进行蒸发干燥。当印刷墨层的干燥进入终期时，印刷墨膜的表层已经固化，这就限制了印刷墨层内部溶剂的继续扩散和蒸发，从而造成了残留溶剂问题。

    塑料薄膜印刷是通过溶剂蒸发使油墨干燥的。其挥发速度是决定墨层干燥情况和影响印刷质量的重要因素。溶剂挥发愈慢，则版的再现性愈好，印刷品色泽愈美观，但容易粘连；反之，会产生印迹发白等现象。因此，选择适当挥发速度的溶剂，是塑料薄膜凹版印刷的关键。在连续套色印刷中，薄膜在两印刷工位之间运行时间内，溶剂必须全部挥发完，否则，在下一个工位印刷时，就会粘辊。薄膜印刷后，油墨中的有机溶剂在干燥系统中未得到彻底挥发，薄膜收卷后仍有余热，给残留在墨层中的溶剂，带来继续挥发的条件，而形成粘连。高温潮湿季节，印刷后薄膜收卷过紧或受压。

    当印刷墨层内的残留溶剂达到一定的浓度时，印刷墨层保持微融（润湿）状态，这就直接导致了粘连问题的产生。因此，必须对残留溶剂量予以控制。残留溶剂量除受到上述连结料树脂的溶剂释放性影响以外，还受到下列因素的影响。

    1、溶剂的挥发能力

    单一溶剂的挥发速度是由它的物理参数所确定的。挥发能力与溶剂参数相关性为：

    式中，E为溶剂挥发速率；P25为25℃时溶剂的饱和蒸气压；d25为25℃时溶剂的密度；M为相对分子量；K是常数。

    印刷墨膜中所含的溶剂属于混合溶剂，每种溶剂的挥发速率是不同的。在这种情况下，溶剂的挥发情况将发生变化，挥发性强的组分首先逸出，而挥发性弱的组分则滞留下来，导致溶剂诉组成发生了变化，也就不可能像单一溶剂那样在恒定的温度下以单一的挥发速率逸出，溶剂的挥发速率将逐渐缓慢下来。若溶剂的纯度不合要求（如含有过多的高沸点组分）或过多地使用了慢干溶剂，则在正常条件下就会产生严重的残留溶剂问题。因此，合理地设计混合溶剂的配方是一个十分重要的技术问题，使用代用品时更应该十分慎重。

    另外，颜料的表面特性、比表面积及浓度也都对溶剂的挥发有一定的影响。就同一颜料来说，溶剂挥发速率将随颜料浓度的增大而减小；对于不同的颜料来说，一般情况下，颜料密度小，溶剂的挥发速率低，颜料的颗粒小，溶剂的挥发速率也低。

    2、干燥条件

    干燥条件包括干燥风温、风量（风速）、干燥装置结构等。干燥不良，残留溶剂量就会增多。因此，应创造尽可能好的干燥条件。提高风温、风量（风速），无疑可以强化干燥条件。但应该注意的是，在印刷墨层较厚的情况下，如果干燥过快，会使墨层表面迅速结膜，导致内部溶剂无法逸出，反而会使残留溶剂量增大。再则，温度过高，还容易使墨膜软化。

    3、印刷速度

    印刷速度的快慢，决定了印品所能得到的干燥时间的长短。所以，应在首先保证印刷墨层充分干燥的情况下，才可提高印刷速度。

    4、干燥介质（空气）的湿度

    干燥介质（空气）的湿度对于残留溶剂量有很大的影响。一是空气中的水分如果进入油墨中，将造成溶剂的综合挥发性变差。二是干燥介质（空气）中水分的大量存在，也抑制了溶剂的挥发。环境湿度增加一倍，油墨的干燥速度一般要迟缓近两倍。也正是由于这个原因，在梅雨季节印刷塑料薄膜时最容易发生粘连故障。因此，在高湿环境中，应尽量减慢印刷速度，并减少油墨与空气的接触，以保证油墨能充分干燥。印刷车间的相对湿度一般不应超过70%。当然，也不能过于干燥，否则，容易引起静电问题。

    5、承印薄膜

    不同材质的薄膜对于溶剂有着不同的选择性吸收倾向。铝箔、聚酯等为非吸收性薄膜，残留溶剂一般较少；聚丙烯系薄膜容易残留碳氢系溶剂，而吸水性薄膜（如尼龙、玻璃纸）则容易残留醇系溶剂。另外某些薄膜中添加的助剂也会影响溶剂的挥发。由此增大了残留溶剂量。

    对策，油墨中溶剂的挥发速度，不仅取决于溶剂的沸点，蒸气压、蒸气潜热等，还取决于操作环境的温度、湿度、风基、溶质和墨层厚薄等条件。因此，应根据条件的变化，随时调整油墨中溶剂的挥发速度。在一般温度下，如墨层干得过快，应加入挥发慢的溶剂；反之，则加入挥发快的溶剂。也可用二甲苯、乙醇和异丙醇混合溶剂来稀释(三种溶剂各以1／3比例混合，使用单一溶剂不如混合溶剂好)。如觉干燥太快，可适量用一点了醇来代替部分乙醇(丁醇有增加墨色光泽的作用)。但千万要注意加入量要适当，以免影响印件的干燥。

    塑料薄膜凹版印刷用的溶剂，以醇类为主，配以苯类、醇类多用乙醇、异丙醇，苯类多用甲苯、二甲苯。由于硝化纤维的需要，也要加入酯类，如醋酸乙酯、醋酸丁酯。总之，力求油墨中的有机溶剂在收卷之前得到彻底挥发。适当减慢车速，加大风量。薄膜印刷后，松散地收放在铁丝编织筐内，使墨层得以继续通风干燥，固化后再行分切、制袋，薄膜印刷制袋后，经包扎，竖放在纸箱内，减少膜表面之间的压力。

    三、印刷墨层的附着牢度

    印刷墨层的附着牢度与粘连也有着密切的联系。印刷墨层附着牢度差时，很容易使印刷墨膜在压力条件下转移到与之接触的另一层薄膜上，从而造成粘连。因此，必须保证良好的油墨附着牢度。造成油墨附着牢度不良的原因有以下几点。

    1、是否错用了油墨或混合了不同种类的油墨。

    2、塑料薄膜电晕处理不良或吸湿过度。

    3、塑料薄膜中的添加剂析出，或空气被灰尘吸附到薄膜上，从而影响了油墨的附着性。

    4、油墨发生白化及变质。

    5、干燥不良。

    四、其它一些主要的问题

    1、塑料凹印油墨墨性不良。某些塑料凹印油墨中的连结料熔点低，在操作环境温度高、相对湿度大的情况下，容易粘连。

    对策：①在条件允许时，操作车间安装空调器，将室温控制在18℃—20℃之间，相对湿度控制在65％以下；②更换墨性好的油墨。

    2、塑料膜薄印刷包装适性不良

    原因：①非包装用树脂加工而成的塑料薄膜；②树脂中的开口剂不足。

    对策：更换塑料薄膜。

    3、静电影响

    原因：塑料薄膜产生静电，形成薄膜之间互相粘连。对策：在塑料中添加抗静电剂。

    4、冷却条件和储存环境

    印刷品在经过干燥箱后带有很高的热量，经过干燥系统出来的薄膜尚带有一定的余热，如不进行回冷，就会使收卷的半成品内部产生余热积累，进而由于油墨软化而增加粘连的可能性。因此，印刷薄膜在收卷前必须经过冷却处理。

    现在普遍使用冷却辊进行冷却。冷却辊的温度运行平滑性、印刷线速度等是影响冷却效果的主要因素。如果在操作时忘记用自来水冷却，冷却辊就失去了冷却作用，塑料薄膜全部印完收好卷以后，热量将积累在膜卷中，温度会上升到50~60℃。这样引起粘连的例子是很多的。

    另外，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。

    5、收卷张力过大。收卷张力过大可直接加剧印刷墨层和接触面之间的转移倾向。因此，在保证收卷整齐的前提下，应尽量减小收卷张力，而且收卷直径也不宜过大。

    6、墨层凝聚力很弱（凝聚力极度不良）墨膜凝聚力很弱时，在很小的压力下就会发生墨膜的分离，造成粘连。

    7、膜卷所受压力过大膜卷所受压力过大会加剧墨层向接触面的转移倾向。坚直存放膜卷可以有效地减小墨膜与接触层之间的压力。

    8、印刷面与接触面的亲和力过强印刷面与接触面的亲和力过强时，墨层的一部分（或全部）在压力作用下很容易转移到接触面上，造成粘连。

    五、解决粘连故障的办法和注意事项

    通过对以上影响粘连的各种因素的分析，我们可以归纳出塑料凹印粘连故障的解决办法和注意事项。

    1、树脂中加添加剂可有效地防止内粘，经试用效果良好，具体方法如下。选用油酸酰胺，化学结构为C17H33CONH2，碘值≤86g碘/100g，酸值≤0.8mgKOH/g，熔点72~76℃，白色或黄色蜡状。是一种滑爽剂，加入PE树脂中，经螺杆加温混炼，约50℃时即熔融并均匀地分散于塑料中，高温挤出后，则有部分油酸酰胺渗出表面，形成一层极薄的蜡膜，使薄膜层与层之间不直接接触，不亲和，故能起到抗粘连作用。

    操作方法是：先将油酸酰胺细细研碎，或加入粉碎机中破碎。因来料开头不均匀，不粉碎会造成添加剂局部集中。粉碎后用50目筛网筛一遍，除去粗屑，加入LDPE粒料中，配比为100份树脂加入0.1份油酸酰胺，简单地搅拌一下，加入料斗，直接吹塑。其他操作工艺不变。

    起到的效果：加入添加剂后，不仅有效地防止薄膜内层粘连，而且由于薄膜形成了一层均匀的极薄蜡层，使薄膜的光洁度、透明度提高很多。经凹版印刷后，油墨光亮度有很大提高，对着墨性也无影响。只是在用量超过0.3%后，薄膜的表面张力就难控制，着墨性下降。因此，用量要控制在0.3%以下，并且薄膜吹塑后应进行电晕处理，使印膜表面张力控制在38×10-5N/cm2以上。配方中含量为0.2%时，拆洗螺杆、机头会容易很多，同时其润滑性对螺杆、机筒、机头起保护作用。油酸酰胺在塑料中还有一定的抗静电作用。吹制彩色薄膜，加入油酸酰胺，可提高着色分散性，排除色母积集的现象，而对色彩无不良影响。另外，对热合制袋，分切裁剪等工序均无影响。

    2、控制慢干溶剂的使用和残留溶剂等。尽量提高干燥箱的性能，以便能供给充分的热量和分量。使冷却辊平滑转动，重卷时，注意纸管和辊的滑动所引起的温度异常上升。印刷时或重卷检验时，对于PET、NY等很簿的薄膜在特别注意。在运输和搬运过程中，要使印刷完收好卷的薄膜保持直立，不要放倒，否则会造成膜卷的局部压力过大而导致粘连。印刷图案不要集中在特定部位。对于多色印刷来说，在进行图案设计时就应考虑不能叠色太多，可能的话，可以使用专色墨印刷，以防止局部墨层过厚。

    3、在塑料薄膜上的印刷图案偏向一侧的情况下，收卷起来的薄膜上有印刷图案的一侧所受到的压力肯定比较大，非常容易造成粘连。因此，对于这种印刷品尤其注意不在卷的太紧。采取相应的措施提高墨层的附着牢度。在塑料薄膜凹印中含有金属粉的油墨其墨层凝聚力较弱，附着性差，在很小的压力下就很容易引起粘连，必须充分注意。

    4、玻璃纸、尼龙或两面都经过电晕处理的薄膜，收卷后其背面与墨层相接触的亲合性很强，发生粘连的危险性大，所以，在印刷之前就应该采取适当的对策。当只进行单面印刷时，应调整电晕处理装置，只进行单面处理。减慢印刷速度。提高干燥箱的温度时，印刷后的薄膜必须通过冷却辊充分冷却后再收卷。对于聚烯烃类薄膜一类容易拉伸的薄膜，尤其注意不要卷得太紧。

    5、印刷品要在阴凉处保管。在储存过程中要保持通风干燥，保存时间也不宜过长，并应避免在日光直接照射下或在热源附近储存收卷的印刷品，库房在气候炎热时应采取通风降温措施。

    六、小结

    塑料薄膜凹版印刷是一项综合性的技术，在印刷过程中容易出现的问题很多，粘连就是其中最常见的问题之一。在高温、高湿的梅雨季节，尤其容易发生粘连。因为粘连不能马上觉察到（具有非直观性），所以往往会引起很大的损失。

    总结一些前辈的经验，不管是对我们油墨制造商而言，还是对于印刷从业人员，都是有很多裨益的，这也是这篇小东西的初衷所在。