提高水性油墨印刷附着力的方法-电晕处理

2021-12-24【大中小】

随着人们环保意识的不断提高，绿色环保已成为二十一世纪的发展主题。我国的环保法律已经开始对VOCs废气排放实施严格的限制，超标排放的企业将会受到严厉处罚，由于使用溶剂油墨会污染空气、有损健康，溶剂油墨会越来越失去市场，研究、开发和应用危害小、污染少，以至无公害的绿色包装印刷材料成为绿色包装发展的必然要求，绿色环保的油墨将成为主流，水性油墨就是其中一个代表。

由于水性油墨具有较多的优点，如对大气环境无污染，可以减少印刷品表面残留毒物，保证食品卫生安全，减少资源消耗和降低环保成本，提高作业环境的安全性，保障接触、操作人员的健康。所以越来越受到印刷企业的重视。

水性油墨特点

虽然水性油墨强极性或比溶剂型油墨极性高，但对各类纸张的印刷适应性比较好，一般不存在附着力差的问题，而在薄膜材料表面印刷时水性油墨的牢度不如溶剂型油墨好，水性油墨比溶剂油墨更难印在薄膜上，原因是水性油墨比溶剂油墨有更高的表面能量，溶剂油墨的表面张力有28达因，而水性油墨则有36达因，油墨印刷在薄膜上时要求薄膜表面张力大于油墨的表面张力，换言之水性油墨比溶剂油墨对薄膜表面的达因值要求更高。因此要提高水性油墨的印刷牢度，就是要提高薄膜表面的达因值。

油墨与印材之间的黏合是靠两种材料的分子之间相互吸引而形成，由于有些印材如PP、PE的无极性特点，在这些薄膜印材上直接印刷会出现油墨附着力差容易脱落，因此需要在印刷前对这些印材进行表面活化预处理，在无极性的薄膜表面产生极性基团，其浸润张力等方面发生变化从而提高。预处理的方法有化学溶剂法、火焰法、电晕法等多种，而电晕技术是一种最经济、方便的能够迅速提高材料表面能量、提高印刷、复合牢度的的成熟的表面处理方法，在溶剂型油墨印刷过程中也有采用电晕处理技术提高油墨的附着力，但由于溶剂型油墨是易燃液体，有机溶剂容易挥发，在空气中会形成爆炸性混合气体，达到爆炸极限浓度后遇到明火即会发生爆炸，因此，生产作业环境的火灾、爆炸危险性相当高，而电晕处理设备虽然也采用了防爆处理装置，但不管怎样总会存在安全性方面的隐患。而水性油墨印刷过程中没有易燃易爆的挥发性气体产生，因而与溶剂型油墨相比电晕处理更有理由成为一种安全合理的提高印刷牢度的办法。

电晕处理原理

油墨在材料上的附着牢度与材料表面的张力成正相关系，在一定范围内，印刷薄膜的张力越大印刷牢度越高，所以提高材料表面张力就可以实现印刷牢度的提高，而电晕处理技术就是一种持续的将能量转移到印材表面提高表面张力的简便有效的方法。电晕处理方法属于一种电极不对称介质阻挡放电，它兼有电晕放电和介质阻挡放电的优点，既可以克服电晕放电容易过度为弧光放电而不能形成大面积等离子体的缺点，又可以达到比较低的介质阻挡放电的放电起始电压。

电晕处理比较常用的处理对象是塑料，其原理是通过在电极上施加高频高压电使电极对包有阻挡介质的接地电晕辊放电，放电使得气体电离后产生的各种能量粒子(如正负离子、电子、光子、激发态分子、自由基等)在强电场的作用下加速冲击处在电极与电晕辊之间的塑料表面，使表层分子连接的化学键断裂而降解，同时增加表面的粗糙度。同时可使材料表面产生亲水极性基团，它们对水分子有相当的亲水能力。