塑料表面处理常用的方法有火焰处理、化学处理、溶剂处理和电晕处理等。现将各种处理方法简单介绍如下:
(一)火焰处理
这种工艺用于处理中空吹塑件和注塑件,高温使表面去污并熔化薄层表面,提高表面着墨性能。此法薄膜不适用。聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) 、聚酯(PET)、尼龙(PA)等,其表面特性因分子结构,基材的极性基团,结晶程度和塑料的化学稳定性等不同而有很大的差异。这些因素对印刷墨膜的牢度影响很大,例如聚乙烯薄膜,因含极性基团,化学稳定性高,能耐三酸二碱,甚至氢氟酸的腐蚀,在常温下不溶于一般的有机和无机溶剂。但对烃类、油类的稳定性较差,可能引起溶胀或变色,在70度以上能少量溶于氯化烃、四氢化萘等溶剂。另外从 乙烯聚合成聚乙烯,在制造聚乙烯塑料过程中,按不同要求掺入一定数量的助剂、附加剂等物质。当吹膜定型后,这些助剂就浮在膜面,形成肉眼看不见的油层,能使薄膜搞老化、透明度提高,光泽性增强,柔胶性增加。但是这些附加剂对塑料印刷是不利的,使膜面不易黏合其他物质,影响油墨黏接牢度。因此在印刷之前,应视不同的塑料表面特性而确定是否须经表面处理,以提高其印刷牢度。
对属于极性结构的PVC薄膜,印刷前不需要作表面预处理,但对其表面结构是非极性PP、PE、EVA、PET等,其化学稳定性较高,不易被大多数油墨溶剂所渗透和溶解,与油墨印刷的结合牢度低,所以在印刷之前必须经过表面处理。表面处理的目的在于使塑料表面活化,生成新的化学键使表面粗化,从而提高油墨与塑料表面的结合牢度。
(二)化学法
化学法是强氧化的一种方法,由于膜面受到侵蚀形成羰基键。化学氧化处理是先将薄膜经过四氯化碳脱脂,然后加入浓硫酸88%,重铬酸钾(K2Cr2O7)4.4%或铬酸7.1%的溶液中处理数分钟,经水清洗和风干后,尽快地送去印刷。化学处理工艺既脏又有强烈的腐蚀性,费用也高,并存在液体处理的问题;同时,薄膜处理以后发黄,食品包装不宜采用。
(三)溶剂处理
溶剂法是利用某些有机溶剂或氯烃等洗擦处理表面,使聚烯烃的非结晶部分产生不同程度的溶胀、溶解,形成粗糙不平的表面,然后以热空气进行干燥。在我国常用以下几种溶剂对表面进行处理:二甲苯50%与乙醇50%相混;含有一定浓度的过氧化二苯酰。
氯仿或二氯甲烷溶液,也可用甲苯、丙酮来预先处理塑料制品表面,擦去印面的油污,清洗表面,既能加快干燥又可增进印刷牢度。比较理想的办法就是把过氧化物溶解在有机溶剂中,在印刷前揩擦塑料表面。
(四)电晕处理
这种工艺对塑料薄膜特别适用,电晕处理经常用在薄膜吹塑加工生产线上,因为塑料薄膜中常加入抗氧剂和爽滑剂等助剂,这些助剂是有时效性的,电晕处理完即可进行印刷,效果最好;高压使空气中的氧高度电离而产生臭氧而使薄膜表面受到氧化处理。臭氧是一种强氧化剂,可使膜面氧化,在活性点生产极性基团,从而易于接受油墨。受过处理的表面发生极化,产生静电吸附,并在膜面产生细微的糙化作用,从而改善了薄膜表面与印刷油墨的化学结合和机械结合。
放电处理的效果,取决于振荡器的输出功率;电极与薄膜表面之间的距离、薄膜的材质及其薄膜通过电晕的速度,适当调整电晕放电的强度,以形成云雾状的紫暗色火花为宜。
电晕处理与印刷的间隔时间应尽量缩短;最好是薄膜生产、电晕处理和印刷操作连续化。这是因为处理的效果随时间的增加而减少。另一个理由是处理后的表面易吸尘而污染。在我国普遍采用吹膜,电晕处理一条龙生产工艺,电化效率最佳。
电晕处理膜面,可以使膜面产生氧化和极性,在膜面产生微观毛糙有利于薄膜印刷的干燥和牢度。
对于印刷用膜,生产要计划好,原则上从吹塑到印刷要求时间尽量缩短。不允许超过15天。吹膜、裁剪,印刷在操作时对薄膜不断进行电晕效果检测,如印文字图案达到36达因和印大色块达到38达因以上,否则就要积极补救。