【技术】无溶剂复合塑料油墨的研制及应用注意事项

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【技术】无溶剂复合塑料油墨的研制及应用注意事项

随着软包装技术的不断发展,用无溶剂复合替代干式复合在生产成本、加工性能和材料性能上具有明显的优势。特别是应用无溶剂复合可以使复合工段达到溶剂零排放,减轻企业环保压力。

目前市场对包装的要求正向着多元化、个性化方向发展,选用无溶剂复合基材的复合薄膜材料越来越受到客户的青睐,因为它可以根据包装物的使用要求制定相应的配方,形成最佳的制造成本,给使用厂家带来利润空间。具有个性化差异的产品,也能增加企业在市场上的竞争力,因此应用市场前景十分看好。

一、无溶剂复合与干式复合的区别

无溶剂复合与干式复合的区别如表1所示。

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表1 无溶剂复合与干式复合的区别

二、无溶剂复合工艺对复合油墨性能的要求

无溶剂复合油墨是通过印刷工艺技术将油墨转移到BOPP、PET、PA等塑料基材的表面,然后将印刷好的薄膜通过无溶剂复合工艺与CPP、VMCPP、VMPET、铝箔、PE等塑料基材复合的产品。无溶剂复合材料的结构形式有:单面复合、双面复合、夹芯复合、组合复合。无溶剂复合大部分复合结构有:OPP//PE(CPP)、OPP//VMCPP(VMPET)、OPP//AL、PET//PE(CPP)、PET//PE(CPP)等。

1、对油墨印刷适性的要求

无溶剂复合油墨具有与干湿复合油墨类似的油墨性能和印刷适性,如光泽度、细度、附着力、抗粘连性、溶剂释放性和高速印刷适性,能适应高速印刷(250~300m/min),其技术性能指标如表2。

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表2 无溶剂复合油墨技术性能指标

2、无溶剂复合实验

一般采用在塑料薄膜上打样或刮样两种方式,然后在印刷公司的无溶剂机上进行无溶剂复合,然后热封。

三、无溶剂复合油墨配方工艺设计原理

1、无溶剂复合粘接原理

无溶剂复合粘接原理主要是有机械粘接原理和化学粘接原理,印刷膜经机械碾压复合后要达到一定的剥离强度和复合强度。

机械力的作用使得印膜的油墨层与无溶剂胶高分子进行压碾结合,增加了高分子间的作用力,从而产生较大的粘接强度。

化学粘接原理:

对于表面光滑无空隙的基材,如PP、PA、PET、玻璃纸铝箔等,复合时主要靠化学粘接力。

2、无溶剂复合油墨设计原理

依据无溶剂复合粘接原理,PP类印刷基材无溶剂复合印刷油墨的配方设计,要考虑连接料的高分子树脂与较为活性的无溶剂胶的化学粘接力。为提高其粘接力,在油墨配方设计过程中,为满足无溶剂复合工艺的要求,需从以下几个方面优选油墨原材料:

(1)树脂的选择

(2)颜料的选择

(3)助剂的选择

3、基本配方

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表3  基本配方

四、油墨试验过程

1、树脂溶解

无溶剂油墨中所使用的A液,按表4溶解配比进行溶解。

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表4   树脂溶解比例

无溶剂胶油墨中所使用的B液为原材料厂家直接提供30%改性醇酯溶性聚氨酯树脂液。

2、高速分散

按照油墨配方称取一次分散料:配方中全部20%改性三元氯醋树脂液、全部专用助剂置于分散拉缸中,在200转/min搅拌下,慢慢加入颜料、填料、聚乙烯醋,转速升至1500转/min,高速分散10~15min。

3、砂磨

称取研磨料:配方中40%的醋酸正丙酯、全部异丙醇放于第二步的物料缸中,在200转/min下搅拌5min,上研磨机进行研磨到细度≤15um。

4、物料调整

将配方中余下的物料:全部改性聚氨酯树脂液、全部硅烷偶联剂、全部醋酸乙酯、60%醋酸正丙酯,加入第三步的物料中,在1200转/min条件下分散10min,调整粘度上机研磨过滤芯装桶。

五、结果与讨论

1、配方中树脂对无溶剂复合的影响

配方的设计一定要根据无溶剂复合工艺的特殊需要来选择原材料。由于无溶剂复合油墨直接与无溶剂胶接触,因此,在选择原材料主体树脂时,一定要选择MI(熔融指数)相近的树脂,以避免油墨与无溶剂胶的低分子发生反应,确保达到无溶剂的复合强度和热封强度,消除复合白点等问题。

2、配方颜料对无溶剂复合的影响

在颜料的选择中,选择分散性能优的颜料。如果颜料的分散性能差,生产的油墨产品体系就会不稳定,容易分层,细度容易返粗,印刷适应性就会差,不能满足印刷工艺要求。使产品不能正常应用。

3、配方中助剂对无溶剂复合的影响

若使用活性较高的有机助剂,在无溶剂复合条件下会对复合强度产生不良影响,同时产生复合白点。因此,在选择助剂时一定要做对比试验,选择对无溶剂复合强度和热封强度无副作用、对无溶剂胶不产生化学反应的助剂。

4、基材对无溶剂复合的影响

在印刷复合过程中,粘接的强度主要依靠高分子间的化学粘接提供,因此,在选用印刷膜时,要选择使用电晕处理过的薄膜,这样可以增加薄膜表面活性基团,提高粘接力。否则附着力会大大降低,无法满足包装产品的质量要求。

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(本文节选自《包装前沿》2017年第五期《无溶剂复合塑料油墨的研制及应用注意事项》,作者:吴秉祯,详细内容请扫描上方二维码查看;订阅热线:阳先生:020~85626447/607,13310896471有不同意见,欢迎到包装前沿网www.pack168.com继续讨论,欢迎大家继续到我们网站交流,提供更多解决方法的朋友可获得网站技术文章阅读积分。)        



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