分析背黏故障的原因,首先要检查油墨的质量,即树脂连结料的质量。常用的方法是Blocking测试:用刮棒在PE膜上制得印样,2分钟后将印迹相对折叠,夹在两片20mm×20mm薄玻璃片中间,上加300~500g/cm2压力,恒温60℃,历时24小时,检查印迹是否黏连,以不黏连为合格。
印刷基材中的低分子物(如滑爽剂、抗静电剂等)析出,也会使油墨对基材的附着力下降,产生背黏,甚至墨层脱落现象。常用测定薄膜表面张力的方法进行判定,并决定相应的解决措施。
绝大部分背黏故障的原因在于印品没干透,即溶剂残留量偏高。虽然用手轻触印品墨层并不黏手,但收卷后在一定压力下,油墨中残存的溶剂使墨层软化,造成背黏。干燥不彻底造成背黏,这是从表面上就能看到的,但背黏的更大危害在于印品中的溶剂残留会对内装的食品产生污染。这是因为凹印所使用的溶剂型油墨,虽然通过干燥能挥发掉绝大部分溶剂,但残留溶剂会随着时间的延长迁移到包装的内容物上,对食品造成污染。近来,我国政府和有关部门十分关注食品包装的安全性,并已启动QS认证,严格控制食品包装的溶剂残留量。
印品油墨干燥不彻底一般有以下几方面原因:
(1)版辊网穴较深,有时候会达到60μm,上墨量大,干燥会有困难。
(2)为保证高光小网点的顺利转印,凹印生产中必须要向油墨中添加慢干剂。
(3)混合溶剂的综合平衡不易掌握,造成慢干剂大量滞留于油墨中。
(4)某些里印工艺的最后一色印刷白墨,然后就收卷,干燥和收卷单元的距离过短,干燥困难。而且用白墨铺底时要求墨层的遮盖力要高,一般来说其上墨量是所有颜色中最大的。
(5)薄膜印刷时,干燥装置的温度不能过高,烘道不能过长,否则薄膜会发生拉伸变形,影响到套印精度与印品长度。常用的方法是采用低温、大风量,在干燥工艺上采用挥发,舍弃了蒸发。
(6)溶剂挥发对大气条件有依赖性,当玻璃气压较低时,用机械式的排风装置就很难有效控制干燥效能。
(7)印品表面的墨层同大气的接触表面有一个分界层(国外称为Boundary layer,国内有人译为镜膜),这是一层包含热量、空气和溶剂蒸汽的混合物。油墨干燥时在热量的作用下,油墨中的液态溶剂会蒸发并移动至分界层,若分界层中无溶剂,溶剂蒸汽将很容易转移到大气中。但随着分界层中溶剂蒸汽浓度的不断增加,蒸发比率将减小,当分界层中的溶剂蒸汽趋于饱和时,蒸发过程将停止。
传统的凹印干燥工艺没有重视分界层的存在,忽视了蒸发在干燥中的作用,虽然对烘道的曲线做了一些改进,减小了风阻,提高了风量,但由于这层不随空气流动的分界层的存在,将油墨中一些未挥发的残留溶剂包裹在其中。
目前凹印在解决干燥问题上常用的方法是:①在油墨中加入快干溶剂;②降低印刷速度,以延长印品在烘道中的干燥时间;③改进凹印机的烘道曲线,减小风阻,加大风量,甚至加长烘道,提高干燥效果。
由于凹印行业以前对干燥问题并不是很重视,所以对干燥过程的一些理论问题没有充分的准备,例如对分界层的认识。不少凹印机上的干燥装置将含有溶剂蒸汽的热风第二次回用,直接返回烘道,称为热风循环,殊不知正是这种含有大量溶剂成分的热空气抑制了溶剂的蒸发。因此对于国家在溶剂残留方面提出的新的控制参数,凹印工艺还无法在各种气候条件下都能绝对控制,在关系人们玻璃的食品和药品包装印刷方面,这将是一把高悬于其上的达摩克利斯剑。