塑膠制品印刷前經過等離子表面預處理可以提高油墨附著力

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發表時間：2022-11-21

塑膠的印刷適性可以沒有嚴格的定義,根據各種資料,可以定義為塑料能適應油墨、印版及印刷條件的要求,保證印刷作業順利進行,并獲得優秀印刷品所必備的條件。根據此定義,我們知道沒有經過任何處理塑膠的印刷適性要獲得優秀印刷品是比較難的,也就是印刷適性比較差。

非極性塑料印刷適性較差主要表現在印跡的附著性差、油墨的干燥速度和印材本身變形等方面原因而出現墨層脫落、粘連、套印不準的問題。而油墨能順利轉移到承印物上是印刷最起碼的要求。

造成塑膠表面油墨附著力差的原因主要有

分子結構的非極性特征
塑膠印刷的基材中,聚乙烯和聚丙烯分子結構基本上不帶有極性,屬非極性高分子結構,惰性強,不容易接受油墨。

表面能低
高分子聚合物的表面能越低,越不容易被液體所浸潤。塑膠表面能較低,不易被液體所浸潤。要達到油墨與承印物材料表面有良好的接觸,印刷物的表面必須得到充分的浸潤,那么承印物材料的表面張力必須等于或大于油墨的表面張力。

因此,要改善這些難印塑膠的印刷適性,需要在塑料表面引進極性基團,或提高表面能,或提高表面粗糙度。而采用低溫等離子體處理,可以達到改善塑料印刷適性的目的,從而為難印塑料的印刷提供了一種新途徑。

低溫等離子體對塑膠的作用原理

低溫等離子體可以由射頻輝光在低氣壓下放電形成,電子能量比較高一,離子能量比較低一。低溫等離子體中存在著電子碰撞激發和解激發、光激發和自發輻射衰變、電子碰撞電離化和多體復合等原子過程,也存在分子離解、分解電荷交換、帶電粒子中性化及基團置換等分子過程。由于這些過程的存在可以產生自由基、激發態原子和分子、亞穩態原子和分子,因此這種非平衡等離子體是由各種各樣的新的“適性基團”構成的,它們很容易發生一系列化學反應。電子可以擁有使氣體分子化學鍵斷裂的足夠能量,而氣體溫度又可以保持與環境溫度相近。

通過加速電場將低溫等離子體中的粒子打到承印物表面,加速后等離子體中絕大部分粒子的能量均高于一般聚合物中化學鍵的鍵能,完全可以破壞高分子表面的舊鍵而形成新鍵,從而賦予材料表面新的特性一方面,可以打開材料的長分子鏈,出現高能基團另一方面,通過轟擊使薄膜表面出現細小的針孔,同時還可使表面雜質離解、重解。電離時放出的臭氧具有強氧化性,附著的雜質被氧化而除去,使承印物表面自由能提高,達到改善印刷適性的目的。又因為其溫度僅為一,接近室溫,使得改性后塑膠本體力學性能損失不大。

經不同等離子體處理的塑膠表面產生羧基、羥基、羰基、氨基等極性基團,同時由于刻蝕作用在表面產生了蜂窩狀凹坑結構,從而改善塑膠表面的印刷適性。