电晕处理对BOPP薄膜印刷适性的影响

时间:2016-12-09 16:09:42来源:科印网作者:黄亚男

  一位行业人士向笔者反馈了如下问题:他们公司在实际生产不干胶标签过程中遇到了难题,即为了节省原材料成本,公司领导考虑自行对不干胶标签的基材(BOPP薄膜)进行电晕处理,结果却带来了麻烦,即在印刷过程中反复出现薄膜承印能力不强、油墨难于附着在其表面的现象,公司技术人员尝试了各种办法均没有得到很好解决。这位行业人士考虑问题可能出在BOPP薄膜的电晕处理环节,于是将BOPP薄膜拿来请笔者进行专业检测。

  首先,笔者使用可以调节电流强度的电晕处理仪对BOPP薄膜表面进行电晕处理,然后运用扫描电子显微镜(SEM)和原子力学显微镜(AFM)对其表面形态进行观察分析。最后,通过使用IGT印刷适性仪打样,分析不同电流强度对BOPP薄膜表面性能的影响,以寻求提高BOPP薄膜印刷适性的有效方案。

  SEM观察分析

  SEM主要用于观察薄膜表面的微细形貌、断口及内部组织,并对薄膜表面微区成分进行定性和定量分析,在薄膜表面做元素的面、线、点分布分析,具有扫描成像功能和X射线能谱仪功能。

  图1和图2分别是BOPP薄膜电晕处理前后SEM表面图(标尺分别为20μm和50μm),可以看出未经电晕处理的BOPP薄膜表面光滑且规整,经过电晕处理后,BOPP薄膜表面发生显著的形貌变化,薄膜表面出现了一些凹凸起伏物,这是因为在电晕处理过程中,电流对BOPP薄膜表面进行了强有力的冲击,使薄膜表面起毛,变得非常粗糙。

  AFM观察分析

  AFM是利用探针和样品间原子作用力的关系来观察BOPP薄膜的表面形貌,可用于任何样品的观察,不需要进行表面处理,可以得到样品表面的三维形貌图像。

  图3是BOPP薄膜电晕处理前后的AFM表面图,通过比较可以发现,未经电晕处理的BOPP薄膜表面最大深度不超过26.9nm,经电晕处理后,最大深度可达68.0nm,且表面呈现明显的不规则凹凸起伏状,凸起部分的颜色较亮,经分析这些较亮部分为颗粒状物质,主要成分为低分子量的氧化物。表面微粗糙度变化以及微观真实面积的增加,真实反映了电晕处理对BOPP薄膜结构及组成的影响。

  薄膜表面张力检测

  经微观观察分析,经电晕处理之后的BOPP薄膜表面的粗糙度确实提高了,但BOPP薄膜与印刷适性的关系还需要通过使用IGT印刷适性仪检测其表面张力来做进一步分析。

  图4为电晕电流对BOPP薄膜表面张力的影响。随着电晕电流的增大,电晕放电时产生的粒子动能增大,有利于打开塑料表面长分子链的化学键,表面活性能逐渐增加,表面张力也会随之相应增加。


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