解析提高油墨附著力的電暈處理（一）

電暈處理是廣泛用于對塑料、紙張及金屬箔作表面處理以改進油墨、油漆、連接劑及涂料的附著力。它被廣泛采用的原因是效果好、能控制及便于掌握。尤其是因為電暈處理設備的效率及作用不斷改進，與高產的加工設備保持著同步并進。

　　一、可濕性與附著力

　　電暈處理是改變不少非吸收性基材表面特性的一種有效手段，能使油墨有更好的濕潤及附著性能，即所謂可濕性，這就是諸如油墨、底膠、涂料等對塑料、紙張或金屬箔附著的基礎。可濕性決定一種液體在一種固體表面上的展延性。水滴在親水性表面就展延成一薄水層，而在親油性表面卻形成小水滴。水滴外表層的切線與固體表面間所形成的接觸角（夾角），即表示該表面潤濕性能的強弱，接觸角越大，潤濕性能越差。

　　潤濕性視化學組成及表面結構而異。對塑料進行印刷或燙箔時，塑料表面的可濕性必須比油墨或箔的可濕性高，否則其展延、轉移及附著均會發生困難。幾種聚合物的表面性能大致如下：

　　聚乙烯（PE）31-33mN/m

　　聚丙烯（PP）29-30mN/m

　　滌綸聚酯（PET）41-42mN/m

　　通常用作油墨溶劑的表面能為：乙醇22mN/m、醋酸乙酯24mN/m，而水為72mN/m，就難以濕潤塑料，所以水基油墨一般不用來印塑料。

　　塑料是一種復合物質，含一種或多種聚合物及多種添加劑，如填充料、抗氧化劑、潤滑劑、抗靜電劑、顏料等。雖然塑料的主體聚合物的化學結構（基團）決定油墨或底膠的可濕性和附著力，但其添加劑會從塑料內部向表面遷移，而影響塑料的表面能。所以，塑料存放的時間越長，或某些添加劑的含量（如潤滑劑）越高時，其表面能的變化也越大。故塑料在印刷前還需對其表面能進行測試，并作電暈處理，以免發生轉移或附著力不足的問題。一般來說，20-40千赫的中頻處理大多就可以了。特殊處理（如復雜的產品）則可采用特定的電極進行處理。

　　UV油墨比溶劑性油墨要求塑料薄膜有更高的表面能，水基油墨系統含醇量高的也要求較高的表面能力，而且要求在狹的范圍內，才能有好的附著力。

　　以不同類型油墨印聚乙烯時，要求聚乙烯的表面能不低于如下：

　　溶劑型油墨 38-42mN/m

　　UV油墨 42-46mN/m

　　水溶性墨 42-48mN/m

　　水基墨 38-42mN/m

　　對聚乙烯上涂料時，要求聚乙烯的表面能不低于如下：

　　溶劑型膠 38-42mN/m

　　UV涂料 42-46mN/m

　　乳劑 42-48mN/m

　　無溶劑膠粘劑 44-48mN/m

　　二、可濕性和附著力的測試

　　在工業性實踐中，聚合物表面能的測定是通過測試油墨按照DINISO8296或ASTMD2578-99a來進行的。

　　按DINISO8296法，是以已知不同表面能的墨在擬測的薄膜上刷上約100mm長的墨條，并觀察其90%以上的墨條邊在2秒鐘內是否發生收縮并形成墨滴，如有，則換低一級表面能的墨再刷墨條，進行同樣的觀察，直至不收縮和出現墨滴，此測試墨的表面能即相對應為該薄膜的表面能。此種方法是測試表面能中間數值的方法，小出入不計。

　　按ASTMD2578-99a方法是以棉絮墊蘸測試墨涂出約25×25mm的方塊，參照上述相同的方法進行觀察，測得的是薄膜的最低表面能數值。此種測試方法由于墨層厚薄均勻度難以掌握，其準確性不及DINISO8296法，DINISO8296的誤差大約在±1mN/m范圍內，而ASTMD2578-99a的誤差大約在±2mN/m。所以在工業實踐中，多采用DINISO8296法，且更簡易、快速。（在我國有國家標準GB10003-88對電暈處理效果測試方法的規定，供參照。譯注）

　　但不論采用哪種方法，均可用同一種Softal測試墨，有30到72mN/m二十一種表面能級的測試墨（每種相差2mN/m）。達因試筆（38mN/m）可以用作電暈處理后表面能的一種快速測試工具，但不適合作為已印好或涂布好表面的系統測試。當測試筆在電暈處理過的表面劃出一條線，如果是連續成線的，說明該材料表面能不低于38mN/m，如斷斷續續不連成線，說明該材料表面能不到38mN/m，處理不足或甚至未處理，不符合印刷加工要求。

　　如果塑料薄膜內含大量添加劑或覆有涂膜，用以上測試墨或測試液測試時，往往會發生化學反應，影響準確性。在這種情況下，宜以蒸餾水作接觸角測試。對漆料、涂料、油墨等的附著力作快速測定，可按照ASTMD3359-97作膠帶粘拉測試。