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塑料丝印实例

时间:2001-05-14 作者:郑德海 郑军明 沈 来源:《丝网印刷工艺》·塑料丝网印刷

六、塑料丝印实例


  1.聚氯乙烯塑料的丝网印刷。聚氯乙烯(PVC)于1931年投入工业生产。聚氯乙烯塑料具有色泽鲜艳、不易破裂、耐酸、耐碱、价格低廉等优点。但由于制造聚氯乙烯塑料时,加入的一些辅助材料,往往带有毒性,所以聚氯乙烯制品不宜盛放食物。 聚氯乙烯薄膜花色品种繁多,市售的五颜六色的塑料布、人造革等大都是聚氯乙烯产品。   
  聚氯乙烯可以制成硬质塑料制品,硬聚氯乙烯中的增塑剂不超过5%;增塑剂在5~20%的为半硬制品;增塑剂在20%以上,则为软聚氯乙烯。包装业常用软聚氯乙烯薄膜制作包装袋。软聚氯乙烯薄膜制品在长期使用过程中,增塑剂会缓慢挥发和向接触的物质渗透,而聚氯乙烯本身也将变硬、发脆。聚氯乙烯的缺点是耐热性能较差,长期使用温度应在50C℃下。
  聚氯乙烯塑料的分子结构属于极性结构,一般油墨对聚氯乙烯的附着力很强,印刷前不必经过表面处理。但有时因聚氯乙烯制品老化或制品中增塑剂和添加剂浮移到表面而降低油墨附着力,这时可以用乙醇在其制品表面进行擦试,以增加油墨的附着力。 聚氯乙烯丝网印刷油墨由原浆和色浆两部分组成。原浆是油墨的连结料,是色料的载体。颜料在连结料中应有较好的分散性,同时对被印物应该有较好的粘结性能。不同的承印物应该选择不同的连结料,对聚氯乙烯薄膜来说氯醋树脂(氯乙烯、醋酸乙烯)具有良好的连结特性。下边介绍一种配制方法: ①原浆的配制(重量比):     
    二元共聚树脂            14%    
    醋酸丁酯              20%
    环己酮               66%
  配好后要浸泡24小时。为了防止氯醋树脂结团,在浸泡过程中要注意及时搅动,使树脂均匀溶解直至变成透明的粘稠液体为止,这种原浆可以长时间储存。配胶量可以根据用量酌情掌握,但一定要用耐腐蚀容器储存。
  ②色浆的配制:原浆和颜料的配比是由各种颜料的显色效果所决定的。为了保证颜料能牢固地粘结在承印物上,一般连结料——原浆的用量要超过颜料的用量,以便使色料能够充分地分散在连结料中。下边列举一些参考配比,在实用中,应当根据色料的性能和印刷效果适当地调整配比。
    色浆颜色        原浆比例(%)      颜料比例(%)
    白浆          65            上海钛白粉35
    黄浆          89            耐晒黄11
    红浆          83            立索尔宝红17
    蓝浆          83            孔雀蓝17
    绿浆          83            钛青绿17
    金色浆         50            800目金粉50
    银色浆         50            800目银粉50
  金色浆和银色浆不用经过球磨,直接调匀使用,黑色浆一般可以用炭黑经研磨后配制,但聚氯乙烯丝印制品大多数都要经过高频焊接(热合),如果用炭黑配制,在高频电场下非常容易产生打火烧料现象,因此最好不用炭黑而用红、蓝两种色浆调配。
  上述各种色浆除金色和银色浆不用研磨外,其它包装配好后必须经过一定时间的研磨,以使原浆和色料充分混合——色料均匀地分散在连结料中。研磨可以提高色料细度和印刷质量,研浆的细度越细越好,一般达到细度板读数20~30微米就可以了。如果没有细度板,也可以通过观察承印物质量的办法来确定。研磨罐大罐可装12kg,小罐可装3kg。研磨球装到半罐就可以,其中大球占1/4、中球占1/4、小球占1/2。如果没有瓷球,也可以用河卵石代替,但要选择大、中、小三种。研磨时间一般掌握在24小时左右即可。
  在调配印刷聚氯乙烯的油墨时,原浆(连结料)中的溶剂选择要特别注意,不能使用那些与聚氯乙烯塑料中的增塑剂相溶的溶剂。如果溶剂选择不当,印刷后聚氯乙烯片、膜将会很快产生溶胀,影响产品外观,甚至使印刷无法进行。有关油墨的干燥等问题,读者可参考本书前述的有关内容。
  2.ABS塑料的丝网印刷。ABS树脂塑料,是一种工程塑料。近年来广泛应用于电视机、计算器等产品以及国民经济许多领域。ABS塑料是丙烯睛、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物。由于 ABS塑料是三元共聚物,因此兼有三种组元的共同特性,丙烯睛能使共聚物耐化学腐蚀和具有一定的表面硬度;丁二烯能使聚合物具有橡胶状韧性;苯乙烯可使聚合物具有易加工成形的特性。ABS塑料有各种颜色,制品具有光泽的外表,吸水率低,在一定温度范围内具有良好的抗冲击强度和表面硬度,有较好的尺寸稳定性。大多数ABS树脂在-40℃温度下仍有相当的抗冲击强度,表现出韧性,其制品的使用温度范围在-40~60℃,ABS塑料的分子量高,物理性能好,易加工成型,印刷适性较好。
  为增强油墨在ABS制品表面的附着牢度,可以对其表面进行粗化处理,即取浓度为400g/L的铬醉溶液200ml,溶于50℃的1L水中制成处理液,浸泡15分钟以后冲净晾干,使得承印物表面形成许多微孔,从而提高油墨在
  ABS制品表面的附着牢度。ABS塑料丝印制品的返修较为困难,用强溶剂虽可将印塑油墨除去,但塑料制品的表面也会因此受到破坏。
  ①键盘字符的丝印。近年来随着计算机的国产化,需要在ABS塑料键上印制字符的工件越来越多。国内对塑料印字虽有介绍,但多是用于装饰性的,而且印刷面积较大,对字迹精度,牢固程度要求不很高。而字键面积小(最小面积为6.8×3.5mm2)。精度要求高,而且字键经常与手指接触,因此要求字符在塑料键上的附着牢固度要好,耐磨性要强,并应具有耐溶剂、耐手汗等性能。
  由于字键面积小,数量又多,用反贴法印字显然不合适,因此应采用丝网漏印法。为解决字键之间凸凹不平的现象,在印刷时要按字键的排列情况,制作专用夹具。
  在印料方面,由于塑料油墨光亮度及颜色不佳,且易封网,普通油墨附着力又不理想,因此,选用光亮度好,不易封网,对ABS塑料附着力强的印料,是印字的关键。
  丝印时油墨粘度不易过大,否则印出的字起台,用手指可以拒掉,如果粘度适当,用手指枢不掉(指一般正常用力)。另外油墨干燥后,再薄薄地喷上一层罩光涂(硝基清漆),可明显提高零件表面的亮度,又可以保护油墨层。
  ②键盘字符的丝印工艺过程。键盘字符的丝印工艺过程一般是:丝网准备一→制版—→塑料工件的印前处理—→丝印—→初检—→干燥—→交验。
  a.丝网准备。选用240目丝网,绷网机绷网,清洗、干燥。
  b.制版。
  感光胶制版法:采用丝网感光胶制版有下述优点:厚薄可掌握;感光时间易掌握;成图后毛利少,图形不易损坏。其制作过程是:稀释—→涂胶—→曝光—→显影—→后曝光。
  a)涂胶:用排笔或到极涂刷,每涂刷一次,放入40~50℃的烘箱内烘干,达到需要厚度为止。
  b)曝光:在需要成图的部位,先覆盖挡光板,置于1000瓦/220伏高压汞灯下曝光5分钟,然后再将照相正片覆盖在丝网上,曝光10~20分钟。在曝光过程中,网框距高压汞灯30厘米左右,并用风扇冷却(如用冷光源,可不用风扇冷却)。
  c)显影:用排笔沾酒精洗刷至图形清晰为止。
  d)后曝光:将制成的丝印版再放到高压汞灯下曝光10分钟,进一步硬化,以提高印版的耐印力。
  菲林膜制版法:采用菲林膜(感光膜片)制版的优点是工艺简单,丝网可重复使用,缺点是耐有机溶剂性能不如丝网感光胶好,耐印力也不如前者。擦洗多了容易损坏图形,工艺过程为:敏化→曝光→显影→定影。
  a)敏化:以30%重铬酸铵均匀刷在丝网正面,将菲林膜平贴在网版中央,刮平,在60℃烘箱中烘干,揭去片基,再回烘1~2分钟。
  b) 曝光:1000瓦/220伏高压汞灯(或镝灯)曝光2~3.5分钟。
  c)显影:40~45℃温水泡0.5分钟后,用刷子从反面刷洗,在1分钟内把图案显透,再用自来水喷淋正面至图像清楚为止。   
  d)定影:2~4%醋酸冲洗2~3遍,冲去余胶,再用3%重铬酸铵冲洗,最后用自来水喷淋,晾干。
  c.塑料工件的清洗:CK-821低温去油剂,温度50℃左右,浸泡5分钟去油,稀酸中和,流水冲洗,晾干。
  d.丝印:塑料键用专用夹具安置好,用天津油墨厂生产的向阳牌ST-71(黑色)、ST-81(白色)丝网印刷油墨进行丝网漏印,若印料太干燥,可用ST稀释剂稀释。
  e.初检:不合格的用酒精清洗干净重新漏印。
  f.干燥:60℃烘箱烘半小时,或室温干燥2小时。
  g.交验:检验项目一般是:
  a) 结合力:印字干燥后,用指甲以500克左右力划痕,字迹不掉。
  a) 耐磨性:采用阴极移动装置,摩擦介制海绵,加压50克,摩控100000次,字迹无脱落。
  a)高低温实验:高温70℃(30分钟)-→常温(10分钟)-→低温-20℃(30分钟)为一循环共进行三个循环,字迹无变色、脱落现象。
  a)耐手汗性:用滤纸吸饱人造汗(配方:氯化钠7克/升,尿素1克/升、乳酸4克/升)覆盖在键上,2小时后用力擦试,字迹无脱落现象。
  a) 耐水性:将字键在水中浸泡4/小时后用力擦拭,无脱落现象。
  f)耐溶剂性:将字键分别浸泡在酒精及汽油中,4小时后用力擦拭,浸泡在酒精中的有部分脱落,浸泡在汽油中的字键无脱落现象。
  3.聚乙烯、聚丙烯塑料的丝网印刷。
  ①聚乙烯、聚丙烯塑料的性能。
  聚乙烯(PE)塑料:聚乙烯塑料用途广泛,可以通过挤出、注射等成型工艺制成各种成品。聚乙烯的分子系由亚甲基构成的长链,其中含有一定量的侧基。聚合体链中的侧基越多越长,则聚合物结晶度越低。也就是说聚乙烯的密度越高越不利于表面涂饰。聚乙烯在多种溶剂中不清,但在温度超过70℃时,聚乙烯能少量溶解于甲苯、乙酸戊酯等溶剂中。聚乙烯这一性质,为表面涂饰提供了条件。可用加热溶剂浸泡塑料,使其表面溶胀,破坏部分结晶来提高墨膜在塑料表面的附着力。发烟硫酸、浓硝酸、铬酸和硫酸的混合液,在室温下能缓慢作用于聚乙烯;在90~100℃时硫酸和硝酸,能迅速破坏聚乙烯;用重铅酸钾、硫酸、蒸馏水的混合液,在70~75℃下浸泡聚乙烯塑料,有利于增强墨膜在塑料表面的附着力。
  聚丙烯(PP)塑料:聚丙烯多年来是塑料发展的重要品种之一。适用于一切成型方法。可做各种管材,各种箱体及薄膜、纤维等。工业聚丙烯具有高度的空间规整性,有高度的结晶性,等现指数在89~95%范围,同时含有少量非结晶的无规立构和低结晶的立体嵌段结构的大分子链。溶点在170~175℃范围内,玻璃化温度等规聚合体为-13~0℃,而间规聚合体为O℃。浓硝酸、发烟硫酸能够浸蚀聚丙烯,在较高温度下,能溶于芳烃和氯化烃类中,室温仅能使之膨胀。酸类和酯类对它也有某些溶蚀作用,随等规聚合体含量增高,耐溶剂性也相应提高。
  总的来说聚乙烯和聚丙烯都是结晶度较高,表面张力低的非极性分子结构的高分子材料。在它们的分子结构中没有像碳基、羧基、羟基这样的极性基团,与聚乙烯比较起来,聚丙烯表面涂饰容易些。
  对于聚烯烃材料若想获得附着力好的墨膜必须对塑料表面进行处理。一方面可以从提高塑料固体表面张力入手,其手段是在光敏剂的存在下,利用紫外线使塑料表面低分子层分子量增值,提高固体表面张力。另一方面可以使聚烯烃塑料表面分子氧化,使之表面生成一些如按基、羟基、谈基之类的极性基团,来提高塑料表面的临界表面张力,改善涂料对塑料表面的附着性能。其具办法很多,如火焰处理、铬酸混液处理、放电氧化、臭氧氧化等。
  ②聚乙烯、聚丙烯塑料印刷油墨。塑料印刷用油墨也称为涂料、印料,下面简单介绍塑料印刷品对油墨的性能要求和丝印作业对油墨的工艺要求。
  a.塑料印刷品对油墨的性能要求。
  a)墨膜外现平整光亮。
  b)油墨在塑料表面上要具有良好的附着力。
  c)墨膜应具有较大的硬度和耐磨性能。
  d)墨膜应具有一定的耐水性及耐热水性。
  e)墨膜应具有一定的耐碱性、耐酸性,并能耐酒精及其它有机溶剂的浸蚀。
  f)墨膜应具有一定的耐气候性。
  b.丝印作业对油墨的工艺要求。
  a)在印刷过程中允许增调,但使用期应超过4/小时。
  b)油墨易于操作,刮涂方便。印版离网时不拉丝,不粘网,印迹清晰,流平性好。
  c)丝网及其它用具容易清洗。
  我们应根据上述性能要求、工艺要求选择适宜PE、PP塑料丝印的油墨(涂料、印料)。酚醇、醇酸等类涂料,虽然操作较为方便,但其附着力、硬度、耐磨等性能都不能满足要求。硝基漆、过氯乙烯漆、丙烯酸酯漆等性能较好,但通过丝印试验,发现由于溶剂挥发较快,需在刮涂过程中频繁地补充溶剂,在印版离网时有拉丝现象,漆膜不易流平,在刮涂过程中还易堵网,所以也不适宜PE、PP塑料丝网印刷使用。
  在转化型涂料中,由于塑料不允许烘烤,故只允许使用常温催化固化涂料。容易得到的常温催化固化涂料有聚氨基甲酸酯(聚腔酯)涂料、酸固化氨基涂料、肢固化环氧涂料等。聚胺酯涂料极易与空气中的潮气(水)反应,故不允许涂料在印版上长时间暴露刮涂。而酸固化涂料中酸催化剂对丝网有腐蚀作用,且酸固化漆有较浓的甲醛气味,无法手工利涂。而环氧胺固化涂料,可制成固体成分高,粘度低的涂料,可得到平整涂膜。以环氧树脂为主要树脂的涂料,由于树脂具有一定量的烃基和环氧基,能与处理后的塑料表面上的羟基、碳基形成化学键,以达到提高在塑料表面固着牢度的目的。当然环氧涂料也还有不足,但在配方设计上妥善考虑,是可以得到一个具有一定化学性能和物理性能的涂料的。因为胺固化环氧涂料为聚烯烃塑料印刷用涂料是适宜的。
  以不同颜料与环氧树脂经过加工可制成不同颜色的油墨,根据产品性能的要求适当使用填料可制成不同光泽的油墨。为了改善油墨性能,可适当使用助剂,如催干剂、流平剂、消泡剂等等,为了便于油墨制造还需加一定量的溶剂。
  以环氧树脂为连结料的塑料丝印油墨(涂料)所使用的固化剂为胺加成物,固化剂的选择是以油墨性能要求为依据的。701固化剂,除去加成物具有胺基能促使固化外,还有酚基也能帮助固化。701固化剂比一般的有机胺类如已二胺、二乙烯三胺,分子量大,胺值低。因此它除去促使油墨固化外,还能为油墨提供一定的弹性。通过多次试验证明701固化剂对聚乙烯、聚丙烯塑料用油墨是理想固化剂。
  用701 固化剂配制油墨的检验结果如表4-19所列。表4-20为该类油墨的技术指标。

  表4-19 聚乙烯、聚丙烯丝网印刷油墨(涂料)检验结果
项目 检验方法 检验结果
墨膜外观
光泽
干燥时间(小时)
表面干燥时间(小时)
硬度
弯曲
附着力(1)
附着力(2)

耐磨耗
耐水
耐温水
耐沸水
耐碱
耐酸
耐洗涤剂
耐汽油
耐温变
目测
光电光泽仪
25℃
25℃
单摆硬度仪
涂在铁片上,弯曲1mm
涂在铁片上,划圈法
涂在火焰处理后的乙烯塑料上以橡胶带粘揭
以硬毛刷刷50000次
自来水浸1周
60℃ 100小时
煮1小时
1%NaOH溶液浸24小时
2%硫酸浸24小时
3%洗涤剂浸24小时
车用汽油浸24小时
50℃,室温2小时
平整光亮
>90
24
2
0. 50
墨膜无变化
2级
漆膜不掉

漆膜无脱落
漆膜无变化
漆膜无变化
漆膜无变化
漆膜无变化
漆膜无变化
漆膜无变化
漆膜无变化
漆膜无变化

  注:实验用作品喷涂权制作方法:
  ①以100g油墨加入12g80%的701固化剂,再以环己酮∶丁醇=1∶1溶剂稀至可喷涂稠度,即可喷板。
  ②喷涂后的干膜厚在15~20微米。
  ③喷源板放在温度25℃、湿度65%的恒温室内干燥48小时后测试。
  ③PE、PP塑料的印前处理。聚乙烯、聚丙烯塑料是非极性的蜡状材料,表面张力低,如聚乙烯的表面张力值为31达因/厘米,因此,丝印油墨对其附着力极差。近年来,随着丝印行业的迅猛发展,乙烯、丙烯制品大量进入丝印界,油墨的牢度问题愈来愈突出。下面介绍一些对PE、PP塑料进行表面处理的简易方法。
  a.化学氧化法。

  表4-20 聚乙烯、聚丙烯丝网印刷油墨(涂料)技术指标
项目 检验方法 指标
墨膜外观
表面干燥时间(小时)
干燥时间(小时)
硬度
弯曲
附着力
光泽
目测
25℃
25℃
单摆硬度仪
涂在铁片上,弯曲1mm
涂在铁片上,划圈法
光电光泽仪
平整光亮
≤4
<48
≥0.4
漆膜无变化
2级
>90

  注:样品喷涂板制作方法同表4-19。
  a)配方1:
    重铬酸钠(钾)            5份
    蒸馏水                8份
    浓硫酸                100份
  通常,聚乙烯、聚丙烯塑料制品在此配方氧化液中于66~71℃下浸泡1~5分钟或在室温下处理1~1.5小时,如温度升到80~85℃,处理几秒钟就可以了,对提高丝印油墨的固着牢度效果很好。
  b)配方2:
    过硫酸铵              60~120g
    硫酸银促进剂            0.6g
    蒸馏水               1000g
  将聚乙烯、聚丙烯塑料制品放在其中,室温下处理20分钟以上,或者在70℃下处理5分钟,塑料制品上的丝印油墨的固着牢度将有很大提高。
  假如在70℃下处理1小时或90℃下处理10分钟,可以不用硫酸银促进剂,这种方法不用硫酸,应用时很安全。上面两种方法可应用于硬塑件,也可应用于软塑件。
  b.火焰燃烧法。利用火焰的氧化焰部分处理聚乙烯、聚丙烯塑料制品,印刷后油墨的固着牢度很好,但此法靠自测不容易控制,操作时必须非常小心,否则往往会导致塑料制品翘曲变形。这种方法只适用于较厚的塑料制品,薄的塑料制品不宜采用。
  c.酸处理法。形状较为复杂的PE、PP塑料成型品,印前处理可采用酸依法。如瓶子、镜框等成型品,即可采用此法,其处理效果列于表4-21中,供读者参考。

  表4-21 聚乙烯塑料用铅酸混液处理的效果(印料固着完好百分数)
聚乙烯板处理条件
干燥条件
印料
不处理 用砂纸打磨 铬酸混液处理
(浸渍10分钟)
40℃ 50℃ 60℃ 70℃
醇酸树脂涂料
苯乙烯醇酸涂料
三聚氯胺醇酸涂料
硝基漆
高固体亮漆
氯乙烯树脂涂料
环氧树脂涂料
肪脂酸改性环氧涂料
聚胺酯树脂涂料
常温一周
常温一周
1202,20分钟
60℃,20分钟
60℃,20分钟
60℃,20分钟
80℃,60分钟
常温1周
80℃,60分钟
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
13
0
0
1
0
0
0
0
0
100
30
22
95
35
100
0
0
60
100
90
50
100
85
100
3
28
60
100
92
97
100
100
100
23
93
84
100
100
100
100
98
100
89
98

  d.紫外线照射法。先用三氯乙烯浸渍或擦洗聚乙烯、聚丙烯塑料制品表面,然后用紫外光照射,张力值可提高到38达因/厘米,经照射后丝印油墨在其上的固着牢度可提高5倍以上,适用于软塑制品,也适用于硬塑制品。
  e.氟气处理法。将聚乙烯、聚丙烯薄膜于室温下放在氟气中处理10秒钟,硬塑件处理20分钟,丝印油墨在其上的固着牢度可提高近10倍。
  f.蒸气处理法。将聚乙烯、聚丙烯塑料件放在热溶剂(如甲苯、三氯乙烯)的蒸气中处理10~20秒钟,丝印油墨在塑料件上的固着牢度也有明显提高。
  上面6种处理方法,如与专业厂生产的不需表面处理的乙烯、丙烯油墨结合使用,效果更佳。
  4.电子产品塑料部件的丝网印刷。电子产品特别是无线电产品如收音机、录音机、电视机等,对于外观的要求是很高的。美工设计人员对产品的外观装饰是非常重视的,而我国目前用于外观装饰的工艺较少,限制了美工人员的思路,使他们只能通过产品的尺寸,各种线条的运用,塑料本身有限的颜色,来改变产品的外观。塑料丝印开发以后,为电子产品的装饰带来了方便,因此近几年来国内各种电子产品的塑料丝印得到广泛的运用。
  ①电子产品塑料件对丝印的要求。电子产品塑料部件对丝印的要求表现在装饰性和功能性两方面。
  所谓装饰性,是指产品外观能给人一种美的享受。如:色调柔和素雅,外型具有时代感等。功能性是指印迹在塑料上的附着牢度、耐磨性、清晰度和位置的准确性等。
  ②电子产品塑料件常用塑料。电子产品塑料件常用的塑料有改性聚苯乙烯、高冲击强度聚苯乙烯、ABS塑料、有机玻璃等。
  改性聚苯乙烯类塑料的软化点在78℃左右,有机玻璃的软化点在94℃左右,所以这两类塑料是不耐高温的。用于电子产品塑料件的塑料,一般都能溶于大部分有机溶剂。
  ③字迹、图案的清晰度。清晰度以及印位的准确性,是电子产品对丝印的功能性要求。为了达到此目的,在丝印工艺中要注意以下几点:
  a.对底版的要求:在电子产品塑料件的丝印制版底版中,字迹及图形边缘一定要平整,这样才可在丝印时减少边缘锯齿状。另外字迹的笔画之间距离~定要比原效果增大0.1毫米左右,这样就可避免油墨必然流平而引起的误差。
  b.丝网的选择及绷网的要求:在采用直接感光法制作丝网版时,丝网的选择是关键,一般应用280目以上的涤纶丝网,因这种丝网稳定性高,受温度影响变化不大,缩水率低。所以能提高印迹边缘的整齐性,并减少网版的变形。绷网时用张力计测量,应达到1.5mm左右(毫米张力计)。
  c.丝网版的制作:应采用耐溶剂型丝网感光胶或菲林膜来制作丝网印版,这样才能适应塑印油墨。
  d.丝印方式:一般分为机械和手工丝印两种,国内大多数还是采用手工方式进行丝印,特别是承印的塑料制品较厚时,如:电视机壳、收录机壳等。所以操诈者的技术高低将直接影响丝印的产品质量。操作者除应掌握油墨的调配、定位及利板选择这些基本技能外,还应能处理一些临时出现的问题,如对糊版的处理。另外对于刮板在丝印过程中压力如何保持均匀的问题,更需要长期的实践和摸索。
  e.次品的返修:塑料制品丝印的返修是较为困难的,因为它的油墨附着力、耐磨性都很强,而且承印物又是塑料,所以对溶剂的选择就很困难。用强溶剂虽可将印塑油墨除去,但塑料制品表面也会受到破坏,而成为废品;用弱溶剂虽不破坏塑料表面,但油墨又除不去。建议采用下列除墨剂配方:酒精2份、四氢呋喃1份(体积比),搅拌均匀即可使用,不损坏塑料制品表面,使用较为方便。
  ④印位的准确性。印刷位置的准确性是说要严格按照设计图纸的要求进行丝印,但是在大生产过程中做到这点是不容易的。我们曾做过这样的试验,在一般注塑成型平板丝印中,如果公差要求在全0.1mm时,次品率就在15~20%之间,这主要是由于油墨粘度调节不合适或利印时压力的不均匀等原因造成的,所以丝印工的技术水平一定要提高。除此以外还应该从下列两方面加以注意。
  a.制丝网版前一定要严格检查照相底片的尺寸,是否符合图纸要求。特别是用软片制作的底片,在隔一段时间使用时还应检查尺寸,以防底片尺寸改变。
  b.丝印工装的设计,应从大量生产出发在尺寸定位上从两个方面考虑,一是横向定位的调节,二是纵向定位的调节,三是角度的调节。所以一个好的丝印工装,就必须具备这三个方面的性能,而在印厚的承印物时,如:收录机壳等,还应选择不易变形的部分作为定位规矩,以防在注射时由于工艺条件不一,而引起塑料的收缩率不一致,出规定位偏差。
  5.塑料标牌的丝网印刷。近年来,塑料标牌及塑料成型后进行丝印图形文字的装饰部件发展很快。如在聚氯乙烯硬板(PVC板)、聚碳酸酯、ABS、有机玻璃、改性聚苯乙烯的塑压件上进行丝网印刷,得到了广泛的应用,取得了良好的装饰效果和经济效益。
  ①PVC硬板标牌丝印。PVC板由于具有透明性、强度性能良好、可栽切冲压成型、不碎不裂等优点,所以在电视机、收录机及各种家用电器、仪器仪表、汽车标牌等行业得到广泛的应用。制作标牌常用的PVC板厚度有lmm、0.5mm、0.3mm等规格,颜色有透明的、亚光的、黑色的。透明板丝印图形常印在板材背面,亚光和黑色板印在板材正面制作各种标牌。丝印PVC标牌的工艺流程是:切科—→揭保护纸—→丝印(套色)—→检验—→贴保护膜—→贴双面胶或印不干胶—→裁切或冲压。
  丝印塑料油墨多采用国产墨、日本墨,稀释剂使用配套溶剂或用环己酮。
  由于使用塑料油墨气味大、干燥快、易堵网,也可使用油性油墨。如印黑色可使用2711-仪表油墨,并加入20%醇酸清漆和3%干燥油,用以提高印刷效果。
  ②ABS、改性聚苯乙烯塑压件丝印。塑料件成型后,可直接用塑料油墨印刷图形文字。可印单色和各种颜色的外观装饰,工艺简单,成本低,经济效益好,所以一些计算机、家用电器的机壳上常使用这种工艺直接丝印。印刷如果不合格,可以及时用200#汽油或松节油擦除重印,零件不会报废。
  ③塑料喷漆丝印。塑料机壳和零件喷漆后,可以提高整机外观,使塑料件具有金属感效果,也能消除塑料的色差,提高产品的附加价值。
  ABS、PS塑料喷银色漆配方:
  配方1:
    塑-1丙烯酸漆(天津油漆厂)      1000克
    银粉浆(300目以上)          80克
    塑-1稀释剂              适量
  配方2:
    PS塑料漆(北京红狮)          1000克
    银粉浆(300目以上)          80克
    PS稀料                 适量
  上述配方用稀料调至涂一4粘度计12~13秒,配好后搅拌均匀,用150目丝网过滤待用。其他颜色用塑料本色瓷漆。
  喷漆方法:用一般喷漆设备,塑压件表面如有油污要事先用酒精擦洗,气压控制在3~5千克/厘米2,喷枪与塑料件距离25~50厘米进行喷涂。喷漆后在50~55℃条件下烘干20分钟或室温自干。干燥后即可用塑料油墨丝印图形文字,单色或套色丝印均能获得良好的外观装饰效果。
  6.软、硬质塑料件的丝网印刷。
  ①塑料软管的丝印。塑料软管印刷有几种方法,其主要的方法为热转印法。热转印法是用升华性染料油墨或其它材料,将图文先印到转印纸上,然后将其与承印物贴合在一起,从转印纸背面加热,使纸面染料升华而将图文转印到承印物上的。塑料软管经过表面处理后,被孙气体,转印纸从软管与一块加热的铁板之间通过,加热铁板将转印纸推向软管,加热完成转印。转印后软管进入干燥装置,干燥温度一般为65℃左右。
  ②软质塑料的丝印。软质塑料多用于制作玩具,如充气卡通玩具等。制作时通常是先在软质片状塑料上丝印图案,再裁切、热合成型。所用材料厚度一般为0.8~3.0mm。若进行两道色以上的丝网印刷时,大部分的塑料会有伸缩,出现第二道色与第一道色的套色误差。这种套色误差使商品失去了原有价值,无法作为合格品摆上货架。为此,进行多色印刷只能采用能固定软质塑料的长台印刷机而别无它法。进行长台印刷时,承印物要使用粘着剂固定。值得注意的是,玩具印刷必须使用有关标准规定的无毒、无害的油墨。
  ③硬质塑料制品的丝印。硬质塑料制品有硬质板和成型品两种。票券、招牌、仪器刻度盘、化妆品容器等都是由硬质塑料制成的。
  a.硬质板及成型品的种类。硬质板包括:喷注或挤压硬质板;层压硬质板;内含硬塑料树脂的层压硬质纸板。
  成型品中包括:冲压成型品;热成型品(包括真空成型,空压成型);注射成型品;挤压成型品;浇注成型品;压缩成型品;粉末成型品(包括旋转离心成型)等。
  b.成型品印刷的关键。
  a)印刷异形物时,要制作与之相适应的卡具以及异形丝网框。
  b)正确选择丝网和制版方法及合适的刮板硬度及刮板材料。
  c)印刷前要去除塑料上的离型剂,最好使用脂肪系溶剂及酒精系溶剂。
  d)对硬质塑料的印刷,要充分掌握其材料的性能,要非常了解和掌握油墨溶剂、添加剂的选择及前处理、后处理(包括加工)方法等塑料的一般加工技术。
  e)印刷硬质塑料要选择适当的油墨以形成性能良好的墨膜。
  7.仪器面板的丝网印刷。面板的表面材料可能是金属、各种塑料和油漆等,选用合适的油墨,在面板上丝印一些文字和图形,表示仪器设备的一些功能,同时也美化了面板。网印的文字和图形要求清晰、附着力好、耐磨,而且也要求色调柔和素雅,给人们以美的感觉。这里我们主要讨论用丝印工艺如何提高面板的质量。
  ①底版制作。为了得到良好的丝印面板,首先要有好的、晒印版的底版。底版的制作有以下几种工艺:
  a.照相阳图底版:在设计的图样出来后,首先在铜版纸上,手工按图样用墨汁放大绘制图稿(一般比例2:1)。绘制的文字和图形边缘一定要平整,尤其是文字的笔画粗细要均匀,最细的线条或笔画的精细不得小于0.15毫米,文字笔画间的距离最好在0.15毫米以上,以保证网印文字图形的清晰。太细或太密的线条在照相和翻版时就可能分辨不出来,网印时很难达到清晰。绘制原稿完成后进行照相(按原比例缩小),制得阳图底版。
  b.手工粘贴制造底版:手工绘制图稿要求画稿人员素质高。因手工绘稿比较费工,现在广泛采用照相排字机,将中外文字植在相纸上,再贴在图稿上进行照相,这样做比较省工,必要的图形仍要手工绘制。若原稿中只有文字,也可直接照排制作阳图。
  c.电脑排版:有条件的可以用计算机辅助设计,进行电脑排版,经扫描直接获得所需的照相底版。
  ②丝网版的制作。
  a.丝网的选择和绷网的要求:制作丝网版,丝网的选择很重要,印刷精细线条时要用黄色280目以上的涤纶网,它的稳定性好,受温度、湿度影响小,容易得到较大而稳定的张力。在线条要求不高时,也可以用250目以上的尼龙网。选择丝网时还应注意影响墨膜厚度的丝网厚度。绷网时的张力,应该用张力计测量,达到或接近厂家建议的张力值。用毫米张力计测量,涤纶网应达到1.5毫米左右,尼龙网应达到2毫米左右。
  b.网版的制作:一般用耐溶剂型的重氮感光胶或菲林纸作为感光材料。欲印细的线条要用薄一些的菲林纸(厚度为10微米),如用重氮感光胶制版刮涂2~3次即可(厚度约为6~7微米);欲印线条宽度在0.25毫米左右时,菲林纸可用20微米厚的,如用重氮感光胶制版也要加厚涂层。因为感光膜厚度的变化,曝光时间也要作相应的调整,曝光时一定要注意照相底片的药膜面与感光膜贴紧,以防止虚光造成图形失真。网版制作中要防止出现灰图,才能保证网印图形的清晰。 ③油墨的选择。选择油墨的依据是面板表面材料和油墨的特性。面板表面材料多为塑料,如聚氯乙烯、ABS、聚苯乙烯、有机玻璃等。选用丝印塑料油墨时,要考虑塑料面板的耐热性能和耐溶剂性能。一般情况下,根据面板表面材料选用油墨,先进行小量试用,附着力、耐磨等方面认为合适后再正式使用。 8.石英钟面的丝网印刷。目前石英钟市场竞争激烈,为了降低成本,生产厂家由原来铝制钟面改为PVC塑料钟面,甚至有的发展为硬纸板钟面。石英钟面的装饰工艺主要有三种:表面喷涂,表面丝印;表面烫印。下面简要介绍石英钟面丝印工艺过程和印前处理方法。
  ①工艺流程。丝印钟面的工艺流程一般是:绘稿→照相制版→丝网版制作—→前处理(喷漆、拉丝、抛光、砂面……)—→丝印—→检验—→干燥—→交验。
  丝印钟面,一般选用350目丝网制版,制版方法多为直接感光制版法,感光胶以选用重氮感光胶为宜,涂胶厚度约10μm。
  ②印前处理。钟面的印前处理是很重要的,前处理的好坏,直接影响丝印效果和整个石英钟面的装饰效果。
  钟面前处理的主要工序(包括准备工序)是:下料→去油→喷漆—→烘干—→喷罩光漆—→烘干。罩光漆起罩光作用,即增加面漆的光泽,也起保护作用,罩光漆以醋酸清漆为最好。塑料钟面喷漆干燥后(用手指压迫漆膜,漆膜不发生任何变化),即可进行丝印。
  9.彩色涤纶标牌的丝网印刷。涤纶标牌是国内近几年才迅速发展起来的新型标牌品种。由于它具有色彩鲜艳、装饰性好、粘贴方便、制造方法简单、成本低廉等优点,因而深受广大用户的欢迎,并迅速在高、中、低档电子产品、家用电器,以及文化用品上得到了普及应用。目前国内已有许多专业化的工厂生产这种标牌。但是,由于这些工厂的生产工艺都是按照大批量标牌加工的需要设计的,因而对于那些品种多、数量少的涤纶标牌产品来说,无论是从加工工艺,还是生产成本方面来看,均无法适应。这里介绍一种利用丝网印刷法来印制彩色涤纶标牌的工艺技术,供从事小批量、多品种彩色涤纶标牌生产者参考。
  如采用透明涤纶薄膜制作彩色涤纶标牌,可利用薄膜本身来作为印刷图形的保护层,以提高标牌的光亮度和图文的坚牢度。这时,图形印刷必须采用反印法卿印出的图文是反向的)。相应制作丝网印版的底版也应该是用反转显影法复制出来的,以保证精细线条丝网印版的制作精度。如果采用真空镀铝薄膜印制标牌,则必须采用正印法。制版底片也不需作反转显影复制处理。
  ①薄膜的印前处理。为了印刷方便,必须将裁好的透明涤纶薄膜乎敷在一张平滑的板上(普通平板玻璃、PVC板等)。贴附薄膜前,可用一小块以清水润湿后的纱布均匀地涂布一遍板面,然后将薄膜贴上,再用一干燥的纱布在薄膜表面轻擦,赶去膜下气泡,使其平整。这样,薄膜在印刷中便不会移动,以达到定位的目的。由于薄膜和载体板之间是以水膜吸附的,所以在图形印刷完后,薄膜可轻易地揭下,载板也可多次重复使用。如果用真空镀铝薄膜印刷标牌,则可采用透明胶带粘贴四角的方式,使其平敷在载板上。
  印刷前,用少量前处理溶剂(如丙酮、环己酮,或混合溶剂)润湿棉球,轻轻擦洗一遍薄膜印刷面,一方面可去除薄膜表面油污,另一方面也可利用溶剂对薄膜表面的侵蚀作用来提高印刷油墨的附着力。
  薄膜经上述处理后,应尽快印刷图形。当然印刷时薄膜表面上不应有溶剂残留。   
  ②印刷油墨的选择。涤纶也称“聚酯”,其学名为“聚对苯二甲酸乙二酯”。
  涤纶薄膜具有极高的透明度和优异的物理、化学性能,在-60~130℃条件下性能稳定。但作为承印物,虽然其表面自由能较高,但由于其结晶度也较高,因而如果油墨的品种选择不当,印刷图形的附着力将极差。最好选择溶解度参数与涤纶材料相差不超过2的树脂产品,作为涤纶薄膜印刷油墨的连结料。溶剂的选择,既要考虑到与油墨的混溶性,以便于调节油墨的印刷适性;也要考虑到最好能使溶剂对承印物有轻度的溶蚀作用,以便于油墨树脂向承印物表面层扩散、渗透,提高油墨的附着力。一般来说,为了同时兼顾油墨的印刷适性和附着力这两个特性,最好采用两种溶剂混合而成的复合溶剂。
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