印刷油墨對復合膜材料復合牢度影響的比較分析

摘要：復合牢度是復合膜材料的重要性能指標，對其使用性能具有密切影響。影響復合牢度的因素較多，本文通過對塑料復合膜不同顏色油墨印刷部位剝離強度的測試，比較分析了不同顏色油墨對樣品復合牢度的影響，并通過對試驗原理、設備XLW(EC)智能電子拉力試驗機參數(shù)及適用范圍、試驗過程等內(nèi)容的介紹，為企業(yè)監(jiān)測分析復合膜包裝材料的復合牢度提供參考。

關鍵詞：復合牢度、剝離強度、印刷油墨、塑料復合膜、智能電子拉力試驗機、復合膜材料

1、意義

復合膜材料是通過膠粘劑將不同材質(zhì)的單層膜復合在一起，以充分發(fā)揮各單層膜的優(yōu)異性能，滿足所包裝產(chǎn)品的保質(zhì)要求。以鋁塑復合膜PET/Al/PE材料為例，三種單層膜材料在復合膜中所扮演的角色并不相同，PET膜充當印刷層，Al主要起阻隔作用，PE膜為熱封層，由于Al表面易產(chǎn)生折痕、針孔等缺陷，PET、PE膜還會對Al層起到保護作用。若各層膜間的復合牢度較低，易分層，則會減弱塑料薄膜層對鋁箔層的保護作用，當受到擠壓、揉搓時，鋁箔很容易被破壞，影響復合膜材料整體的阻隔性能，另外，復合牢度低還會影響包裝整體的抗沖擊、抗穿刺等力學性能。因此，適宜的復合牢度是保證復合膜材料性能能夠達到預期值的前提條件。

影響復合膜材料復合牢度的因素較多，如膠黏劑的種類、各組分配比、上膠量、復合工藝參數(shù)、油墨等，本文著重對比分析了不同顏色油墨對復合牢度的影響。

圖1 各類復合膜材料

2、試驗依據(jù)

復合牢度一般由剝離強度表征，本文依據(jù)GB 8808-1988《軟質(zhì)復合塑料材料剝離試驗方法》對樣品的剝離強度進行測試。

3、試驗樣品

本次試驗選擇由兩層膜復合而成的塑料復合膜為試驗樣品，樣品表面含有三種不同顏色油墨印刷區(qū)域。

4、試驗設備

本文采用XLW(EC)智能電子拉力試驗機對樣品的剝離強度進行測試，該設備由濟南蘭光機電技術有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

圖2  XLW(EC)智能電子拉力試驗機

4.1 試驗原理

本文通過對樣品表面不同顏色印刷區(qū)域剝離強度的測試對比，分析不同油墨對樣品復合牢度的影響。使單位寬度試樣復合層間分離所需要的力值即為剝離強度，試驗時，設備的上、下夾具分別夾持試樣剝開部分的兩端，上夾具向上運動牽引試樣進行剝離，剝離過程產(chǎn)生的力值及位移變化被上夾具配置的力值傳感器與位移傳感器實時監(jiān)測，從而得到試樣的剝離強度。

4.2 設備參數(shù)

有500 N、50 N兩種規(guī)格可供選擇，測試精度優(yōu)于0.5級，有效的保證了測試結果的準確性；支持拉、壓雙向試驗模式，在兩種試驗模式下，試驗速度均可從50 mm/min、100 mm/min、150 mm/min、200 mm/min、250 mm/min、300 mm/min、500 mm/min七種模式中任意設定；采用氣動夾樣，能夠有效防止試樣打滑；夾具的行程為950 mm；通過限位保護、過載保護以及自動回位等智能配置，保護用戶的操作安全；配置了100余種不同的試樣夾具供用戶選擇，可滿足超過1000種材料的測試要求，并可根據(jù)測試材料的不同，提供定制服務。

4.3 適用范圍

(1) XLW(EC)智能電子拉力試驗機適用于塑料薄膜、復合材料、軟質(zhì)包裝材料、塑料軟管、膠粘劑、膠粘帶、不干膠、醫(yī)用貼劑、離型紙、保護膜、組合蓋、金屬箔、隔膜、背板材料、無紡布、橡膠、紙張等產(chǎn)品的剝離、拉伸、變形、撕裂、熱封、粘合、穿刺力、開啟力、撕開力、低速解卷力、剝開力、拉拔力等性能的測試。

(2) XLW(EC)智能電子拉力試驗機符合GB 8808、GB/T 1040.1 ~ GB/T 1040.4、GB/T 1040.5、GB/T 4850、GB/T 12914、GB/T 2790 ~ GB/T 2792、QB/T 2358、ISO 37、ASTM D 3330、ASTM F 904等將近30項國內(nèi)外標準。

5、試驗過程

(1) 裁樣  沿同一方向，從樣品表面不同顏色處各裁取寬度15.0 mm、長度至少為10 cm的試樣各5條。

(2) 狀態(tài)調(diào)節(jié)  將裁取的試樣放置在23±2℃、45% ~ 55%的環(huán)境中狀態(tài)調(diào)節(jié)4 h。

(3) 預剝離  從每條試樣的一端均手動預剝離約3 cm。

(4) 設置參數(shù)  在試驗設備的控制軟件中設備試驗速度(300 mm/min)、試樣寬度、試樣名稱等參數(shù)信息。

(5) 夾樣  取其中一條試樣，將預剝離部分剝開的兩層材料分別裝夾在設備的上、下夾具中，使剝開部分的縱軸與兩夾具的中心連線重合，點擊試驗選項，上夾具按照設定的速度向上運動，試樣剝離。

(6) 試驗結束  試驗結束后，設備顯示所測得的剝離強度值。重復該操作，直至所有試樣均測試完成。

6、試驗結果

本次試驗所測得樣品在不同顏色區(qū)域的剝離強度分別取各區(qū)域5條試樣測試結果的平均值，其中，未印刷區(qū)域即透明區(qū)域的剝離強度為1.036 N/15mm，白色印刷區(qū)域的剝離強度為0.887 N/15mm，黃色印刷區(qū)域的剝離強度為0.571 N/15mm。

7、結論

印刷工藝、油墨質(zhì)量及其與膠黏劑間的相容性等因素均會對復合膜材料印刷區(qū)域內(nèi)的復合牢度產(chǎn)生影響，本次試驗測試了塑料復合膜樣品不同顏色區(qū)域內(nèi)的剝離強度，試驗操作簡單，設備的智能化程度高，可清晰直觀的顯示試驗過程中的力值，試驗結果表明未印刷區(qū)域的復合牢度最好，其次為白色印刷區(qū)域、黃色印刷區(qū)域，出現(xiàn)的這種現(xiàn)象可能與不同顏色油墨與膠黏劑的相容性不同有關。濟南蘭光機電技術有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測設備研發(fā)、生產(chǎn)與包裝檢測服務的高新技術企業(yè)，可為包裝材料性能的研究及質(zhì)量管控提供全方位的檢測設備與服務。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進技術溝通與合作。