三、塑料的表面处理

　　在印刷效果的试验中，可以发现有些塑料的极性小，表面张力低，印刷效果和粘附牢度难以达到要求，唯有经过表面处理才能改善。表面处理的方法很多，有机械法：喷砂及磨毛等；物理法：火焰、电晕、辐射及另加涂层等；化学法：氧化、接枝、置换及交联等。应根据不同的塑料和工艺条件选择适当的处理方法，如聚烯烃（PE及PP）非极性塑料，采用火焰及电晕处理，能使其表面张力提高至 2．8×10－4N／cm（保证粘附牢度的低限）以上；聚酯塑料因含有苯环，其光学活性大，宜于紫外线处理；尼龙可用磷酸处理。
　　1．塑料印前处理的作用。
　　①提高丝印油墨对塑料制品的附着力。
　　②提高丝印效果；使丝印图案更清晰、完整、色泽更鲜艳。
　　③改善承印物的印刷适性，从而选择价格较合适的丝印油墨，降低印件成本。
　　④塑料的某些表面处理也能直接改善塑料的表面性能（如抗静电性能等）。
　　2．塑料印前处理的主要方法。根据不同塑料品种，不同形状承印物的要求，可采取不同的处理方法。为改善印刷适性，特别对许多极性小、结晶性大、表面张力低、润湿性差、表面光滑的塑料进行侦处理是十分必要的。其方法有：退火、脱脂、除尘、溶剂、溶剂气体、化学药品、等离子、紫外线、火焰、热风处理等。
　　①火焰与电晕须处理。火焰处理和电晕处理是两种较好的印前处理工艺，可以大大提高塑料片材的表面能，使表面形成很薄的氧化层。
　　实际上，这两种方法只能暂时提高表面能，因为增塑剂和脱膜剂从塑料中不断溶出，减弱了处理效果。预处理不能有效地清除片树表面的外部污染物。事实证明，电晕和火焰处理也不是有效的清！除工艺，它们的作用是提高塑料的表面能。
　　火焰处理和电晕处理时应当注意，不要处理过分，以免“烧伤”表面。经测试，处理过的片材具有很高的表面能，印刷时的湿润性也很好，但油墨的粘附性能不好，这是因为燃烧形成的氧化层与原来塑料之间的吸附能力不好造成的。油墨粘附在塑料的氧化层上，但遗憾的是，氧化层和油墨都容易脱落。
　　火焰和电晕处理过的塑料，还会将表面能传给表面的油污等外部污染物。这些污染物是在加工和印前处理过程中造成的。因此，应该在印刷操作前确保预处理的塑料表面不被污染并与所用油墨相适应。
　　火焰处理的另一个作用是缓解成型时产生的内应力，以防止龟裂。火焰处理时，把塑料加热到稍低于热变形温度并保持一定时间就可以了。塑料的热变形温度请参见表4－15。
　　表4－15是就一般情况而言的，不同种类的塑料其性能是有差异的。热变形温度亦受外界压力的影响而有变化，表中的数字仅是大致参考范围。
　　②脱脂处理。塑料制品表面沾上了油污或脱模剂会影响油墨的附着力。可通过碱性水溶液、表面活性剂、溶剂清洗，达到表面清洁脱胎的目的。如用砂纸打磨使表面粗糙亦可起到脱胎目的。
　　对丝印油墨附着良好的塑料，如0ABS、聚苯乙烯、有机玻璃等，大多简单地用溶剂指试，或用砂纸打磨即可达到脱脂目的。
　　溶剂揩试时要注意溶剂的选择，不能选对塑料溶解性好的溶剂，一般常用低级醒来指试（如甲醇、乙醇、异丙醇等）。从前面的表中也可看出，大多数塑料都是能耐低级醒的。
　　③除尘处理。灰尘的存在既影响油墨附着力，又影响丝印的效果。采用表面活性剂洗涤可除尘和除静电，但干燥过程中又有沾尘的可能。
　　采用装有高压电极产生火花放电的压缩空气喷头吹尘，速度快，操作方便，既除尘又除静电。此法除尘很理想，处理后应立即进行丝印。另外，有一种除静电刷，只要在印件上一过即可除尘，效果也很好。
　　④化学药品处理。溶剂、溶剂蒸气、化学药品处理，主要是使塑料表面腐蚀为有控制的凸凹不平结构，同时氧化导入亲水性官能团和其它官能团，使结晶性塑料的非结晶区被溶解而形成粗糙的表面。化学药品处理还可以使承印物的表面清洁。
　　⑤等离子、紫外线处理。物质在高真空条件下，或在强电场、高温、激光等的作用下，中性原子或分子就会失去电子，电离为离子或分解为自由基。这种物质所包含的正电荷和负电荷相等，称为等离子体。等离子流中，有红外线、紫外线、离子、游离基等。由于其具有高能反应性，既可使表面沾污物除去，又能生成双键和其它官能团。
表4－15 常用塑料的结晶性、耐热性、耐溶剂性表

塑料	结晶性	热变形温度（℃）	耐溶剂性
			脂族烃类	芳族烃类	氯化烃	醇类	酮类	酯类	醚类
聚苯乙烯（PS）	低	60～93	耐	差	差	耐	差	差	差
ABS	低	75～107	耐	差	差	耐	差	差	差
AS	低	63～103	差	差	差	耐	一般	一般	差
聚氯乙烯（PVC）	中	70	耐	一般	差	耐	差	差	耐
聚碳酸酯（PC）	低	135～143	耐	差	差	耐	差	差	耐
聚酯（PET）	高	120～200	耐	差	一般	耐	一般	一般	一般
聚丙烯（PP）	高	100～110	耐	耐	差	耐	耐	耐	耐
聚乙烯（PE）	高	60～80	耐	耐	差	耐	耐	耐	耐
聚苯醚（PPO）	高	130～145	耐	耐	耐	耐	耐	耐	耐
聚酰胺（PA）	高	130～182	耐	耐	耐	耐	耐	耐	耐
酚醛树脂（PE）	低	107～180	耐	耐	耐	耐	耐	耐	耐
环氧树脂（EP）	低	90～180	耐	耐	耐	耐	耐	耐	耐
有机玻璃（PMMA）	低	65～100	耐	耐	差	耐	差	差	耐
醋酸纤维素（CA）	低	40～100	耐	耐	差	耐	差	一般	一般

　　一般一般等，称为等离子体。等离子流中，有红外线、紫外线、离子、游离基等。由于其具有高能反应性，既可使表面沾污物除去，又能生成双键和其它官能团。
　　单用紫外线处理塑料表面，使塑料表面形成极性基，从而提高油墨与塑料的结合力，但效果较等离子处理要差。

[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]