關于尼龍膜的色滲透與遷移現(xiàn)象
http://www.sxbltgs.net 時間:2020年5月18日 關注數(shù):1743 次 |
摘要：在生產(chǎn)軟包袋時，可能出現(xiàn)難以防范的"滲色"(滲透)、"遷移"現(xiàn)象。有家企業(yè)，產(chǎn)品生產(chǎn)的結構為BOPA//PE包裝袋，較簡單的四色塊印刷食品袋，以印蘭紫色為主。
在生產(chǎn)軟包袋時，可能出現(xiàn)難以防范的"滲色"(滲透)、"遷移"現(xiàn)象。有家企業(yè)，產(chǎn)品生產(chǎn)的結構為BOPA//PE包裝袋，較簡單的四色塊印刷食品袋，以印蘭紫色為主。夏天制袋后存放一周送到客戶手中，發(fā)現(xiàn)蘭紫色圖案或文字已經(jīng)滲透到其他包裝袋表面，客戶拒收此產(chǎn)品。色滲透和色遷移有的在加工后期，已經(jīng)包裝了內容物后才發(fā)現(xiàn)包裝袋顏色滲透，因而造成較大的經(jīng)濟損失。
發(fā)生這種現(xiàn)象時，首先要考慮尼龍膜的特性，油墨特性和墨層狀態(tài)和氣侯。塑料印刷品中的色遷移是承印基材印刷面上的圖案顏色在收卷或堆放階段慢慢地移到與墨膜表面緊緊接觸的其它物品上，如印刷薄膜印刷收卷后在未印刷的一面也有了印刷面的圖案顏色等。色滲透則是指塑料印刷基材被印上印刷面上的圖案顏色透過塑料薄膜而轉移到緊緊接觸其背面的其它物品上，如有些復合蒸煮袋，在蒸煮時，里面的圖案顏色會透過塑料薄膜而移印到其他接觸的袋子上，水中也會有滲出脫落的顏色。因此，蒸煮后水中會有顏色污染，同時其它袋子也會受色的污染。墨層中聯(lián)結料色滲透的影響不是很強烈，這是因為顏料分子既然能克服內部分子間力運動，一般也就能克服顏料分子與聯(lián)結料中樹脂分子之間的作用力，而沖破聯(lián)結料的"包圍"發(fā)生遷移。但連結料中樹脂分子的極性對顏料分子的運動遷移是有影響的，極性越強，遷移就越困難。例如青蓮色、桃紅等顏料在用松香樹脂制作成的膠版油墨中的遷移程度，比在普通凹版復合油墨（氯化聚丙烯型）低。
色滲透現(xiàn)象往往有以下特點：首先，一般發(fā)生在以尼龍膜為印刷外層的包裝袋，當其它條件不變，外層薄膜更換為PET或BOPP膜時，則不會發(fā)生顏色滲透。其次，紅(玫瑰紅)、紫(深蘭)顏色容易滲透。再次，造成色滲透現(xiàn)象的兩個基本要素是溫度和濕度。色滲透主要是在一定的溫度環(huán)境下發(fā)生，印刷有墨膜的塑料薄膜聚合物中高分子劇烈運動，形成有間隙的孔隙。當溫度升高時，其孔隙擴張變大，而在此時，顏料分子也作劇烈的布朗運動，它們就會擴散到塑料薄膜高分子形成的孔隙，形成色滲透。塑料薄膜高分子間形成的孔隙越大，顏料分子越容易穿過滲透，形成的色遷移越嚴重(如尼龍薄膜)。這就是色滲透和色遷移的現(xiàn)象與成因。
尼龍膜的水汽透過率為PET的20~40倍，在煮沸（高溫高濕）狀態(tài)下，水汽透過率更是以幾何數(shù)級上升。活躍的水分子可以自由出入尼龍膜，洗滌并帶走印刷油墨中的部分顏料組分（如具有水溶性的紅色系顏料），造成色滲透(水變顏色)。內層CPP膜以及聚氨酯膠層的透濕率僅為OPA膜的1/20~1/40，阻止了水分子往包裝袋內層滲透，所以顏色污染內容物的情況較少出現(xiàn)。
少量被溶解的顏料微粒（被溶解量因顏料的檔次而不同）隨著水分子向外滲透，引起殺菌鍋內水體變色，袋與袋間顏色相互污染。因此，生產(chǎn)耐蒸煮袋時應根據(jù)油墨的廠家提供的不同檔次的紅色油墨，選擇不易滲透且耐濕熱的紅色墨。在可能出現(xiàn)的顏色滲透紅色油墨或鋪底白墨中添加硬化劑，增加墨層的抗?jié)B透性能。
色滲透發(fā)生機理除了與顏料本身的特性如分子量、受水作用影響程度有關外，還與薄膜的特性有關。顏料對薄膜的擴散滲透受聚合物分子的極性、結晶度、密度、分子排列的影響，取決于薄膜聚合物中高分子鏈進行熱運動時，高分子之間形成孔穴的大小，以及當溫度提高時孔穴擴張的情況。擴散滲透主要在非結晶區(qū)域進行。當溫度較低時，顏料是不容易穿過薄膜的，這是因為低溫時，顏料分子的能量較低，既不易克服分子間力，同時高分子鏈段的運動幅度較小，不足以產(chǎn)生顏料分子通過所需要的較大孔穴。對于經(jīng)過拉伸定向以及結晶度較高的薄膜如PET、BOPP、HDPE等，由于分子排列規(guī)整度較高，即使在較高的溫度下，其總蠕變量、速度仍然較低，分子鏈段運動困難，所以這類薄膜一般難以發(fā)生顏料色滲透問題。但對于尼龍、非線性聚乙烯等類型的薄膜來說，由于是無定型態(tài)，結晶程度低，分子間隙大，在較高溫度時就易發(fā)生色滲透現(xiàn)象，特別是尼龍有熱變形溫度不高、尺寸不穩(wěn)定、吸水量大、遇熱水易降解等缺點，所以用尼龍薄膜制作的蒸煮袋、水煮袋使用時，容易滲透某些顏色，但在干燥狀態(tài)時，這些顏料對尼龍薄膜的滲透作用減弱。
靜電也會造成色遷移的發(fā)生。墨層中顏料分子既然能夠克服內部分子間的作用力而作布朗運動，一般也會克服也連結料樹脂分子之間的作用力，在靜電的同性相斥和異性相吸作用下，沖破連結料樹脂的包裹而發(fā)生遷移。例如某些用凹版塑料表印的服裝袋，在與一些有特殊性纖維材料的服飾接觸過程中，印刷有圖案的慢慢與這些服飾材料接觸摩擦，產(chǎn)生靜電作用，墨膜中的某些顏料分子會遷移到服飾材料上，并且可能滲入該服飾材料的內部，粘污服飾，造成一定的經(jīng)濟損失。因此，塑料薄膜的靜電指標在采購中也應考慮其中。
(來自:本文系已故軟包裝行業(yè)專家陳孟杰所作)
