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标签制作中的玻璃化温度

来源: | 浏览量:96 | 发布时间:2017-09-12 18:07:05

 标签印制过程涉及了众多工艺,有很多内在、外在的影响因素,但是有些因素却不能在第一时间引起我们的注意,可就是这些被忽视的影响因素往往能在不经意间对我们的整个生产过程造成不可估量的影响。

  前段时间,我们遇到了一件棘手的事情,印制好的标签在厂内各项检验均符合相关标准,及时交货后在客户端出现了问题,客户将标签打开后发现标签存在一定的板结现象(如图1所示),必须人工打散后(如图2所示)才可以使用,这是什么原因呢?

 

  标签成品板结的理论分析

  原辅材料、印刷设备、操作人员、制作工艺都没有改变,而且在厂内生产过程中并没有出现这样的问题,唯一的变化就是在夏季,客户的生产环境温度要高于我们的生产环境温度。另外可能出问题的原因在于汽运物流需要三四天的时间,厢式货车车厢内的温度或许有些过高。但是这些因素会影响到标签,并造成标签之间的粘连而形成板结吗?

  带着这样的疑问,我们调阅了相关资料,接触到了玻璃化温度这个概念:玻璃化温度是高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度,指无定型聚合物(包括结晶型聚合物中的非结晶部分)由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度,是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度,通常用Tg表示。从理论上来看,这个关于玻璃化温度的概念甚是晦涩难懂,其实,我们也可以这样来理解:玻璃化温度是高分子由固态向相对黏稠的液体状态转化的临界点。

  那么玻璃化温度又会对印制好的标签造成什么样的影响呢?

  我们知道,在标签印制过程中采用了纸张等承印物、油墨以及各类化工产品,而这些产品又大多是高分子化合物。虽然纸张等承印物本身或许不属于无定型聚合物这一范畴,但是有很多特种纸张的表面涂层材料中却包含无定型聚合物,而这类无定型聚合物自然而然就都有了玻璃化温度这个指标。

  通过对玻璃化温度特性的了解,我们知道,当玻璃化温度过低时,在温度高于相对临界点的环境中,这些无定型聚合物会出现从固态向黏稠液态转变的趋势;而当温度降低到玻璃化温度的临界点之下时,这些无定型聚合物又会变成固态。

  了解了这个特性之后,我们就明白了,印制好的标签是由于表层油墨所使用的高分子连结料的玻璃化温度过低,造成在长途运输过程中的密封环境中出现了玻璃态的转化,于是造成了标签之间的粘连板结。这虽然没有影响到标签的继续使用,但是却给客户造成了不必要的麻烦。

玻璃化温度对标签生产和使用的影响


  既然了解了玻璃化温度以及相关危害,那么我们在标签印制过程中又会在哪些环节遇到它呢?玻璃化温度过低又会在标签的整个生命周期内造成什么样的影响呢?

  1.原辅材料表面涂层材料的玻璃化温度过低对标签生产造成的直接影响

  标签印刷使用的原辅材料中,最主要的就是承印物与油墨,尤其是许多特种纸张,其表面均有一层涂布层,而当这些特种纸张表面涂层材料的玻璃化温度过低,且密封的纸张又在过高的温度下经历了长途的物流运输或长期库存,这时就会出现表面涂层材料变软、发黏;随着保存温度的降低,表面涂层又变为硬质形态,于是叠放在一起的纸张便由松散状态转变为一个板结的整体。虽然板结的纸张在裁切过程中会被打散,但是其间也还是会有很多纸张之间仍然存在或多或少的粘连,继而造成裁切纸张不齐,以及纸张粘连等现象。当进入印刷环节后更是会出现双张、空张等等各类印刷问题,自然也就造成更多的废品,生产效率也会受到很大的影响。

  2.由玻璃化温度过低的原辅材料印制的标签在长途物流过程中出现粘连板结

  当承印物表面涂层选用了玻璃化温度过低的高分子材料,而我们在印刷过程中又未能对承印物进行满版罩光或满版印刷油墨时,印好的标签产品就有可能在长途物流过程中出现这样的情况:捆扎结实的标签整沓密封保存于不接触空气的厢式货车中,在高温下经过长时间重压后,承印物表面未经印刷和上光的部位已经出现了粘连,继而造成了标签整体的板结。

  同样,应用玻璃化温度相对较低的油墨印制的标签,经过高热、密封、长途物流后也会或多或少地出现整沓标签板结的现象。

  可见,标签印制过程中使用的原辅材料其玻璃化温度指标对标签高温密封状态下的长途物流有着很大的影响。

  3.玻璃化温度指标对于标签在客户端的保存、使用所产生的影响

  要避免玻璃化温度的不良影响,除了标签印制所用的原辅材料、标签物流条件等因素需要关注之外,还需要考虑标签在客户处的保存和使用环境。客户的使用或库存环境温湿度过高,也会造成使用了玻璃化温度较低的原辅材料印制的标签出现粘连板结问题,从而造成客户使用这类标签时出现不便。

  另外,即便是使用玻璃化温度相对较高的原辅材料制作的标签,如果保存不当,也会对标签造成一定的影响。标签所用的材料不同,对于环境温湿度要求会有一定的差异,如果不注意这种差异,或在过高温湿度的环境中存储标签,就会对标签的使用造成一定的幅面影响。总之,标签保存环境的温湿度不宜过高。

  有些终端用户距离标签印刷企业很近,此时标签印刷企业或许会有这样的心理:这么近的距离应该不用考虑运输过程的影响了,于是在标签印制过程中采用了一些玻璃化温度较低的原辅材料。当然,这样做在大多数情况下没有问题,但如果客户的保存环境高温高湿,那么同样也会出现标签板结的现象。

  因此,标签印刷企业在选择标签的原辅材料前,对于客户的标签保存以及使用环境,也要进行充分的调查,从而保证标签制品不会在终端客户使用中出现这样那样的问题,以维护自己企业的信誉度。

4.玻璃化温度指标对于贴标产品的使用存在的影响


  除了以上三点,还要考虑客户产品的流向及其环境状况。

  标签被终端客户接受并被使用,并不代表着就一切就完事大吉了,只有粘贴了标签的商品最终被消费者所接受并不再出现任何问题,才代表印刷企业所生产的标签是最终合格的产品。

  当标签被粘贴在商品之上时,并不意味着标签所具有的玻璃化温度也会随之提高,当粘贴了玻璃化温度过低标签的商品被放置在高温高湿环境中,再经过相应重压后,也还是会出现粘连等问题。所以对粘贴了标签的商品,也需要关注其存放、使用环境,只有充分了解到这些商品的物流状况、使用环境、存放条件,才能保证将合格的原辅材料应用在标签印制作业中,从而保证所印制的标签产品能够充分满足使用要求。

  如何规避玻璃化温度的不良影响

  综上所述,我们必须要对印刷标签所用的原辅材料的玻璃化温度做到有效监控,那么首先就要清楚标签印制中所用原辅材料的玻璃化温度。我们可以在应用此类原辅材料之前进行模拟检测,从而判断其玻璃化温度高低。检测方法是:将与标签成品尺寸大小一致的承印物材料,或用相应的油墨印刷后的样品,经过捆扎后密封保存于烘箱之中,将温度设定在比需要达到的玻璃化温度高出5~10℃烘烤一段时间(1小时以上)。若烘烤完毕检验品之间未出现粘连现象,那么说明这类材料的玻璃化温度相对较高,可以放心使用。图3即为相同纸样分别在高于玻璃化温度和低于玻璃化温度的烘烤温度下烘烤后的状态,上图中的纸样其玻璃化温度高于烘烤温度,下图中的纸样其玻璃化温度低于烘烤温度,表面涂层经过了固态到黏稠态又到固态的变化,色泽都出现了变化。

 

  标签印制过程中有很多内在、外在的影响因素,玻璃化温度只是其中之一,可就是这样一个容易被忽视的潜在影响因素,却会造成很多问题。可见,在标签印制过程中不能忽视任何影响因素与相关指标,必须充分考虑其特性并加以规避,才能保证最终的成品是完全让人放心的合格产品,而这些都需要充分观察生产中的各个细节,并经过充分试验、论证才能实现。


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