塑料薄膜印刷品附着力测定

技术概述

塑料薄膜印刷品附着力测定是包装材料质量检测中的核心环节之一，主要用于评估印刷油墨与塑料薄膜基材之间的结合强度。随着现代包装行业的快速发展，塑料薄膜印刷品广泛应用于食品包装、医药包装、日用化学品包装等领域，印刷品的质量直接影响产品的外观质量和使用安全性。

附着力是指油墨层与承印物表面之间通过物理或化学作用结合在一起的强度。当附着力不足时，印刷品在使用过程中容易出现油墨脱落、掉色、模糊等问题，不仅影响产品美观，还可能造成内容物污染，特别是在食品和药品包装领域，这种风险更加不容忽视。因此，对塑料薄膜印刷品进行科学、准确的附着力测定具有重要的现实意义。

从技术原理角度分析，塑料薄膜印刷品的附着力主要取决于以下几个因素：首先是基材表面的特性，包括表面张力、粗糙度、极性等；其次是油墨的配方和性能，如树脂类型、溶剂体系、颜料分散性等；第三是印刷工艺条件，包括干燥温度、干燥时间、印刷速度等。这些因素相互作用，共同决定了最终印刷品的附着性能。

在实际生产过程中，多种原因可能导致附着力下降：基材表面处理不充分、油墨与基材不匹配、干燥条件不当、印刷环境温湿度控制不准确等。通过系统的附着力测定，可以及时发现问题，优化生产工艺，提高产品质量稳定性。

目前，国内外已建立了多项关于塑料薄膜印刷品附着力测定的标准方法，如GB/T 7707-2008《凹版装饰卷材》、ASTM D3359《胶带法测定附着力标准试验方法》、ISO 2409《色漆和清漆划格试验》等。这些标准方法从不同角度对附着力的测试方法和评价标准进行了规范，为行业提供了统一的技术依据。

检测样品

塑料薄膜印刷品附着力测定适用于多种类型的塑料薄膜材料及其印刷品，不同类型的样品在测试时可能需要采用不同的测试方法或条件。常见的检测样品类型主要包括以下几类：

• 聚乙烯薄膜印刷品：包括低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）等材料的印刷品，广泛用于食品包装袋、农用薄膜等产品。
• 聚丙烯薄膜印刷品：包括双向拉伸聚丙烯（BOPP）、流延聚丙烯（CPP）等材料的印刷品，常用于食品包装、服装包装、标签材料等领域。
• 聚酯薄膜印刷品：主要是双向拉伸聚酯（BOPET）薄膜印刷品，具有优良的机械性能和耐热性，用于高档包装、电子材料、绝缘材料等。
• 尼龙薄膜印刷品：包括双向拉伸尼龙（BOPA）薄膜印刷品，具有优异的阻隔性能，常用于食品真空包装、蒸煮包装等。
• 多层复合薄膜印刷品：由两种或多种材料通过干式复合、无溶剂复合、挤出复合等工艺制成的复合膜印刷品，如PET/PE、BOPP/CPP、PA/PE等结构。
• 镀铝薄膜印刷品：在塑料薄膜表面镀有铝层的印刷品，具有优良的阻隔性能和装饰效果。
• 特种功能薄膜印刷品：包括可降解薄膜、导电薄膜、抗静电薄膜等具有特殊功能的薄膜印刷品。

在样品准备方面，需要按照相关标准要求进行取样。通常要求样品表面清洁、无划痕、无折痕、无污染，印刷层应完整均匀。样品应在标准环境条件下（一般为温度23±2℃，相对湿度50±5%）放置足够时间以达到平衡状态。样品尺寸根据测试方法和仪器要求确定，一般不少于10cm×10cm，每个测试项目应准备足够数量的平行样品以保证测试结果的可靠性。

对于特殊用途的印刷品，如需要经受高温、高湿、冷冻、蒸煮等特殊环境的包装材料，在进行附着力测定前可能还需要进行相应的预处理，以模拟实际使用条件，评估印刷品在实际应用环境下的附着性能。

检测项目

塑料薄膜印刷品附着力测定涵盖多个方面的检测项目，通过这些项目的综合评估，可以全面了解印刷品的附着性能。主要检测项目包括：

• 初粘附力测试：评估油墨与基材在印刷完成后的初始附着状态，通常在印刷干燥后立即进行测试，反映印刷工艺的基本质量状况。
• 胶带剥离附着力测试：使用标准胶带粘贴在印刷表面，然后以规定速度和角度剥离，评估油墨层被胶带粘离的程度，是最常用的附着力测试方法之一。
• 划格法附着力测试：在印刷表面切割成一定规格的网格图案，然后使用胶带进行剥离，根据网格内油墨脱落的比例评定附着力等级。
• 揉搓附着力测试：模拟实际使用中可能遇到的揉搓、摩擦情况，评估印刷品的耐揉搓性能和附着牢度。
• 耐摩擦附着力测试：使用摩擦试验机对印刷表面进行规定次数的摩擦，评估印刷层的耐磨性能和附着强度。
• 耐胶带反复剥离测试：对同一位置进行多次胶带粘贴和剥离，评估印刷层的附着耐久性。
• 耐湿热附着力测试：将样品置于高温高湿环境处理后进行附着力测试，评估印刷品在恶劣环境下的附着性能稳定性。
• 耐溶剂附着力测试：使用特定溶剂对印刷表面进行处理后测试附着力，评估印刷品的耐溶剂性能。
• 附着力老化测试：经过一定时间的自然老化或人工加速老化后测试附着力，评估印刷品在存储使用过程中的附着性能变化。

以上测试项目可以根据产品的实际用途和客户要求进行选择和组合。对于食品包装用塑料薄膜印刷品，还需要考虑食品安全相关法规的要求，确保测试过程中不引入有害物质，测试结果能够真实反映产品在实际应用中的性能表现。

测试结果的评定通常采用分级制，如0-5级评级法或百分比法。0级表示附着力最好，油墨无脱落；5级表示附着力最差，油墨大面积脱落。具体评定标准依据相关产品标准或测试方法标准执行。

检测方法

塑料薄膜印刷品附着力测定有多种标准方法，不同方法适用于不同类型的样品和测试需求。以下是几种主要的检测方法：

一、胶带剥离试验法

胶带剥离试验法是最常用的附着力测试方法之一，操作简便、结果直观。该方法的基本原理是使用压敏胶带粘贴在印刷表面，施加一定压力使胶带与印刷表面充分接触，然后以规定的速度和角度将胶带剥离，通过观察印刷表面油墨的脱落情况来评定附着力等级。

具体操作步骤如下：首先将样品平放在测试台上，印刷面朝上；取一定长度的标准胶带，粘贴在印刷表面，使用压辊以一定压力往复滚压数次，确保胶带与印刷表面完全贴合；静置一定时间后，握住胶带一端，以约60°角、约0.5-1m/s的速度将胶带迅速剥离；观察印刷表面和胶带粘面，按照标准规定的分级方法评定附着力等级。

二、划格试验法

划格试验法是一种定量化的附着力测试方法，通过在印刷表面切割网格，然后进行胶带剥离测试，可以更准确地量化附着力水平。该方法适用于厚度较大的印刷层，对于薄层印刷品可能因切割损伤基材而影响测试结果。

操作步骤包括：使用划格刀具在印刷表面以平行线方式切割，形成规定尺寸的网格（通常为1mm×1mm或2mm×2mm的方格）；切割深度应穿透印刷层至基材表面；用软毛刷清除切割产生的碎屑；按胶带剥离法进行测试；统计网格内油墨脱落的比例，按标准评定等级。

三、揉搓试验法

揉搓试验法模拟实际使用中对印刷品进行揉搓的情况，评估印刷层的附着牢度。该方法将样品固定在揉搓机上，通过机械方式对印刷表面进行反复揉搓，然后观察印刷表面的变化情况。

测试时，将样品裁切成规定尺寸，固定在揉搓机的样品夹具上，设置揉搓次数、压力等参数进行测试。测试结束后，观察印刷表面是否有油墨脱落、模糊、变色等现象，与标准样对比评定等级。

四、摩擦试验法

摩擦试验法用于评估印刷层的耐摩擦性能，对于需要经受摩擦的包装产品具有重要意义。该方法使用摩擦试验机，以规定的摩擦头、压力、次数对印刷表面进行摩擦，然后评定印刷层的磨损程度。

测试参数包括摩擦头材质（如棉布、毛毡、橡胶等）、摩擦压力、摩擦次数、摩擦速度等。测试后通过目视或仪器测量印刷表面的变化，评定耐磨等级。

五、百格刀测试法

百格刀测试法是划格试验法的一种，使用具有多个平行刀片的百格刀在印刷表面切割，形成均匀的网格图案，然后进行胶带剥离测试。该方法切割均匀、效率高，适合批量检测。

测试时应注意：刀片应锋利无缺损，切割力度应适当以确保穿透印刷层，每次测试应使用新刀片或确认刀片状态良好，切割后应清理碎屑再进行剥离测试。

检测仪器

塑料薄膜印刷品附着力测定需要使用专业的检测仪器，以保证测试结果的准确性和可重复性。常用的检测仪器主要包括：

• 压辊装置：用于胶带剥离试验中使胶带与印刷表面充分贴合，通常为橡胶压辊，重量一般为2kg，直径约80mm，硬度为邵氏A60-70度。压辊应能以约10mm/s的速度均匀滚压。
• 划格刀具：用于划格试验法，包括单刀划格器和百格刀。单刀划格器具有一把锋利的刀片，需要多次切割形成网格；百格刀具有多把平行刀片，一次切割即可形成网格。刀片间距通常为1mm或2mm。
• 摩擦试验机：用于耐摩擦附着力测试，主要由摩擦头、样品台、计数器、驱动机构等组成。摩擦头可更换不同材质，压力可调，摩擦次数可预设。常见的有直线往复式和旋转式两种类型。
• 揉搓试验机：专门用于揉搓附着力测试，模拟人手揉搓动作，对印刷品进行反复揉搓。设备参数包括揉搓频率、揉搓幅度、揉搓压力等。
• 剥离强度测试仪：用于定量测量油墨层的剥离强度，可精确控制剥离速度和角度，并记录剥离力曲线，是研究性测试的重要设备。
• 标准胶带：用于胶带剥离试验和划格试验，胶带的粘性应符合相关标准要求，存储和使用条件应按规定控制。常用规格包括宽度18mm、25mm等。
• 样品裁切工具：用于将样品裁切成规定尺寸，包括裁纸刀、剪刀、冲片机等。
• 放大镜或显微镜：用于观察印刷表面细节，评定附着力等级。放大倍数通常为5-10倍。
• 标准光源箱：提供标准照明条件，用于准确观察和评定印刷表面的变化。
• 环境调节箱：用于调节和维持样品在测试前的平衡状态，保证测试条件的一致性。

仪器的校准和维护对保证测试结果的准确性至关重要。压辊的重量、硬度和尺寸应定期校验；划格刀具的刀片应保持锋利，定期更换；摩擦试验机和揉搓试验机的各项参数应定期标定；胶带应在有效期内使用，存储条件应符合要求。

测试环境条件对结果也有明显影响。标准测试环境一般要求温度为23±2℃，相对湿度为50±5%。在进行重要测试前，样品应在标准环境下放置足够时间（通常不少于4小时）以达到平衡状态。

应用领域

塑料薄膜印刷品附着力测定的应用领域十分广泛，涵盖了多个重要的行业和领域：

一、食品包装行业

食品包装是塑料薄膜印刷品应用最广泛的领域之一。食品包装袋、真空包装袋、蒸煮袋、收缩膜等产品都需要进行印刷，印刷品附着力直接影响食品的安全性和保质期。附着力不合格可能导致油墨迁移至食品中，造成食品安全风险。因此，食品包装企业对印刷品附着力的检测非常重视，通常每批次产品都会进行相关测试。

二、医药包装行业

医药包装对印刷品质量的要求更为严格，药品包装材料上的印刷内容包括药品名称、规格、批号、有效期等重要信息，印刷品附着力不合格可能导致信息模糊或缺失，影响用药安全。药包材企业需要按照相关法规和标准进行严格的质量检测，附着力测试是必检项目之一。

三、日化产品包装行业

洗发水、沐浴露、化妆品、洗涤剂等日化产品的包装广泛使用塑料薄膜印刷品。这些产品在运输、存储、使用过程中会经受各种环境条件和物理作用，对印刷品的附着力有较高要求。附着力测试帮助生产企业确保产品质量，提升品牌形象。

四、农用薄膜行业

农用薄膜如地膜、棚膜等产品经常需要印刷标识、使用说明、警示语等内容。由于农用薄膜在户外使用，需要经受日晒、雨淋、风吹等恶劣环境，对印刷品的耐候性和附着力要求较高。附着力测试可以帮助企业优化产品配方，提高产品质量。

五、电子产品包装行业

电子产品如手机、电脑、家电等的包装大量使用塑料薄膜印刷品，包括保护膜、防静电袋、说明书封套等。电子产品对包装的外观质量要求较高，印刷品附着力直接影响产品形象和消费者体验。

六、物流包装行业

快递袋、物流标签、缠绕膜等物流包装产品需要印刷条码、标签、警示标识等内容。在物流运输过程中，包装会经受摩擦、挤压等作用，对印刷品附着力有一定要求。

七、质检机构和科研单位

各级质量监督检验机构、第三方检测机构、科研院所等也需要进行塑料薄膜印刷品附着力测定，用于产品质量监督、仲裁检验、科学研究等目的。这些机构通常配备完善的检测设备，按照国家和行业标准进行测试，为社会提供公正、准确的检测服务。

常见问题

问题一：为什么塑料薄膜印刷品会出现附着力不合格的情况？

塑料薄膜印刷品附着力不合格的原因很多，主要包括：（1）基材表面张力不足，未进行电晕处理或电晕处理效果衰减；（2）油墨与基材不匹配，选用的油墨类型不适合该基材；（3）印刷干燥条件不当，干燥温度过低或时间不足；（4）印刷环境条件不佳，温湿度控制不当；（5）油墨过期或存储不当，性能下降；（6）基材表面有污染，如灰尘、油污、水分等；（7）印刷工艺参数设置不当，如印刷速度过快、墨层过厚等。

问题二：如何提高塑料薄膜印刷品的附着力？

提高附着力的方法包括：（1）对基材进行适当的表面处理，如电晕处理、火焰处理、等离子处理等，提高表面张力；（2）选择与基材匹配的专用油墨；（3）优化干燥工艺参数，确保油墨充分干燥；（4）控制印刷环境温湿度，避免高温高湿或低温低湿环境；（5）添加附着力促进剂或底涂层；（6）调整印刷工艺参数，如降低印刷速度、减薄墨层等；（7）确保基材和油墨存储条件合适，使用前检查质量状态。

问题三：胶带剥离试验法的测试结果受哪些因素影响？

胶带剥离试验结果受多种因素影响：（1）胶带的类型和粘性，不同品牌和规格的胶带测试结果可能不同；（2）压辊的压力和滚压次数，影响胶带与印刷面的接触程度；（3）胶带粘贴后的静置时间；（4）剥离速度和角度；（5）测试环境的温湿度；（6）样品的存储条件和时间；（7）操作人员的操作手法。为保证测试结果的可比性，应严格按照标准方法操作，使用符合要求的胶带，控制测试环境条件。

问题四：不同类型的塑料薄膜应该选择哪种附着力测试方法？

选择测试方法应考虑样品特性和测试目的：（1）对于常规质量控制，胶带剥离试验法是最常用的方法，操作简便、结果直观；（2）对于厚度较大的印刷层，划格试验法可以提供更准确的定量评价；（3）对于需要经受揉搓、摩擦的产品，应进行揉搓试验或摩擦试验；（4）对于特殊用途的产品，如需要经受高温、高湿、冷冻等环境的包装，应进行相应的预处理后再测试；（5）对于研发和质量改进目的，可以采用多种方法综合评价，获得更全面的信息。

问题五：附着力测试结果的评价标准是什么？

附着力测试结果的评价通常采用分级制。以GB/T 7707标准为例，胶带剥离试验的评级方法为：将约15cm长的胶带粘贴在印刷表面，用压辊压平，然后快速剥离，观察油墨脱落情况。评级分为0-5级：0级为无油墨脱落；1级为脱落面积小于5%；2级为脱落面积5%-15%；3级为脱落面积15%-35%；4级为脱落面积35%-65%；5级为脱落面积大于65%。具体产品标准可能规定不同的合格等级要求。

问题六：电晕处理对附着力有什么影响？如何判断电晕处理效果？

电晕处理是提高塑料薄膜表面张力、改善印刷附着力的常用方法。电晕处理通过高压放电在薄膜表面产生氧化反应，增加表面极性和粗糙度，从而提高油墨与基材的结合力。电晕处理效果可以通过测量表面张力（达因值）来判断，常用的测试方法有达因笔法和接触角法。一般要求印刷用薄膜的表面张力达到38达因以上。需要注意的是，电晕处理效果会随时间衰减，处理后的薄膜应尽快使用，存放时间过长可能导致附着力下降。

问题七：附着力测试是否需要考虑印刷后的存放时间？

是的，印刷后的存放时间对附着力测试结果有一定影响。油墨在印刷后需要一定时间才能达到最终的固化状态，特别是溶剂型油墨和UV油墨。通常建议在印刷完成24小时后再进行附着力测试，以获得稳定的测试结果。如果需要测试印刷后初期的附着力，应明确标注测试时间点。此外，长期存放后印刷品的附着力可能发生变化，因此对于库存产品，也应定期进行附着力复测。

问题八：多层复合薄膜印刷品的附着力测试有什么特殊要求？

多层复合薄膜印刷品的附着力测试需要考虑复合层之间的结合强度。除了印刷层的附着力测试外，还需要评估各复合层之间的层间结合强度。测试方法可以采用剥离强度测试，将复合膜分层后测量层间剥离力。对于印刷在复合膜表面的产品，印刷层附着力测试方法与单层薄膜相同；对于印刷在中间层的产品，可能需要先剥离表层膜再进行测试。复合膜的结构和印刷位置应在测试报告中明确说明。