對于大多數人而言,“壓敏與非壓敏材料”這類專業術語或許會讓人一頭霧水。但實際上,這些材料每天都悄無聲息地陪伴在我們身邊,只是它們善于“隱藏”,以至于我們常常察覺不到它們的存在。它們是電子產品的附屬配件,不過既不屬于傳統意義上的電子配件,而是專門為電子產品增添實用功能的配件。為了更好地理解,下面舉個簡單的例子。
就拿常見的壓敏模切材料——手機屏幕保護膜來說,幾乎所有使用過手機的人都見過它,也清楚它的功能,即保護手機屏幕不被劃傷和刮傷。這便是應用于電子產品手機上的、我們能直觀看到的壓敏材料。實際上,手機內部還有許多壓敏與非壓敏材料產品,它們因材料不同而功能各異,在手機中承擔著不同的職責,這些功能將在后續詳細闡述。
一、壓敏膠材料特性對模切質量的影響
壓敏膠材料屬于復合材料,由基材、粘合劑、硅油涂層和離型紙構成。其模切方式與傳統印刷材料(如紙張模切)截然不同。紙張模切是將材料整體切穿,而壓敏膠材料模切只需切穿基材和粘合劑層,保留離型紙及其表面的硅油涂層,最終讓模切成型的形狀留在離型紙上。
壓敏膠材料的模切質量受多種因素影響,包括模切方式、模切裝置精度、模切版精度、模切刀片與材料的匹配情況等。此外,壓敏膠材料自身的特性,如基材、粘合劑和離型紙的性能差異,也會導致各種壓敏膠材料的模切特性有所不同。下面將分別介紹基材、粘合劑和離型紙對模切質量的影響。
基材對模切的影響
影響模切質量的基材因素主要有種類、強度和厚度。
基材的種類
基材大致可分為紙張和薄膜兩大類。普通紙張類材料的切斷原理與薄膜材料略有差異。從理論上講,模切時需將基材和粘合劑一同切穿,但實際上,模切紙張類材料是刀具切削和紙張受力斷裂共同作用的結果。刀刃向下切削的同時,會將紙張向兩側擠壓,因此,相對而言,紙張類材料的模切精度較低。在分析樣品時,常能看到一些標簽有毛邊,這就是由于材料纖維較粗,自然斷裂形成的。
基于紙張類材料的模切特性,并考慮到刀刃的磨損,平壓平模切刀片的角度通常設定為52°。若角度過大,對材料的擠壓變形就會增大,水平方向的分離力會使材料斷裂分離現象加劇。
薄膜類材料的模切則是一個完全切穿的過程。由于薄膜類材料大多具有韌性,不會自然斷裂,所以切穿三分之二是不合適的,必須完全切穿或者切穿五分之四的厚度,否則排廢時會連同標簽一同剝離。因此,模切薄膜材料的刀刃要鋒利、硬度要高,需采用小角度模切刀,刀刃角度通常在30° - 42°之間。若使用大角度的模切刀,不僅模切困難,而且如果刀刃不鋒利,還會出現基材切不穿、離型紙斷裂的情況,或者使成品標簽的邊緣出現翻邊現象,導致滲膠。總體而言,模切薄膜的精度高于紙張類材料,因此對設備精度、模切版精度和離型紙都有一定要求。
基材的強度
基材的強度與基材的厚度、纖維(高分子)結構和自身濕度有關。在壓敏膠材料的模切過程中,與基材關聯最大的因素是排廢速度。環境濕度越大,材料受潮后自身強度越弱,就越容易拉斷,甚至無法排廢。
在設計版式時,要根據材料的強度,通過試驗合理安排標簽的排廢尺寸和排廢速度。這樣不僅可以提高生產效率,還能減少材料浪費。
基材的厚度
材料的厚度直接影響模切的深度。材料越厚,越容易模切,因為材料越厚,模切的公差越大,切穿離型紙的幾率就越小。相反,材料越薄,越容易出現切穿離型紙的故障。例如,在同一臺平壓平標簽模切機上分別模切80g/m2和60g/m2、離型紙相同的基材,結果發現80g/m2的材料模切排廢正常,而換上60g/m2的材料后,模切時經常出現排廢斷裂、離型紙切穿和掉標現象,需要頻繁停機進行墊版,浪費較大。
出現這類情況有多種原因,如果采用圓壓圓模切方式或減小模切面積,使用精度高的設備等,這種現象可減少或避免。所以,模切薄型基材時,一定要在精度高的設備上進行,盡量減少模切面積(尤其是小標簽),使用專業模切版生產商的模切版,同時還要注意墊版精度。基材的厚度與強度成正比,直接影響排廢速度。分別用80g/m2和60g/m2的材料做排廢對比試驗,結果是前者比后者的生產效率提高了20% - 30%。
粘合劑對模切的影響
壓敏膠材料中常用的粘合劑有四種類型:丙烯酸類水性乳膠、橡膠類熱熔膠和溶劑型橡膠或丙烯酸類粘合劑,其中使用最廣泛的是乳膠和熱熔膠。
由于粘合劑的原材料和配方不同,其理化特性也存在差異。水乳膠由微小的膠囊構成,內聚力相對較小,膠膜間容易分離;而熱熔膠由內聚力大的橡膠類物質構成,膠膜之間很難分離。
在模切時,對于水乳膠材料,若粘合劑層未被切斷或完全沒有切斷,標簽仍可正常排廢,因為排廢時的拉力很容易拉斷膠層。而在模切熱熔膠型壓敏膠材料時,如果模切不到位,不是標簽連同廢紙邊一起剝下,就是離型紙切穿。因為熱熔膠層只有完全切斷(或大部分切斷)才能正常排廢,否則未被切穿的膠膜會連同標簽一同剝下,增加了模切難度。因此,模切乳膠型壓敏膠材料相對容易,熱熔膠型壓敏膠材料對模切技術要求較高,這也是加工熱熔膠材料消耗大、生產效率低的主要原因。
離型紙對模切的影響
離型紙質量是影響模切質量的關鍵因素,離型紙的厚度、平整度、纖維結構和強度都直接影響模切質量。目前,常用的離型紙分為不透明離型紙和半透明離型紙兩大類。
不透明離型紙型壓敏膠材料定量一般在90g/m2以上,有一定的挺度,既適合單張紙印刷,也適合卷筒紙印刷,成品標簽多用于手工貼標。透明離型紙型壓敏膠材料定量一般為60 - 70g/m2,離型紙纖維有一定的密度或緊度,主要用于卷筒紙印刷,不適合單張紙印刷,成品標簽用于自動貼標。壓敏膠材料要求離型紙平整度好、厚度均勻、整體透光度一致,密度越大越好,以便于基材完整模切。
不透明離型紙
常用的不透明離型紙以顏色區分,可分為黃色和白色兩種;以結構區分,分為預涂PE涂層和不帶PE涂層兩種。涂布PE涂層有兩個目的:一是封住紙張表面的毛孔,使其光滑平整,在其上涂布硅油時可減少涂布量,降低成本;另一個作用是改善模切特性,因為PE涂層相當于一層緩沖墊,具有一定的韌性和彈性,可減少離型紙的斷裂。
實踐表明,帶PE涂層的離型紙抗斷裂性能遠遠低于不帶PE涂層的離型紙材料。由于厚離型紙標簽主要用于手工貼標,模切質量不合格對手工貼標有一定影響。例如,模切不斷時,手工排廢會連同標簽一同揭下來;若將離型紙切穿或切穿一半,操作者揭標也非常困難。
不透明離型紙在平壓平模切機上模切時,常見故障是離型紙斷裂。所以保證模切刀精度和襯墊平整的基礎上,要盡量選用平整度好、纖維拉力大和厚度均勻的離型紙,以提高模切質量。
半透明離型紙
半透明離型紙又稱薄離型紙,目前,模切壓敏膠材料常用格拉辛離型紙(玻璃離型紙)。格拉辛離型紙有兩個指標會影響模切質量:一是厚薄均勻性,二是纖維結構。
其中,離型紙厚薄均勻性最為重要,尤其是在圓壓圓模切時。因為模切刀輥的尺寸由離型紙的厚度決定,如果離型紙厚度不均勻,刀刃就會切穿或切不到離型紙,給排廢工序帶來麻煩。
格拉辛離型紙的纖維結構對圓壓圓模切來說,主要影響模切速度。因為纖維強度直接影響排廢斷裂速度,速度越快、拉力越大,排廢越容易。如果材料本身強度大,即可提高模切速度。但對于速度較慢的平壓平式模切,纖維結構對模切質量影響不大。
此外,纖維的韌性和抗斷裂性對模切質量影響非常大。纖維韌性好的離型紙,在精度低的設備上模切可能不會出問題;但如果離型紙的纖維脆、韌性差,就只能在設備精度高、模切質量好的設備上進行模切加工。這說明設備精度也是影響模切質量的因素之一。
曾有這樣一個案例:有兩種基材相同、離型紙不同的壓敏膠材料,在兩臺標簽設備上同時加工。結果在精度高的設備上模切,兩種材料的模切質量都正常;而在精度低的設備上模切,離型紙纖維韌性差的材料經常出問題,無法正常生產。這個案例說明,模切質量既與壓敏膠材料本身有關,也與設備的精度有關。
模切技術要點
既然壓敏膠標簽材料的各項性能,如壓敏膠基材的強度、粘合劑的特性和離型紙的強度對標簽的模切質量有一定影響,那么在選擇壓敏膠材料和進行標簽加工時,就應有一定要求,采用高質量的材料或相應的模切工藝,以提高標簽模切質量。
通過多年實踐,并歸納總結工作中遇到的問題,現提出正確選擇壓敏膠材料、有效提高模切質量的幾個注意事項:
不要使用模切過紙張類材料的模切版來模切薄膜材料,因為刀刃已經磨損,不適合再模切薄膜。
平壓平模切時,盡量減少模切面積,尤其是滿版小標簽。因為版面大、排刀多,質量很難保證。
平壓平模切時,墊版要經常更換,尤其是加工長版活。因為切痕會影響新版式標簽的模切質量。
平壓平模切時,模切力度要恰到好處,這考驗師傅的調刀技術,有時候寧可切得淺一些。
經常檢查模切質量,尤其是自動貼標的標簽,以避免出現大批量的質量問題。具體檢測方法是,用信號筆在離型紙上涂抹,檢查離型紙的切痕滲透情況。
模切大面積、圖案復雜的標簽,要到專業廠家制作模切版,以保證模切精度。
要保持刀刃的鋒利,建立檔案,記錄每塊模切版的使用情況,以便及時更換刀片。要用小角度、硬度高的專用刀片模切薄膜壓敏膠材料,尤其是PE材料。
以上就是小編今天為大家整理的關于壓敏與非壓敏材料的模切工藝以及影響壓敏膠模切的因素,希望對各位新手模切師傅能夠有所幫助,如果您對壓敏材料模切有自己獨到的見解,也歡迎評論區留言互動!