1.4測(cè)試方法

油墨結(jié)合牢度測(cè)試：按照GB/T 13217.7—2009《液體油墨附著牢度檢驗(yàn)方法》采用圓盤剝離機(jī)測(cè)試，以未拉掉的油墨層面積進(jìn)行表征，結(jié)合牢度≥95%為合格，油墨層結(jié)合牢度按按式（1）計(jì)算。

式中：A為油墨層結(jié)合牢度；A?為油墨層的格數(shù)；A?為被揭去的油墨層的格數(shù)。

表面張力測(cè)試：按照GB/T 14216—2008《塑料膜和片潤(rùn)濕張力的測(cè)定》配制表面張力為26~56 mN/m的液體，用棉簽蘸取表面張力不同的液體涂布面積6 cm2以上，測(cè)試表面張力，若2 s基本不收縮，重復(fù)3次則判為合格值。

涂層結(jié)合牢度測(cè)試：按照GB/T 5210—2006《色漆和清漆拉開(kāi)法附著力試驗(yàn)》測(cè)試涂層結(jié)合牢度。

傅里葉紅外變換測(cè)試（FTIR）：按照GB/T 6040—2019《紅外光譜分析方法通則》規(guī)定的方法測(cè)試轉(zhuǎn)移涂層的紅外譜圖，通過(guò)譜圖來(lái)判定轉(zhuǎn)移涂層是否出現(xiàn)本質(zhì)變化。測(cè)試范圍為600～4 000 cm?1，掃描次數(shù)定為32次，分辨率為4 cm?1。

X射線光電子能譜（XPS）分析：按照GB/T 19500—2004《X–射線光電子能譜分析方法通則》規(guī)定的方法來(lái)定性所含物質(zhì)及其含量。X射線源采用Al Kα，X射線束斑直徑為500μm，能譜掃描范圍為0~1 360 eV，寬幅掃描間距為1 eV，能量分析器固定透過(guò)能為100 eV。窄幅掃描間距為0.1 eV，能量分析器固定透過(guò)能為30 eV。

涂層耐溫性測(cè)試：采用五點(diǎn)梯度熱封儀檢測(cè)，熱封壓力為100 kPa，熱封時(shí)間為1 s，受壓平板溫度為40℃，熱封條溫度為110~160℃。

檢測(cè)步驟：?jiǎn)?dòng)熱封儀，待熱封溫度達(dá)到設(shè)定值，穩(wěn)定10 min；將待測(cè)面朝上置于儀器受壓平板，按下按鈕測(cè)試；取下試樣并在各熱壓部位記錄所對(duì)應(yīng)的熱封條溫度；目視觀察試樣表面的熱壓部位，耐熱溫度以試樣表面無(wú)明顯變色和起皺情況下所能承受的最高溫度表示。同一樣品在耐熱溫度下重復(fù)檢測(cè)3次，表面應(yīng)均無(wú)明顯變色和起皺。

涂層耐溶劑性測(cè)試：按照GB/T 23989—2009《涂料耐溶劑擦拭性測(cè)定法》測(cè)試涂層的耐溶劑性。

2結(jié)果與討論

2.1油墨結(jié)合牢度測(cè)試

將儲(chǔ)存6—18個(gè)月的樣品使用UV刮墨機(jī)手工刮墨模擬印刷，通過(guò)圓盤剝離機(jī)測(cè)試其油墨結(jié)合牢度，測(cè)得數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。儲(chǔ)存時(shí)間15個(gè)月以內(nèi)時(shí)，樣品的油墨結(jié)合牢度基本沒(méi)有發(fā)生變化，未拉掉的油墨層面積均為100%。儲(chǔ)存18個(gè)月后，印刷油墨與轉(zhuǎn)移涂層的附著力明顯變差，未拉掉的油墨層面積僅為10%，見(jiàn)圖1。這與行業(yè)內(nèi)常遇到的問(wèn)題——放置時(shí)間一年以上的真空噴鋁轉(zhuǎn)移紙?jiān)谀z印過(guò)程中出現(xiàn)的印刷掉墨現(xiàn)象相符。為了分析其具體原因，筆者首先按照行業(yè)內(nèi)的一般經(jīng)驗(yàn)分別測(cè)試了轉(zhuǎn)移涂層的結(jié)合牢度和樣品的表面張力，再對(duì)樣品表面進(jìn)行了紅外光譜分析和X射線光電子能譜分析，并最終對(duì)轉(zhuǎn)移涂層的耐溶劑和耐溫的功能性進(jìn)行了測(cè)試。

表1同一樣品在不同儲(chǔ)存時(shí)間下的油墨結(jié)合牢度

圖1同一樣品在不同儲(chǔ)存時(shí)間下的油墨結(jié)合牢度實(shí)物圖

2.2表面張力測(cè)試

在溫度為23℃、相對(duì)濕度為60%的環(huán)境下，測(cè)試樣品在不同儲(chǔ)存時(shí)間下的表面張力，測(cè)得數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。由表2可知，樣品轉(zhuǎn)移涂層剛開(kāi)始成膜時(shí)的表面張力為40 mN/m，且樣品儲(chǔ)存6個(gè)月以內(nèi)的表面張力基本保持不變。7—9個(gè)月出現(xiàn)衰退，降低為38 mN/m，符合真空噴鋁紙行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（BB/T 0054—2010）。儲(chǔ)存12個(gè)月至18個(gè)月的紙樣表面張力僅為36 mN/m，但并未在儲(chǔ)存18個(gè)月時(shí)出現(xiàn)進(jìn)一步的明顯降低。顯然，紙樣的表面張力緩慢降低并不能解釋2.1節(jié)中出現(xiàn)的18個(gè)月印刷油墨與轉(zhuǎn)移涂層的附著力差的問(wèn)題。再根據(jù)相關(guān)研究，表面張力≥38 mN/m的要求，并不直接適用于轉(zhuǎn)移紙印刷的質(zhì)量控制，特別是用于UV膠印的真空噴鋁轉(zhuǎn)移紙的轉(zhuǎn)移涂層。膠印印刷適應(yīng)性并不完全由表面張力所決定。

表2同一樣品在不同儲(chǔ)存時(shí)間下的表面張力

2.3涂層結(jié)合牢度測(cè)試

在溫度為23℃、相對(duì)濕度為60%的環(huán)境下，測(cè)試樣品在不同儲(chǔ)存時(shí)間下的涂層結(jié)合牢度。在真空鍍鋁時(shí)，涂層是鋁原子附著的載體，因此與鋁原子的接觸附著十分重要，而且要有利于鋁原子附著和排列，這就要求涂層與鋁原子有良好的結(jié)合力。使用3M810膠帶平貼于紙面60 s后45°快拉，并在強(qiáng)光下觀察表面涂層是否有脫落。測(cè)得數(shù)據(jù)見(jiàn)表3，所有樣品涂層均未脫落。顯而易見(jiàn)，紙樣涂層的層間結(jié)合力及涂層與底紙的結(jié)合力在儲(chǔ)存一年后依然符合相關(guān)要求，并未出現(xiàn)突然變差的情況，證明掉墨現(xiàn)象并非由涂層牢度不佳導(dǎo)致。

表3同一樣品在不同儲(chǔ)存時(shí)間下的涂層結(jié)合牢度

2.4傅里葉紅外變換測(cè)試（FTIR）

為了探究表面轉(zhuǎn)移涂層是否發(fā)生了結(jié)構(gòu)變化，對(duì)不同儲(chǔ)存時(shí)間下的樣品進(jìn)行紅外光譜測(cè)試分析，見(jiàn)圖2。可以看出，儲(chǔ)存時(shí)間為6—18個(gè)月的樣品的紅外譜圖并未發(fā)生明顯變化。譜圖的一致性證明了噴鋁紙表面轉(zhuǎn)移涂層的基本結(jié)構(gòu)并未隨著時(shí)間發(fā)生明顯變化，即掉墨現(xiàn)象的出現(xiàn)并非由于轉(zhuǎn)移涂層出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致。根據(jù)相關(guān)研究，噴鋁紙?jiān)趦?chǔ)存的時(shí)候，紙張及涂層中添加的助劑，環(huán)境介質(zhì)中的水分子、油污和空氣等小分子物質(zhì)會(huì)通過(guò)吸附、擴(kuò)散、遷移和凝集等作用，甚至鍵合等途徑，在轉(zhuǎn)移涂層表面形成低分子物質(zhì)的富集區(qū)，即弱界面層，降低了轉(zhuǎn)移涂層的表面張力，并使其印刷適性變差。