油墨附着力测试

油墨附着力测试

1. 检测项目：方法与原理

油墨附着力是指油墨膜层与承印物表面之间结合的牢固程度，是评价印刷品质量的核心指标。其测试主要围绕机械破坏法展开，通过定量或定性地评估膜层剥离所需的力或抵抗破坏的能力来进行。

1.1 划格法/划X法

• 原理：利用精密切割刀具，在印刷膜层上切割出特定间距的平行线网格（如1mm×1mm、2mm×2mm）或一个“X”形划痕，破坏油墨与承印物界面的结合。随后使用专用压敏胶带粘附并快速撕离，根据膜层从网格中脱落的比例来评定附着力等级。

• 方法分类：

  • 手工划格法：依靠手动操作划格器，适用于实验室快速评价。

  • 仪器划格法：使用电动或气动划格设备，确保切割压力、速度和间距恒定，结果更精确、可重复。

• 评级标准：通常采用0-5级或ISO 0B-5B等级，0级（5B）表示无脱落，附着力最佳；5级（0B）表示脱落面积大于65%，附着力最差。

1.2 胶带剥离法

• 原理：此方法是划格法的补充与延伸，但其核心在于直接评估胶带对油墨膜层的剥离力。将规定型号和粘力的压敏胶带紧密贴附于未划格的印刷区域，或以特定角度（如180°或90°）从基材上快速撕离，检查油墨是否被胶带粘下。此法直接模拟了表面受到粘性物体作用时的附着力表现。

1.3 摩擦试验法（耐摩擦性）

• 原理：通过摩擦头（如标准橡皮、特定摩擦布）在恒定压力下对印刷表面进行往复或旋转摩擦，考察油墨膜层因摩擦而导致脱落的抵抗力。虽然主要评价耐磨性，但本质上反映了附着力强弱，附着力差的油墨极易因摩擦而脱落。

• 常用方法：

  • 干摩擦测试：摩擦头与样品在干燥状态下直接摩擦。

  • 湿摩擦测试：摩擦头用特定溶液（如水、酒精、汽油）润湿后进行摩擦，用于测试对溶剂或潮湿环境的耐受性。

1.4 拉伸剥离法（定量测试）

• 原理：使用材料试验机进行定量测试。将印刷样品制备成特定尺寸，一端基材固定，另一端油墨层用高强度胶粘剂与剥离夹具粘接，以恒定速度（如300mm/min）进行180°或90°的剥离。试验机实时记录剥离过程中的力值曲线，其平均值即为剥离强度，单位通常为N/cm或N/25mm。此法可提供精确的附着力数据，适用于研发和深度质量分析。

1.5 耐刮擦测试法

• 原理：使用硬度标号已知的铅笔（如9H-6B）或特定材质的刮针，在固定负载下以一定角度和速度划过印刷表面，观察是否出现划痕或油墨脱落。通过不划伤油墨膜层的最大铅笔硬度或特定负载下的刮擦表现来评估附着力和膜层硬度。

2. 检测范围：应用领域需求

不同应用领域对油墨附着力的要求及测试重点各异：

• 包装印刷：食品、药品包装需进行耐内容物（油脂、酒精、酸碱）摩擦测试；运输包装要求优异的划格和胶带附着力，以抵抗搬运、堆码过程中的摩擦与粘连。

• 商业印刷与出版物：注重基本的划格附着力和耐普通摩擦性能，确保书籍、画册在翻阅过程中不被蹭脏。

• 标签印刷：不干胶标签需测试在各类基材（如PET、PE、PP瓶体）上的最终贴标附着力，以及模切排废时边缘油墨的附着力。

• 金属、玻璃与陶瓷印刷：此类非吸收性基材附着力是难点，常需进行水煮测试、高压蒸煮测试或百格测试后结合胶带剥离，并评估其耐候性、耐化性。

• 电子印刷与薄膜开关：柔性电路、触摸屏等产品上的导电油墨，要求极高附着力和耐反复弯折性，常结合弯折试验后进行附着力测试。

• 塑料制品印刷：如家电外壳、玩具，需测试油墨在PP、PE、ABS等塑料上的附着力，并重点关注耐醇擦、耐手汗及耐化妆品腐蚀性能。

3. 检测标准：国内外参考文献

检测方法的标准化确保了结果的可比性与权威性。国际上广泛参考国际标准化组织和美国材料与试验协会发布的相关技术规范。例如，对于划格试验，有专门描述试验方法的文件，对切割刀具的规格、切割间距、胶带类型及粘贴与撕离程序作出了严格规定。胶带测试则有专门针对压敏胶带剥离附着力试验的标准方法。在印刷行业，关于印刷油墨耐磨性（耐摩擦性）的测定也有详细的测试规程。中国国内将相关国际标准等同或修改采用，形成了国家推荐性标准体系，涵盖了清漆和色漆涂层划格试验、胶带剥离强度测试方法以及印刷油墨耐磨性测定法等。不同行业（如包装、电子）也根据自身特点制定了相应的行业标准，对测试条件和合格判定准则进行了具体化。

4. 检测仪器：主要设备及功能

4.1 划格试验仪

• 功能：用于执行标准化的划格或划X测试。核心部件为多刃切割刀头，可一次性切割出间距精确的平行线阵。高端型号配备自动加载装置和观察显微镜，确保切割深度一致且便于评级。

4.2 胶带压辊机与标准胶带

• 功能：胶带压辊机用于在粘贴胶带时施加恒定压力（如2000g±50g）和速度，确保胶带与测试区域无气泡、紧密接触。标准胶带（如特定粘合力范围的聚酯薄膜胶带）是测试的关键耗材，其粘性必须符合标准规定。

4.3 摩擦试验机

• 功能：模拟摩擦损耗过程。主要类型包括往复式（直线往返）和旋转式。可精确控制摩擦行程、速度、压力（负载）和次数。部分机型集成滴液装置，用于湿摩擦测试。

4.4 万能材料试验机（拉力机）

• 功能：用于进行定量的拉伸剥离测试。配备高精度力值传感器和位移控制器，可执行剥离、拉伸、剪切等多种力学测试。需搭配专用的剥离夹具（如90°或180°剥离夹具）使用。

4.5 电动/气动铅笔划痕试验仪

• 功能：用于铅笔硬度法和定量刮擦测试。可将铅笔或刮针固定在指定角度和负载下，以恒定速度推动样品进行刮擦。通过观察划痕或测量刮擦后的表面变化来评定附着力与耐刮性。

4.6 其它辅助设备

• 恒温恒湿箱：用于在测试前将样品和测试环境置于标准温湿度条件下进行状态调节，确保测试条件的一致性。

• 百格板评级图/显微镜：用于比对标定划格测试后的脱落等级，显微镜可辅助观察微小脱落区域，进行更精确的判定。

综上所述，油墨附着力测试是一个多方法、多标准的系统化评估过程。选择何种检测方法需紧密结合基材类型、油墨特性、最终产品用途及相关技术规范的要求。通过科学的测试与准确的评价，可有效控制印刷质量，预测产品耐用性，并指导油墨配方与印刷工艺的优化。