随着人类对环保的要求越来越高。油墨的发展也经历了苯溶性油墨、脂溶性油墨、水溶性油墨等过程。脂溶性油墨虽然不再含有苯类致癌物质,但其产生的VOC仍会对环境及人体健康产生不良影响。水性墨因其干燥是靠水分的蒸发,时间较长,高速生产上也受到一定限制。UV墨的应用不会产生VOC,且其干燥时间短,因此,UV墨近年来得到了快速发展。
UV油墨通常由颜料、预聚物、活性稀释剂、光引发剂和助剂组成。在一定波长的紫外线照射下,能够从液态转变成固态的液体油墨。
UV固化原理是:在紫外线的照射下,UV油墨中的光聚合引发剂吸收一定波长的光子后转为游离态分子,成为自由基,然后通过分子间能量的传递,使聚合性预聚物变为游发态,产生电荷转移络合体,络合体之间不断交联聚合,固化成膜。
1、UV固化光源
1.1 无极汞灯,可以瞬间开关,且寿命长、功率大。用于UV固化的无极汞灯的光谱是一个连续的光谱,可用于较厚墨膜的固化。工业上的生产固化通常使用高压汞灯。高压汞灯可以产生辐射强烈的310nm、365nm、410nm等波长的特征紫外光(UV)、可见光及红外光(IR),其中365nm为主峰的波长是世界各国常用的用于固化干燥的波段。
1.2 新型发光二极管UV固化光源。发光二极管具有很多优点,使用方便而且经济,其可以瞬间接通和关闭,照明寿命长、操作电压低、电损耗低以及进行连续的能量输出等。这种光源本身发热量很小,适合对温度敏感的印刷品的干燥。
1.3 受激准分子灯。所谓受激准分子灯(受激二聚物、三激物)是一种无稳定基态而只呈现弱键受激态的分子形式。一些重要的受激准分子是由稀有气体、稀有气体氯化物、卤素以及与卤素混合物经电子激发而形成的。目前开发出的几种受激准分子灯产品,主要是在波长为172nm、222nm、308nm和351nm处有UV光发射的光源。受激准分子灯波段分布极窄,并具有高能量,能使UV油墨快速固化,其在固化UV油墨过程中不产生臭氧,对基材和生产设备无热量转移。
2、相关参数对固化质量的影响
影响光固质量的主要因素UV灯的波长、能量、吸风装置等。
2.1 UV灯波长:经常使用的365nm波段的光谱只适用于一般的光固化油墨。不适用于特殊光谱要求的油墨。UV灯管的杂光过多,会影响光固效果,一般在选用UV光固设备时应先进行光固试验,以检验UV机的波长是否符合光固要求。
2.2 UV机的能量:一般UV光固油墨要求的功率为80-120W/nm,光固能量过高会造成油墨的脆化,光固能量过低达不到光固效果。
2.3 吸风装置:UV灯在散发紫外线的同时,也会产生大量的热量,使机体内的温度不断升高,光固机在UV灯管上方装有抽风装置,并通过抽风管道将固化过程中产生的臭氧排出室外,从而达到降温的目的。当承印物太薄或耐温要求很低时,需经光固试验确定是否能满足要求。
3、UV油墨的优点
3.1 不含挥发性的有机物
多数UV产品含很少或者完全不含有机溶剂,不会有溶剂侵蚀破坏印刷品,不会损害人体健康及污染环境。
3.2 适于即时印后处理
经紫外线光照射后可以迅速固化,印刷油墨印到承印物上后将保持原样,不会收缩变形。
3.3 用墨量少
因为UV油墨不含溶剂,故只需传统油墨用量1/3-1/2的用墨量即可获得预期的效果。
3.4 配色能力强
调整油墨的黏度,色调及明度,则可以配出丰富的色彩,只要将基本色两种或者两种以上混合就可以获得多种想要的颜色。
使用纯的UV油墨时,其对应的墨辊、橡皮布等必须是UV专用型,UV油墨会损坏普通的墨辊或橡皮布,且每色印刷后均需干燥,对印刷机器设备要求较高,因此混合型油墨应运而生。在纯的UV油墨中加入油性树脂,即成为混合型UV油墨。混合型UV油墨除具有UV油墨的诸多优点外。还具有其独特的优点:油墨费用较低;可使用原有的墨辊、橡皮布;只须使用为数不多的UV灯;臭味少。
目前,UV油墨已广泛应用于各个领域,满足一些特种印刷的需要,相信不久的将来,UV油墨会成为印刷行业的后起之秀,为印刷行业再添色彩。
版本/修订:宣字/42 文件编号:YH/-2014.1
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