浅谈UV油墨固化

时间:2022-08-22 12:38:33

【摘要】在包装领域,由于uv油墨与印刷品有着与众不同的特点而受到越来越多的青睐。但在进行印刷时,uv油墨的固化是一个很重要的问题。下面将对此问题进行探讨。

【关键词】uv油墨固化

在包装领域,由于UV印刷印品装饰性效果好、无挥发性有害物、油墨可在非吸收性承印物上快速固着等特点而受到越来越多的青睐。但在进行印刷时,UV油墨的固化是一个很重要的问题。所以在进行UV印刷刷时必须注意油墨的固化问题,这一点对于UV胶印来说尤为重要。

1.UV固化装置

现代UV胶印为了适应市场需求,印刷完成后,油墨必须彻底固化,印品才能符合质量标准,这对UV固化装置的选择提出了很高的要求。UV胶印固化装置主要由四部分组成,即灯管、反射器、控制系统和冷却系统。这里主要介绍灯管和反射器。

第一个重要的固化装置是固化灯管。UV胶印油墨和固化机理是油墨中的光敏剂(光引发剂)吸收一定波长的紫外光线后经激发产生游离基,引发并导致不饱和丙烯酸低聚物和活性单体的光聚合交联反应,形成固化层。UV胶印油墨中大部分光引发剂吸收的紫外线的波长在200nm-400nm范围内,所以UV胶印油墨的固化需要光化学匹配性能较好的灯管。这样光源发出的光能最大限度地被感光材料吸收而产生化学反应。目前常用的UV油墨固化灯管多为高压汞灯,这种灯从其发射的光谱来看,在紫外区其主要发生波长为365nm处有较强的辐射,这正好在UV胶印油墨光敏剂所吸收紫外线主波长的范围内,并且最好在每个印刷色组后面都装一支固化灯管。

第二个重要的装置是UV灯光反射器。反射器的作用是使UV灯产生的能量定向,它的主要功能是保证灯管所产生的紫外光都能有效辐照到承印物的表面。反射器的几何形状和反射性能决定了光线直接辐照和反射幅照的相对比例。通常,反射器所用材料是高抛光铝,以达到最大的反射率。UV胶印油墨的固化反射器用集光型(反射罩为椭圆面形)。在椭圆形反射器中,灯管安装于椭圆的一个焦点之上,待固化产品通过该焦点时,将会受到最强的紫外光辐照。集光型反射器反射光辐照强度大,固化效率高,适合于UV胶印的高速印刷。另外反射器离承印物的高度能进行微调,以满足油墨能量最大限度的固化。

2.油墨配方

UV胶印的承印物大多是表面覆有铝箔层的高档金、银卡纸或激光纸,这种纸对油墨的附着力较弱,且印刷过程中有水的存在,如果油墨配方选择不当,降会直接影响油墨的固化,所以UV胶印对油墨有如下要求。

油墨抗水性能的好坏,对于有水参与的UV胶印来说具有重要意义,尤其对于吸水性较差的铝箔纸而言,如果油墨抗水性差,就容易产生乳化。严重时不但影响生产,而且将直接影响到油墨的固化速度,进而影响到产品质量,如造成油墨粘度降低、附着力减弱等。油墨的抗水性能主要取决于油墨结构的稳定性和润版液的性质。

油墨的着色力表示了油墨的浓度或饱和度,着色力强弱主要取决于油墨本身的性质,如颜料含量、颜料分散度和对光的选择性吸收与反射。着色力高的油墨中颜料含量大,着色力强,印迹墨层很薄就能满足色相要求,UV光线容易穿透墨层,有利于油墨的固化;相反,就不利于油墨的固化。

光敏剂是用来催化UV胶印油墨固化的物质,它的选择原则很重要:是根据固化时使用的光源所发射的谱带以及光敏剂的吸收特性决定的。光敏剂的选择应遵循以下原则:光固速度快;与光固树脂、颜料混合性好;不会使固化后的墨膜发黄变色;保证光固油墨在有效存放期间不胶化变质。常用的光敏剂主要有两大类:酮类、安息香及其醚类。

3.承印物的表面张力

承印物的表面张力也叫表面能,是衡量其接受油墨能力的一个指标,当承印物的表面张力低于油墨的表面张力时,油墨润湿不良,呈水滴状,不能牢固地附着再承印物表面,而且形成的墨层较厚且不均匀。油墨的表面张力一般介于水与油之间,为0.03N/m―0.036N/m,所以承印物的表面张力必须大于UV胶印油墨的表面张力10dyn/cm以上。一般是使用电晕法和表面涂布法来改善承印物的表面张力,从而满足印刷要求。

4.操作

仅有好的硬件也是不行的,印刷机操作工的操作技能(软件)也是很重要的。操作是否妥当会直接影响油墨固化,所以在操作过程中必须注意以下几个方面。水墨平衡如果控制不好,油墨就会出现严重乳化,乳化的油墨中合有的水份会阻挡紫外线的透过直接影响油墨的固化速度。所以印刷过程中必须控制好水墨平衡,减小油墨乳化。可以从以下方面入手:(1)使润版液中乙醇(异丙醇)含量在15%左右;(2)严格按照操作程序评定各辊与滚筒的压力。

从颜料对uv光线的反射力来看,品红色反射率为40%~50%、黄色透过率为70%~80%、青色透过率为80%~92%、黑色透过率为88%~90%,而白色墨把绝大部分的UV光线斗反射掉,反射率更高。所以,把不容易固化的油墨先印,把容易固化的油墨后印,即印刷色序为:白―黑―青―黄一品红,这样印刷结束时,各色油墨都能够得到比较彻底的固化。

UV固化装置功率大、光强高、高电压、大电流,基于以上特点要求使用者要经常维护,包括对灯管,反光罩及冷却部分都要定期进行检查、维护、保养。如果维护、保养不到位将直接影响油墨的固化。对UV固化装置的维护:(1)定期清洁灯管表面和反光罩内表面的灰尘;(2)定期检查灯管与电压电流的稳定性,还有接线口;(3)定期检查冷却系统冷却须定期更换。

总之,影响UV胶印油墨固化的因素是多方面的,遇到油墨固化不彻底的问题应根据上述各方面仔细分析,逐项排查,然后解决问题,印刷出合格的令客户满意的产品。

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