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環(huán)保油墨之一紫外光固化油墨的組成及應(yīng)用

2010-07-19

隨著包裝行業(yè)的發(fā)展，油墨技術(shù)不斷的發(fā)展將促進(jìn)油墨的快速發(fā)展，油墨的用量將不斷的提高，油墨的生產(chǎn)量也會(huì)不斷的提高，到2010年底，中國(guó)印刷油墨消費(fèi)總量將可達(dá)到43萬(wàn)噸/年左右的水平。

      由此可見(jiàn)油墨行業(yè)有著巨大的發(fā)展空間，下面我將著重介紹一下環(huán)保油墨之一紫外光固化油墨的組成及應(yīng)用。

      紫外光固化油墨又稱“膠印紫外線(UV)油墨”與普通油墨相比，紫外線油墨具有良好的印刷適性、顏色穩(wěn)定性、疊印效果和光亮度。

  一、    膠印紫外線油墨(UV)的組成

紫外線油墨是由連接料、顏料、光敏劑、輔助劑等組成。

①連接料是一種膠粘流體，起著連結(jié)作用。它是由光固型樹(shù)脂和預(yù)聚物、交聯(lián)劑(單體交聯(lián)劑和預(yù)聚物交聯(lián)劑)等組成。連接料增加了油墨的流動(dòng)性，使油墨從墨斗到印版再到承印物，完成良好的油墨轉(zhuǎn)移，并在一定波長(zhǎng)的光作用下產(chǎn)生連鎖聚合，交聯(lián)固化成膜，使顏料牢固地附著在印刷面上。連接料是油墨的主要流動(dòng)部分，也是油墨的心臟。

②交聯(lián)劑作為一種稀釋劑，能降低油墨的粘度，提高印刷適性，在光聚合反應(yīng)中起到交聯(lián)固化的作用。

③因?yàn)檫B接料中有部分物質(zhì)不能直接吸收光子的能量，這就需要在油墨中加入光敏劑，也叫光引發(fā)劑，在一定波長(zhǎng)的光的作用下，光敏劑分子分解成兩個(gè)自由基，其分子中的電子從低能級(jí)躍到高能級(jí)，并產(chǎn)生振動(dòng)，使光固樹(shù)脂和光敏稀劑中的不飽和雙鍵分裂，產(chǎn)生連鎖聚合，并進(jìn)一步交聯(lián)固化。

④輔助劑是油墨中除主要部分外的附加部分，主要是一些蠟類物質(zhì)，如微結(jié)晶蠟聚乙烯蠟等。輔助劑能降低油墨的粘度，增強(qiáng)墨膜的耐磨性等。

3. 膠印紫外線(UV)油墨使用時(shí)的注意事項(xiàng)

①調(diào)配紫外線油墨時(shí)，光固型油墨之間可以相互摻合，但不能與普通油墨混合使用。在印刷時(shí)，當(dāng)普通油墨改換成紫外線油墨時(shí)，一定要用專用的清洗劑對(duì)機(jī)器印刷部分進(jìn)行徹底清洗，否則會(huì)出現(xiàn)油墨干燥不良和著墨不好等現(xiàn)象。

②紫外線油墨的輔助材料主要有撤粘劑、催干劑、堅(jiān)膜劑、稀釋劑等。撤粘劑的主要作用是降低油墨的粘度，撤粘劑的用量一般是油墨的5％，太多會(huì)造成油墨附著力下降；催干劑的作用是加快油墨的固化速度，用量一般是油墨的2％，堅(jiān)膜劑的作用是增強(qiáng)油墨的耐磨性，用量一般是油墨的5％～10％；稀釋劑的作用是增加油墨的流動(dòng)性，用量一般是油墨的 3％～5％，用量過(guò)多會(huì)造成墨膜干燥不良。

③油墨固化是否充分的檢驗(yàn)方法：印刷品背面應(yīng)干凈、無(wú)粘臟，用手摸墨膜無(wú)粘性；用拇指在50N的壓力作用下捻壓，墨膜無(wú)壓痕、不破裂；用指甲使勁劃墨膜，無(wú)劃痕。

4. 膠印紫外線(UV)油墨印刷工藝要求

①色序安排：UV膠印色序安排問(wèn)題比較復(fù)雜，由于不同的顏色對(duì)紫外線光子的吸收不同，所以不同油墨的干燥速率也不相同。品紅油墨對(duì)紫外線的透過(guò)性更好，其次為黃墨、青墨、黑墨。由于黑墨在物理學(xué)上是全吸收光譜，白墨是全反射光譜，都影響著光敏劑對(duì)紫外線光的吸收，從而影響干燥速度，所以其色序安排應(yīng)為白、黑、青、黃、品紅墨，使透光性差的油墨盡可能多地吸收光子，增強(qiáng)其固化作用。這樣的色序安排在單色或雙色印刷中效果尤其明顯。因?yàn)檫@樣相當(dāng)于給白墨、黑墨增加了一次光固機(jī)會(huì)，其干燥效果自然就好；在具有多組紫外燈干燥裝置的多色印刷機(jī)中，此種色序安排也是合理的；在進(jìn)行專色印刷時(shí)，線條或文字版應(yīng)先印，墨色深、面積小的實(shí)地版也應(yīng)先印，大面積實(shí)地版后印，這樣安排可以讓著墨量達(dá)到更高，色彩更加飽滿，同時(shí)也可避免大面積的墨膜被蹭臟和劃傷。

②潤(rùn)版液：帶有酒精潤(rùn)版裝置的多色膠印機(jī)，要把水斗原液換成專用UV水斗原液，酒精不變。在單色膠印中，可在水中加入酒精以降低水的用量，減少油墨的乳化，降低油墨的表面張力，提高油墨的干燥速度。清洗要用專用UV洗車水進(jìn)行清洗，若無(wú)專用UV洗車水，用無(wú)水乙醇或二甲苯效果也不錯(cuò)。

③印版：由于紫外線油墨和UV洗車水的腐蝕性很強(qiáng)，普通PS版的耐印力很低，一般在1000～2000印左右，所以要用專用UVPS版或烘烤過(guò)的普通PS版。在溫度為250℃的情況下，按照常規(guī)方法曬制的普通PS版，需要烤版10～15分鐘，CTP版也需要烤版10～15分鐘。

④UV燈的選擇：實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)印刷速率為300轉(zhuǎn)／小時(shí)，用3支8KW的UV燈管；當(dāng)印刷速率為6000～8000轉(zhuǎn)／小時(shí)，用6支8KW的UV燈管方能實(shí)現(xiàn)印刷品的完全干燥。當(dāng)干燥效果確實(shí)不理想時(shí)，可適當(dāng)加入光敏劑，加入量依據(jù)干燥程度而定。UV固化的有效波長(zhǎng)范圍是200～400nm，印刷車間中一些光源的波長(zhǎng)也在此范圍內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致油墨的表層輕微固化，所以應(yīng)注意環(huán)境光對(duì)紫外線油墨干燥的影響。

二、膠印紫外線(UV)油墨的特點(diǎn)

與普通油墨相比，紫外線油墨具有良好的印刷適性、顏色穩(wěn)定性、疊印效果和光亮度。

①其固化速度快，在紫外線光照射下，幾秒鐘即可固化，尤其是在包裝印刷中，經(jīng)常需要印刷大面積實(shí)地，要求有較高的密度，因此不得不加大上墨量，這時(shí)干燥問(wèn)題就變得非常重要，油墨不易干燥往往影響印刷生產(chǎn)效率，而采用紫外線光固油墨，這個(gè)問(wèn)題便迎刃而解了。

②紫外線油墨還可以防止油墨結(jié)皮，解決了膠印機(jī)停機(jī)時(shí)的后顧之憂。

③其結(jié)膜性好，對(duì)各類承印物材料都具有良好的附著力，由于紫外線油墨不含溶劑，固化后的墨層厚度與印刷墨層厚度基本相同，單位重量的紫外線油墨與普通油墨相比，印刷面積大30％－50％。固化時(shí)無(wú)滲透，可以在非吸收性的承印材料上印刷，如證卡的印刷等，這是普通的膠印油墨不能涉足的領(lǐng)域。

④由于紫外線油墨在印刷時(shí)不需要噴粉，從而使印刷環(huán)境得到了良好的改善，避免了由于噴粉而給印后加工所帶來(lái)的麻煩，如對(duì)上光、覆膜效果的影響，并可進(jìn)行連線加工。

⑤紫外線油墨色彩鮮艷，其耐劃傷性、耐磨性、耐酸堿等性能都比普通油墨好，因此，盡管其價(jià)格比普通油墨貴得多，但還是被廣泛應(yīng)用。

       隨著我國(guó)膠印市場(chǎng)的穩(wěn)步發(fā)展，膠印油墨也得到了較快發(fā)展，其質(zhì)量水平基本接近或達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近兩年深圳印刷招聘，膠印油墨在我國(guó)油墨市場(chǎng)中所占據(jù)的比例上升至50%～60%，仍占主導(dǎo)地位，而且這一比例在今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)有很大變化。