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UV固化油墨行業(yè)進展與應用領域詳述
2006-12-22 00:00 來源:中華印刷包裝網 責編:中華印刷包裝網
1、前言
環(huán)保油墨逐步取代傳統的,、揮發(fā)有機溶劑油墨,,是印刷業(yè)發(fā)展的方向和趨勢。決定環(huán)保油墨的三大因素:
低VOC(Volatile Organic Compound揮發(fā)性有機物質)排放:目前,,國內外在柔性印刷和凹版印刷中,,已部分或全部采用水性油墨,用水的滲透和揮發(fā)作為干燥手段,,在很大程度上減少了油墨的VOC含量,。而UV固化油墨的發(fā)展進一步改善了這一狀況。
易降解:油墨的原材料必須在物理,、化學和生物的作用下,,易降解。通常以植物中提取出來的物質作為原材料,,比如大豆油,,這樣的油墨比由其他化工材料合成的油墨更易降解。
原材料可再生:植物合成的油墨可再生,,由煤炭等化工類產品制造出來的油墨不可再生的,。
所謂UV(Ultraviolet:紫外線)油墨,是指經紫外光線照射瞬間固化的油墨,。UV固化油墨由連結料,、顏料及有關助劑3部分組成。UV自由基固化油墨在紫外光照射下,,引發(fā)劑引發(fā)連結料中的不飽和鍵發(fā)生自由基聚合,,油墨固化成膜。UV固化油墨在國外早已有研究,,近年來有不少產品推向市場,。由于可在非吸收性承印物表面印刷,目前在各個領域均有應用,。UV固化油墨屬反應性油墨,,數秒就可以固化,適合高速印刷,。因反應性干燥交聯過程,,對絕大多數底材的附著力良好。傳統的溶劑型油墨施印后一般需經過干燥,,干燥過程需要消耗大量熱源,,速度較慢,,且有溶劑揮發(fā),,干燥以后的附著力不理想,,對后續(xù)工藝也產生影響.
在UV油墨中,液態(tài)的單體和低聚物取代了樹脂連結料,,使顏料分子可以分散其中,。由于沒有任何溶劑的揮發(fā),固化后的油墨層厚度同固化前的厚度完全一樣,,因此我們通常稱UV油墨為“100%固體”油墨,。
在UV油墨發(fā)展初期,受條件限制,,配制油墨的化學原材料(光引發(fā)劑,、樹脂、單體等)的選擇性很小,,也缺乏適合工業(yè)應用的紫外光源,。如今油墨制造商可以在數千種原材料中進行選擇。UV固化整個固化體系為無溶劑體系,,UV油墨印刷有穩(wěn)定的適應性,,可提高實際生產效率并可降低成本,能給投資者帶來高生產率及高產量等經濟效益,。正因為如此,,這種技術受到許多應用廠商的青睞,這也正是這種技術得到迅速推廣和運用的主要原因,。近年來,,歐洲對能量固化油墨和光油的需求呈增長態(tài)勢,尤其是在包裝印刷領域,。20世紀90年代后,,UV固化油墨開始大規(guī)模進入使用階段。
2,、UV固化油墨優(yōu)勢以及常見問題
UV光固油墨具有很多優(yōu)點,,主要表現在:
①固化速度快,省時省力節(jié)能,。②設備占地面積小,,經濟實惠。③屬于無溶劑型油墨,,不存在自然揮發(fā),,油墨粘度穩(wěn)定性好,印刷中不會有拉絲現象,。④光澤度高,,墨層固化后有較好的耐摩擦和耐抗性,。⑤UV光固油墨固體顆粒小,故可印刷精致圖紋,。⑥不存在有機揮發(fā)物,,環(huán)保等。
UV光固油墨正因為具備諸多優(yōu)點,,所以近年來得到很廣泛的應用,。但在使用中會存在以下問題,歸類如下:
①承印物和油墨不相容以及承印物表面受到污染導致的無附著力,。②疊印時層間附著力弱,。③出現條紋、斑紋,。④油墨固化后成斑紋狀,。⑤不能固化或表面發(fā)粘和殘留氣味大。⑥分辨率或清晰度不夠,。⑦點的印跡擴大,。⑧邊緣卷曲。⑨魚眼,、白點,。⑩光澤度低等。
UV油墨有多種系列,,其組成的多樣性構成了其影響因素的復雜性,。影響油墨固化充分性和最佳固化速度的主要因素有如下幾個方面:外部條件有固化時的溫度、固化的環(huán)境條件,、光引發(fā)劑,、光源的輻射強度等;內部條件有顏料性質,、油墨墨層厚度,、承印材料的表面性質等。
株式會社研制出了提供在印刷品上不發(fā)生鋸齒紋,、搭色,、針眼、透色等缺陷,、具有穩(wěn)定的適印性,、并且可制造呈現高度的鏡面光澤、彩色鏡面光澤的印刷品的特殊絲網印刷油墨,。
日立麥克賽爾株式會社發(fā)明提供了一種油性顏料油墨組合物,,該油性顏料油墨組合物與現有技術相比,不存在使用有機溶劑油墨組合物所存在的安全性和異味的問題,可以在沒有接受層的聚氯乙烯類低成本薄膜的印字媒體上印字,,可以適用于室外環(huán)境,。
(1)UV絲網印刷油墨
絲網印刷是目前主流印刷工藝之一,屬于孔版印刷,,應用廣泛,。絲印可以產生比較厚的墨膜,承印面可以是平面,,也可以是曲面,,成本低,。但印刷速率不高,,UV絲印油墨厚度較高,對底層固化提出了挑戰(zhàn),。油墨越厚,,底層固化速率越低,好在絲網印刷本身速率不高,。UV網印最適合需要厚墨層印刷的場合,,如海報印刷。
UV固化常采用自由基和陽離子聚合的方法,。近年來陽離子UV 油墨(也稱陽離子油墨)是隨著UV技術發(fā)展而研發(fā)的一種新型特種油墨,。陽離子UV油墨多用于短版套筒型熱縮膜的印刷,自由基油墨則因墨膜收縮量小而多用于紙類承印物,。陽離子UV油墨的優(yōu)勢在于反應類型為典型的環(huán)氧基團逐步開環(huán)聚合反應,,能明顯提高油墨的有效成分含量。
自由基油墨反應速度快,,但會導致自由基UV油墨的柔性下降,、親和性、粘附性變差,。相比之下,,自由基油墨基本上只能利用UV曝光才能徹底干燥,導致揮發(fā)量增加,。陽離子UV油墨固化速度稍遜于自由基油墨,,可二次固化,不易被氧化,,無收縮量,,附著性優(yōu)良等特點。陽離子UV油墨具有揮發(fā)性低,、氣味小,,但顏料大多含有強親核性的基團,而且陽離子光引發(fā)劑的選擇余地太小,價格太高,。
UV網印金屬油墨主要由光敏樹脂,、光敏劑、顏料和助劑組成,。UV網印金屬油墨在應用過程中,,具有節(jié)省能源和場地,提高工作效率的特點,。在印刷過程中,,由于網版上的油墨未能接觸紫外線的照射,因此它永遠不會堵網,,這給印刷精確的圖文和連續(xù)性操作帶來了很大的方便,。UV網印金屬油墨由于在環(huán)保、成本,、效率方面與普通的溶劑型金屬油墨相比具有明顯的優(yōu)勢,。因此,它的應用前景必定十分廣闊,。同時,,這種油墨也正被印刷廠家逐漸了解和采用。目前國內市場上應用成熟的UV金屬網印油墨有德國的lougre油墨和杭州恒基油墨涂料有限公司出品的UV-5000網印金屬油墨,,顏色有常規(guī)色墨和磨砂兩個系列,。 (divid)
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