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UV油墨特点种类及品质差异分析上

发布时间:2022年04月28日    点击:[0]人次

UV油墨特点种类及品质差异分析(上)

自1967年德国拜耳公司研制出第一代UV固化涂料以来,UV油墨印刷技术在世界范围内得到了飞速发展。目前在北美,最大的UV固化领域是印刷油墨与UV上光油。欧洲正积极致力于UV粉末和水稀释涂料、光学透镜涂层、电子涂层、耐磨纸粘合剂、复合材料粘合剂、织物印刷等领域的开发。我国台湾地区目前是亚太地区UV固化原材料的重要供应商。从上世纪70年代开始,我国一些高校、科研机构和企业开始从事UV固化技术的基础理论及应用研究,目前UV印刷工艺在化妆品包装、食品包装、玩具包装、发泡包装、高档商业印刷、高光泽要求的产品等领域得到了广泛应用。

图1 UV印刷使用范围示意

一、紫外光固化干燥油墨的组成及类型

UV油墨实质是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,它通常由颜料、预(齐)聚物、活性稀释剂、光引发剂和助剂组成。

表1 UV油墨的组成及其作用

目前,UV油墨主要有两种,即自由基型和阳离子型。此外,还有电子束EB固化油墨,由于EB固化油墨成本太高,现在还未广泛应用于印刷领域。自由基型UV油墨是目前UV油墨应用的主体,其主要特点是固化时间极短,可实现瞬间固化,在印刷时可以连续收纸而不必担心背面蹭脏。阳离子型UV油墨具有良好的着墨特性和印刷适性,其本身气味较小,有利于环保,适用于食品包装印刷以及附着性较差的承印材料印刷。

二、UV油墨干燥固化的原理

UV固化材料的固化是指在200~400nm紫外光的照射下,光引发剂吸收紫外光的辐射能后分裂成自由基,引发预聚物发生聚合、交联接枝反应,在很短的时间内固化成三维的网状高分子聚合物得到硬化膜,实质是通过形成化学键实现化学干燥,其固化过程一般可分为四个阶段:首先光与光引发剂之间相互作用,包括对光的吸收或光敏剂与光引发剂之间的相互作用;接着光引发剂分子发生重排,形成自由基中间体;然后自由基与齐聚物和单体中的不饱和基团作用引发链式聚合反应;最后聚合反应继续,液态的组分转变为固体聚合物,见图2。而传统油墨所用的树脂,是一种已经聚合了的化合物,可能是固态或液态,主要进行的是氧化结膜反应。

三、UV油墨与传统油墨对比

优点

◆多数UV产品无需使用溶剂,100%固态物质;

◆提高印刷品质:经由聚合物高密度交联结合所产生的组成结构,具有高度的坚韧性、抗污、抗磨损以及抗溶剂的特性;

◆胶印无需喷粉;印刷完的纸张可以立即进行后加工;

◆UV油墨具有良好的触变性,可以进行高加网线数的高精度印刷;

◆UV油墨在一定印刷条件下可以进行冰花、折光、磨砂、邹纹等特殊效果的印刷;

缺点

◆UV油墨价格高于传统油墨产品;

◆并不是完全没有气味,固化后会残留一定的味道;

◆需要消耗更多的能源;

◆UV产品具有一定的危险性,多数UV的产品在没有干燥前,对皮肤有刺激,在操作时应穿戴护肤手套和护目眼罩以减少危害;

◆印刷工艺比传统印刷工艺较难掌握,对承印物的适应性不如溶剂型油墨;

◆附着力较差,要增加附着力时必须先过一层UV底油;

图3 UV胶印干燥装置示意图

◆强紫外线照射3个氧气分子会变成2个臭氧分子,需使用排气管将臭氧排出工作区域;

◆UV油墨印在纸上后,墨迹不好清除,影响废纸的回收。

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