浅析UV油墨的印刷工艺及品质差异

2007/8/10 15:04:24

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。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。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； ◆瞬间干燥，无UV照射时不干，停机时不用担心干墨； ◆胶印无需喷粉；印刷完的纸张可以立即进行后加工； ◆很高的光泽度，高上光质量，可以局部上光； ◆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； ◆UV油墨符合“5E原则”(Energysaving、Ecology、Economics、Ease of application、Excellence of finish)，具有很好的发展前景；缺点 ◆UV油墨价格高于传统油墨产品； ◆紫外装置需要增加投资； ◆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； ◆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。（待续）

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