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什么是UV油墨
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所谓UV(ultraviolet:紫外线)油墨,是指经UV光线照射瞬间固化的油墨,由于可在非吸收性承印物表面印刷,目前在各个领域均有应用。
·紫外固化的机理
UV油墨所使用的颜料与通常的原色油墨的颜料基本相同。为防止油墨快速固化所导致的变形或开裂、使墨膜稳定,采用分子量大、对UV光无反应的聚酯等中性树脂。
实际上,UV油墨的固化成分,是环氧丙烯酸酯等丙烯酸系的低聚物和单体。单体即指分子化合物单体,低聚物则是由若干个单体聚合而成,其分子量较小,这些低聚物和单体不断地聚合从而完成油墨的固化,但仅有这些成分即使是在紫外线照射下聚合也不会发生,必须有光聚合引发剂作为聚合产生的“导火索”。光聚合引发剂如二苯甲酮在紫外线照射下,成为带不配对电子的自由基团(图1)。这一自由基带有一个不成对的电子,处于不稳定状态,具有容易发生化学反应的特点。为使基团的电子变为配对,需要将丙烯酸单体或者是低聚物的双键打开后再聚合,这一次丙烯酸单体即变为自由基团(图2)。这一反应反复进行,分子量逐渐变大,其形态将由液态变为固态。实际上这一反应在瞬间即完成,印品从印刷机出来的时候,已经有90%的油墨完成了固化。
·颜料与UV光线穿透力
UV灯随种类的不同所发出光的波长不同。水银灯的波长在200-400nm之间,峰值多处于短波长区域,用于不含颜料的UV光油等的固化;金属卤素灯波长在200-500nm附近,主要用于彩色油墨的固化。
要使不同类型的光聚合引发剂产生上述反应,所需配置的UV光源的波长是不同的。另外对不同的颜料光线的穿透力往往不同。一般要在一种油墨中加入数种引发剂。
从UV光线对颜料的穿透力来看,黑墨中使用的炭黑会将光线吸收殆尽,因此,减少黑墨中炭黑的比重,可加大洋红以及蓝色等补色颜料的用量,使光聚合反应容易发生。从道理上说,UV油墨若不使用专用的UV灯不会产生固化,尤其是太阳光影响很大。紫外线成分少的荧光灯仍然会使UV油墨产生固化,使用时必须予以注意。
UV磨砂油墨又称仿金属蚀刻油墨,是一种新型紫外线光固化油墨,其印刷方式首选丝网印刷,基材多为金、银卡纸或其他纸塑复合等具有强烈镜面效果材料,干燥方式为UV紫外线光固化。由于其印品具有强烈的砂感,美观、高雅、大方、因而推广极快,短短几年,就在烟包、酒包、化妆品等高档包装印刷领域占据了相当大的比例。但是,由于该油墨的投资门槛较低,配方设计人员水平参差不齐,可利用的原材料涉及面太广;而该油墨目前在国际或国内都还标准。因而在印刷过程中,特别是大批量工业化生产中,不免存在这样或那样的问题,谈谈UV磨砂油墨在配方设计过程中应该考虑几个因素,供同行参考。
一、UV磨砂油墨的印刷适性
一般来说,UV磨砂油墨小批量印刷时,基本不会出现很严重的印刷问题,但用全身动网印机进行大批量高速生产时,就会出现问题。如印几千张或上万张后,UV磨砂油墨就不能完全密实地铺展在丝网上,导致磨砂状态下均匀;UV磨砂油墨太稀或相容性不好,导致跑边、露底等。要解决这类问题,首先在UV磨砂油墨配方设计中要注意以下三点:
1、保证UV磨砂油墨的触变性较好,静止时相对较稠,印刷时相对较稀;
2、保证UV磨砂油墨有适宜的黏性,对丝网有适宜的黏着力;
3、要保证UV磨砂油墨有合适的稀稠度。
二、 UV磨砂油墨的原材料质量
大批量印刷UV磨砂油墨时有残渣,这是令很多印刷厂家头痛的问题,因为大量的残渣不仅使印刷厂家成本大增,同时也严重地影响了生产效率。那么在设计UV磨砂油墨时,就必须对所用到的原材料进行仔细考察。
1、要确保原材料粒径与丝网目数相适应;
2、确保各种原材料相容性好,不会发生化学反应,同时有良好的印刷适性,过网率高;三是按要求保存(阴凉处、密闭、避光)及在正常条件下(20——26℃)印刷,不产生暗反应,即使是最微小的凝胶或光敏反应物,也会导致印刷适性下降,过网率降低。
三、UV磨砂油墨的原料成分
有些印刷厂家为了降低成本,会使用一些质量相对较差的金、银卡纸,则容易发生UV磨砂油墨经微溶解金卡纸上的金色,严重时甚至把金色全部溶掉,使整下印品发白。那么,要克服这类问题,在设计UV磨砂油墨配方时,就必须全盘考虑各种原材料的组成,保证分子量大的与分子量小的成分的比例,不至于让分子量比较小的物质溶掉金卡的底色。当然,减小曝光量,缩短印品从印刷到固化的时间,对克服印品发白也会有较好的效果。
四、UV磨砂油墨的干燥问题
由于各个印刷厂家所使用的UV灯不同,功率不一样,印刷速度也不尽相同,所以可能造成使用同一种UV磨砂油墨,在一个厂家出现固化不透,而在另外一个厂家却固化过头,光敏剂残留太多的情况。固化不透就会反黏,光敏剂残留太多就会加重印刷品气味。因此,UV磨砂油墨配方要有很强的针对性,必须完全了解印刷厂家的机器设备、UV灯管数量、功率、印刷速度等。然后根据实际情况,一方面保证适宜的干燥速度,做到残留量尽量小;另外,尽量使用无气味光敏剂,就可以保证UV磨砂油墨固化后基本无气味,而且不反黏。
总之,在UV磨砂油墨配方的设计中,必须充分了解UV磨砂油墨中各种原材料的性能,对相容性、稳定性、印刷适性进行全面而准确地考察,经过反复试验和试用,不断摸索和改进,使UV磨砂油墨的组分更符合印刷厂家的要求。
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