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杭華油墨股份有限公司

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UV油墨基礎(chǔ)知識(shí)

稿件來源: 技術(shù)部            發(fā)布時(shí)間: 2022-03-29

       UV紫外光固化的的基本原理是——UV油墨/光油經(jīng)紫外線照射后,其組分中的光引發(fā)劑吸收光能量,經(jīng)激發(fā)產(chǎn)生游離基,引發(fā)并導(dǎo)致不飽和丙烯酸酯低聚物和活性單體的光聚合交聯(lián)反應(yīng),形成固化墨層/涂層。

       紫外線(UV)從本質(zhì)上說,是一種具有特定頻率(波長(zhǎng))的電磁輻射波。紫外光是波長(zhǎng)為40~400nm的光,擁有較大能量見下表,可引發(fā)光化學(xué)反應(yīng)。

       紫外光又可分為真空紫外光(<200nm)、中紫外光(200~300nm)和近紫外光(300—400nm),由于小于200nm的真空紫外光(也叫遠(yuǎn)紫外光)在空氣中易被吸收消耗,只有在真空中才能傳播,在光固化應(yīng)用中沒有實(shí)際意義,因此UV油墨的固化主要是選擇200—400nm的紫外光,特別是300~400nm的近紫外光。對(duì)紫外線油墨的固化最有效的波長(zhǎng)范圍是350-420nm,這是因?yàn)樽贤饩€油墨的顏料在360NM波長(zhǎng)的照射時(shí),具有最大的透過率。當(dāng)流體狀的油墨,經(jīng)過印刷到印刷品上,再經(jīng)過紫外線光的照射,于是便完成光固化過程。

       對(duì)于UV油墨/光油來說,由于普遍采用的多為不飽和丙烯酸酯體系材料,而該體系的固化干燥屬于游離基引發(fā)下的光聚合交聯(lián)反應(yīng),盡管光固化的過程是在瞬間完成的,但從機(jī)理上來說,它經(jīng)歷了游離基的形成、鏈的引發(fā)和增長(zhǎng)、鏈的終止等反應(yīng)歷程。

       當(dāng)光引發(fā)劑(R)吸收紫外光能量后,即處于不穩(wěn)定的能量激發(fā)態(tài)(R·),并迅速分解為活性大的游離基(R.),該游離基會(huì)立即引發(fā)體系中的不飽和化合物(M)發(fā)生聚合交聯(lián)反應(yīng),并生成新的游離基(RM.),該游離基繼續(xù)與周邊不飽和化合物分子發(fā)生類似反應(yīng),分子鏈不斷增長(zhǎng),形成增長(zhǎng)中的游離基(RMm·或RMn·),隨著反應(yīng)不斷深入,分子量迅速增長(zhǎng)(RMm+1·或RMn+1·),當(dāng)兩個(gè)新生成的游離基(RMm·和RMn·)在光化學(xué)反應(yīng)過程中相互結(jié)合成鏈,生成電中性的分子(Pm、Pn或Pm+n)后,即失去各自的活性,鏈的增長(zhǎng)便告終止。UV油墨/光油也就由膠體/液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài),成為具有多種優(yōu)異性能的不溶難熔的網(wǎng)狀硬涂層。

       UV油墨相對(duì)于普通膠印油墨,優(yōu)點(diǎn)是瞬間固化、100%固化體系、機(jī)上不干、極低VOCs;缺點(diǎn)是相對(duì)于普通膠印油墨,UV油墨的流動(dòng)性相對(duì)較差、水幅較窄、印刷光澤較低,對(duì)膠輥有選擇,更容易干輥,需配套專用輔料。LED-UV相對(duì)于傳統(tǒng)汞燈,優(yōu)點(diǎn)是低功耗、無臭氧、長(zhǎng)壽命、低維護(hù)成本;缺點(diǎn)是低波段芯片<315nm還沒有量產(chǎn)且壽命短、成本高,比較成熟的365nm、385nm、395nm等波段,需匹配合適LED-UV油墨和光油,配套引發(fā)劑成本較高且有黃變,其中LED-UV涂布光油最難解決和被客戶接受。四色油墨的問題,主要是黃變引起藍(lán)墨、黑墨的b值偏高,和LED-UV油墨成本的居高不下。

       在正式印刷之前,必須保證UV印刷適應(yīng)性。對(duì)于新膠輥、兼用機(jī)從普通膠印切換到UV過程以及長(zhǎng)時(shí)間印刷以后,都可能產(chǎn)生干輥現(xiàn)象,造成油墨傳遞性差的情況。對(duì)于此問題的處理過程是:UV洗車誰清洗——UV調(diào)墨油潤(rùn)濕——上墨——印刷(選擇圖文較多的印版)——觀察——連續(xù)印刷。這個(gè)過程中,一旦發(fā)現(xiàn)印刷濃度下降、實(shí)地發(fā)虛、拉紙毛等情況,需停機(jī)觀察膠輥上油墨狀態(tài),如果判斷為干輥,則需重復(fù)處理過程,調(diào)墨油潤(rùn)濕時(shí)間可能長(zhǎng)達(dá)3-10小時(shí)。我們不太建議設(shè)備兩用,從普通膠印轉(zhuǎn)UV的過程中,前幾個(gè)印單肯定會(huì)出現(xiàn)印刷效果不佳的情況。

       LED-UV系統(tǒng)改裝完成后,隨著印刷過程各版輥壓力會(huì)變化,建議正式印刷1周后重新確認(rèn)和調(diào)節(jié)各個(gè)壓力到合理狀態(tài)。印刷2周以后,如果整體印刷狀態(tài)穩(wěn)定的話,可進(jìn)行印刷曲線的制作,否則需要判斷問題原因,并對(duì)癥下藥。

 

 

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