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環保油墨之一紫外光固化油墨的組成及應用

2010-07-19

隨著包裝行業的發展，油墨技術不斷的發展將促進油墨的快速發展，油墨的用量將不斷的提高，油墨的生產量也會不斷的提高，到2010年底，中國印刷油墨消費總量將可達到43萬噸/年左右的水平。

      由此可見油墨行業有著巨大的發展空間，下面我將著重介紹一下環保油墨之一紫外光固化油墨的組成及應用。

      紫外光固化油墨又稱“膠印紫外線(UV)油墨”與普通油墨相比，紫外線油墨具有良好的印刷適性、顏色穩定性、疊印效果和光亮度。

  一、    膠印紫外線油墨(UV)的組成

紫外線油墨是由連接料、顏料、光敏劑、輔助劑等組成。

①連接料是一種膠粘流體，起著連結作用。它是由光固型樹脂和預聚物、交聯劑(單體交聯劑和預聚物交聯劑)等組成。連接料增加了油墨的流動性，使油墨從墨斗到印版再到承印物，完成良好的油墨轉移，并在一定波長的光作用下產生連鎖聚合，交聯固化成膜，使顏料牢固地附著在印刷面上。連接料是油墨的主要流動部分，也是油墨的心臟。

②交聯劑作為一種稀釋劑，能降低油墨的粘度，提高印刷適性，在光聚合反應中起到交聯固化的作用。

③因為連接料中有部分物質不能直接吸收光子的能量，這就需要在油墨中加入光敏劑，也叫光引發劑，在一定波長的光的作用下，光敏劑分子分解成兩個自由基，其分子中的電子從低能級躍到高能級，并產生振動，使光固樹脂和光敏稀劑中的不飽和雙鍵分裂，產生連鎖聚合，并進一步交聯固化。

④輔助劑是油墨中除主要部分外的附加部分，主要是一些蠟類物質，如微結晶蠟聚乙烯蠟等。輔助劑能降低油墨的粘度，增強墨膜的耐磨性等。

3. 膠印紫外線(UV)油墨使用時的注意事項

①調配紫外線油墨時，光固型油墨之間可以相互摻合，但不能與普通油墨混合使用。在印刷時，當普通油墨改換成紫外線油墨時，一定要用專用的清洗劑對機器印刷部分進行徹底清洗，否則會出現油墨干燥不良和著墨不好等現象。

②紫外線油墨的輔助材料主要有撤粘劑、催干劑、堅膜劑、稀釋劑等。撤粘劑的主要作用是降低油墨的粘度，撤粘劑的用量一般是油墨的5％，太多會造成油墨附著力下降；催干劑的作用是加快油墨的固化速度，用量一般是油墨的2％，堅膜劑的作用是增強油墨的耐磨性，用量一般是油墨的5％～10％；稀釋劑的作用是增加油墨的流動性，用量一般是油墨的 3％～5％，用量過多會造成墨膜干燥不良。

③油墨固化是否充分的檢驗方法：印刷品背面應干凈、無粘臟，用手摸墨膜無粘性；用拇指在50N的壓力作用下捻壓，墨膜無壓痕、不破裂；用指甲使勁劃墨膜，無劃痕。

4. 膠印紫外線(UV)油墨印刷工藝要求

①色序安排：UV膠印色序安排問題比較復雜，由于不同的顏色對紫外線光子的吸收不同，所以不同油墨的干燥速率也不相同。品紅油墨對紫外線的透過性更好，其次為黃墨、青墨、黑墨。由于黑墨在物理學上是全吸收光譜，白墨是全反射光譜，都影響著光敏劑對紫外線光的吸收，從而影響干燥速度，所以其色序安排應為白、黑、青、黃、品紅墨，使透光性差的油墨盡可能多地吸收光子，增強其固化作用。這樣的色序安排在單色或雙色印刷中效果尤其明顯。因為這樣相當于給白墨、黑墨增加了一次光固機會，其干燥效果自然就好；在具有多組紫外燈干燥裝置的多色印刷機中，此種色序安排也是合理的；在進行專色印刷時，線條或文字版應先印，墨色深、面積小的實地版也應先印，大面積實地版后印，這樣安排可以讓著墨量達到更高，色彩更加飽滿，同時也可避免大面積的墨膜被蹭臟和劃傷。

②潤版液：帶有酒精潤版裝置的多色膠印機，要把水斗原液換成專用UV水斗原液，酒精不變。在單色膠印中，可在水中加入酒精以降低水的用量，減少油墨的乳化，降低油墨的表面張力，提高油墨的干燥速度。清洗要用專用UV洗車水進行清洗，若無專用UV洗車水，用無水乙醇或二甲苯效果也不錯。

③印版：由于紫外線油墨和UV洗車水的腐蝕性很強，普通PS版的耐印力很低，一般在1000～2000印左右，所以要用專用UVPS版或烘烤過的普通PS版。在溫度為250℃的情況下，按照常規方法曬制的普通PS版，需要烤版10～15分鐘，CTP版也需要烤版10～15分鐘。

④UV燈的選擇：實驗證明當印刷速率為300轉／小時，用3支8KW的UV燈管；當印刷速率為6000～8000轉／小時，用6支8KW的UV燈管方能實現印刷品的完全干燥。當干燥效果確實不理想時，可適當加入光敏劑，加入量依據干燥程度而定。UV固化的有效波長范圍是200～400nm，印刷車間中一些光源的波長也在此范圍內，會導致油墨的表層輕微固化，所以應注意環境光對紫外線油墨干燥的影響。

二、膠印紫外線(UV)油墨的特點

與普通油墨相比，紫外線油墨具有良好的印刷適性、顏色穩定性、疊印效果和光亮度。

①其固化速度快，在紫外線光照射下，幾秒鐘即可固化，尤其是在包裝印刷中，經常需要印刷大面積實地，要求有較高的密度，因此不得不加大上墨量，這時干燥問題就變得非常重要，油墨不易干燥往往影響印刷生產效率，而采用紫外線光固油墨，這個問題便迎刃而解了。

②紫外線油墨還可以防止油墨結皮，解決了膠印機停機時的后顧之憂。

③其結膜性好，對各類承印物材料都具有良好的附著力，由于紫外線油墨不含溶劑，固化后的墨層厚度與印刷墨層厚度基本相同，單位重量的紫外線油墨與普通油墨相比，印刷面積大30％－50％。固化時無滲透，可以在非吸收性的承印材料上印刷，如證卡的印刷等，這是普通的膠印油墨不能涉足的領域。

④由于紫外線油墨在印刷時不需要噴粉，從而使印刷環境得到了良好的改善，避免了由于噴粉而給印后加工所帶來的麻煩，如對上光、覆膜效果的影響，并可進行連線加工。

⑤紫外線油墨色彩鮮艷，其耐劃傷性、耐磨性、耐酸堿等性能都比普通油墨好，因此，盡管其價格比普通油墨貴得多，但還是被廣泛應用。

       隨著我國膠印市場的穩步發展，膠印油墨也得到了較快發展，其質量水平基本接近或達到了國際先進水平。據不完全統計，近兩年深圳印刷招聘，膠印油墨在我國油墨市場中所占據的比例上升至50%～60%，仍占主導地位，而且這一比例在今后相當長一段時間內不會有很大變化。