溶劑型油墨在移印工藝上的應(yīng)用歷史比較長(zhǎng),原因是UV移印油墨遲遲不能進(jìn)入市場(chǎng)。 通常意義上,油墨對(duì)承印材料的附著力主要建立在油墨中樹(shù)脂的物理和化學(xué)性質(zhì)與承印材料的匹配性。溶劑型油墨可以方便地選擇各種類型的樹(shù)脂來(lái)達(dá)到良好的附著力。但是UV油墨的樹(shù)脂種類非常少,要想僅用某一種類型的感光樹(shù)脂來(lái)匹配種類繁多的承印材料是很困難的。油墨生產(chǎn)廠家是通過(guò)添加多種輔助劑來(lái)達(dá)到目的的。由于網(wǎng)印版的漏過(guò)性對(duì)油墨的寬容,制造各種類型的UV網(wǎng)印油墨就簡(jiǎn)單一些。但是UV移印油墨就沒(méi)有這么簡(jiǎn)單。移印膠頭的轉(zhuǎn)移效果較差,些微的成分差異就很容易導(dǎo)致油墨轉(zhuǎn)移的問(wèn)題。所以,絕大多數(shù)油墨生產(chǎn)廠家可以生產(chǎn)成熟的UV網(wǎng)印油墨,但是生產(chǎn)不了成熟的UV移印油墨。UV網(wǎng)印油墨不能像溶劑型網(wǎng)印油墨代替溶劑型移印油墨一樣來(lái)代替UV移印油墨?! V油墨的干燥不同于溶劑型油墨,它是油墨中的感光樹(shù)脂在紫外光的照射下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的化學(xué)結(jié)果。由此,反應(yīng)在UV技術(shù)中的關(guān)鍵點(diǎn)包含了:感光樹(shù)脂和添加劑、紫外光、UV固化等核心內(nèi)容。首先,針對(duì)某一類承印物,我們必須找到感光樹(shù)脂并添加一定的輔助劑來(lái)達(dá)到與承印材料的匹配性,也就是保證它們經(jīng)過(guò)合理的UV照射后緊密地結(jié)合在承印材料的表面;其次,我們能夠制作產(chǎn)生UV光的機(jī)器,其中心波段的光波長(zhǎng)要符合感光樹(shù)脂發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)所需的能量;我們還必須掌握UV固化的效果所受控的要素,通過(guò)控制它們來(lái)達(dá)到最佳的固化效果。UV移印油墨的固化原理 UV移印油墨在紫外線的照射下,體系中的光敏劑激發(fā)被分解為自由基,自由基使交聯(lián)反應(yīng)迅速發(fā)生。體系所有成分瞬間變成固體,所以,UV移印油墨總體上來(lái)講是液體的組分在紫外光的作用下發(fā)生反應(yīng)生成大分子網(wǎng)狀物的化學(xué)過(guò)程。相比較溶劑型油墨的干燥過(guò)程,UV移印油墨的干燥生成了一種新型的樹(shù)脂,這種樹(shù)脂和承印材料的匹配性非常重要,它決定了油墨的最終附著力。而溶劑型油墨的干燥基本上是一種沉降過(guò)程,溶劑揮發(fā)了,樹(shù)脂沉降成為固體,干燥在承印材料的表面。光敏劑對(duì)紫外線的吸收 UV移印油墨體系中的光敏劑起著關(guān)鍵作用,例如二苯甲酮被紫外線波長(zhǎng)為310~340nm的波段照射時(shí),會(huì)轉(zhuǎn)變成三線態(tài),三線態(tài)奪取活性胺中的H原子,生成兩個(gè)自由基,自由基能夠引發(fā)感光樹(shù)脂和活性稀釋劑單體的聚合交聯(lián)反應(yīng)。自由基進(jìn)一步促使感光樹(shù)脂和活性稀釋劑單體發(fā)生聚合交聯(lián)反應(yīng),生成網(wǎng)狀的高分子化合物,完成UV油墨的干燥過(guò)程。UV固化 UV固化的光源應(yīng)能夠發(fā)出含有300~380nm波段的紫外光。網(wǎng)印和移印行業(yè)使用最多的是水銀燈,按照水銀燈發(fā)出光線的強(qiáng)度可以分為80W/cm、120W/cm、200W/cm三種,強(qiáng)度越高,所需的固化時(shí)間越短。但是要考慮光源離開(kāi)承印物的距離,因?yàn)榫嚯x太近很可能使對(duì)溫度敏感的承印物變形。實(shí)踐上的推薦應(yīng)保證承印物與光源的距離至少為0.5m。或者在設(shè)計(jì)固化裝置時(shí)能迅速切斷熱源,防止溫度升高對(duì)承印物的影響。UV移印油墨的應(yīng)用知識(shí)承印材料 隨著全球范圍內(nèi)環(huán)保呼聲的高漲,UV油墨的應(yīng)用獲得了比較高的認(rèn)可度。不論是UV膠印領(lǐng)域、UV柔印領(lǐng)域、UV凹印領(lǐng)域、還是UV網(wǎng)印領(lǐng)域,UV技術(shù)的應(yīng)用都已完全成熟,并在向著水性UV油墨的前沿邁進(jìn)。UV移印油墨作為UV印刷技術(shù)環(huán)節(jié)的后來(lái)者得到了油墨業(yè)界的普遍重視,國(guó)內(nèi)有很多廠家都聲稱研制成功了UV移印油墨并推向市場(chǎng)??梢哉f(shuō),UV移印技術(shù)進(jìn)入了高速發(fā)展期。移印和網(wǎng)印是兩個(gè)工藝過(guò)程迥異但是面對(duì)的是相似的工業(yè)環(huán)境的兩種特種印刷工藝技術(shù),所以我們都要求所使用的油墨要能針對(duì)不同的承印材料有完整的方案,比如添加怎樣的助劑才能適應(yīng)比較難印的材料,單純的UV油墨不能達(dá)到客戶要求時(shí)是否要借鑒雙組分模式。從這點(diǎn)來(lái)看,UV移印油墨的體系要遠(yuǎn)比其他工藝復(fù)雜。ABS ABS材料在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛,它兼有極好的物理特性和良好的印刷適性兩大優(yōu)點(diǎn),因此它是網(wǎng)印和移印技術(shù)最常面對(duì)的承印材料,占到整個(gè)油墨消耗環(huán)節(jié)的56%。時(shí)至今日,ABS表面的UV移印油墨仍是最為成熟和穩(wěn)定的。它不需要印前處理,也不需要添加助劑來(lái)改善適性,一般情況下,不需要添加硬化劑就能達(dá)到滿意的墨層性質(zhì)。PP、PE PP、PE在印刷前進(jìn)行印前處理是眾所周知的,UV移印油墨也不例外。印前處理有三種:火焰處理、高頻處理和化學(xué)處理。因?yàn)橐朴∩婕暗漠a(chǎn)品通常是不規(guī)則的,所以火焰處理也好,高頻處理也好,不像中空容器的火焰處理機(jī)和薄膜的高頻處理機(jī)那樣具有相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的形式,必須根據(jù)產(chǎn)品的形狀和印刷位置設(shè)計(jì)獨(dú)特的噴火裝置和高頻噴頭。一些自動(dòng)化的移印設(shè)備上配備的火焰處理機(jī)和高頻處理機(jī)的噴頭都具有靈活的調(diào)整模式來(lái)適應(yīng)種類繁多的承印產(chǎn)品。所謂化學(xué)處理就是采用一些強(qiáng)氧化物對(duì)PP、PE材料進(jìn)行浸潤(rùn),在非極性的PP、PE分子間導(dǎo)入氧原子來(lái)改變表面極性特征的方法。事實(shí)證明,化學(xué)處理有時(shí)是非常有效的印前處理方法,但是在大批量的生產(chǎn)過(guò)程中如何連續(xù)性地操作是一個(gè)問(wèn)題,人工擦拭的方法難以形成高的工作效率。印前處理的效果可以用材料表面的表面張力值來(lái)表征,MARABU公司的試驗(yàn)結(jié)果是48MN/M為獲得良好附著的張力值?! 〖幢闶遣捎昧擞∏疤幚恚琔V移印油墨在PP、PE材料表面的附著力的穩(wěn)定性也并非無(wú)可挑剔,原因是沒(méi)有哪個(gè)廠家僅僅使用純粹的材料。還有另外一種情況:客戶對(duì)墨層的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)有特別高的要求,這時(shí)添加適當(dāng)?shù)挠不瘎?huì)帶來(lái)顯而易見(jiàn)的效果。UV油墨是UV體系,硬化劑則是溶劑油墨體系中雙組分油墨的一類,兩者的結(jié)合在某種程度上解決了UV移印油墨在轉(zhuǎn)移能力和適應(yīng)性方面的脆弱。金屬 金屬方面的印刷比較成熟的方案是雙組分油墨,通過(guò)添加硬化劑使得油墨體系中的樹(shù)脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成堅(jiān)韌的網(wǎng)狀物緊緊抓住金屬表面。UV移印油墨基本上是這種金屬油墨所用的樹(shù)脂和感光樹(shù)脂組成的混合體。UV金屬移印油墨的干燥過(guò)程伴隨著UV固化干燥和雙組分化學(xué)反應(yīng)兩個(gè)過(guò)程,UV固化的部分熱量也會(huì)促使雙組分的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。當(dāng)然這個(gè)過(guò)程以UV固化為主要環(huán)節(jié),應(yīng)避免硬化劑的過(guò)量添加。$分頁(yè)符$ UV移印工藝的特點(diǎn) 移印過(guò)程要求油墨在印版表面干燥得越慢越好,這樣印版上的文字不容易被油墨封閉,但在轉(zhuǎn)移到承印材料表面后要干燥得越快越好,這樣即使是同一類型的材料也有可能存在差異,進(jìn)行初步的測(cè)試是很關(guān)鍵的。適性穩(wěn)定性 追求油墨適性的穩(wěn)定基本是所有印刷工藝的目標(biāo),但是受油墨類型、環(huán)境條件等因素的制約,油墨適性的改變是必然的,特別是溶劑型油墨,適性改變意味著要采取必要的措施來(lái)調(diào)整,UV移印油墨和其他UV油墨一樣,干燥過(guò)程受環(huán)境影響很小,適性改變也很有限,這為連續(xù)持久性的印刷帶來(lái)便利。即時(shí)的干燥 UV油墨是在UV光的照射下完成的干燥,效率高,只要UV燈功率和UV移印油墨達(dá)到完美的匹配性,固化后的產(chǎn)品將基本可以瞬時(shí)交貨,這對(duì)于企業(yè)的市場(chǎng)生存能力無(wú)疑是一個(gè)幫助。移印應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域要求其具有高遮蓋力,但是移印的間接轉(zhuǎn)移特點(diǎn)使其遮蓋力受到明顯制約,這是兩個(gè)矛盾的因素,而溶劑型油墨中溶劑的揮發(fā)進(jìn)一步加重了遮蓋力的損失。UV移印油墨則沒(méi)有這個(gè)缺點(diǎn)。利于四色移印 涉及到階調(diào)印刷的移印是比較有挑戰(zhàn)性的工作,因?yàn)橛湍g存在濕壓濕的疊印,保證四色油墨具有相同的固化條件將顯著減少油墨固化后的色差。四原色油墨的透明性為一次固化提供了條件,而色間的干燥勢(shì)必會(huì)帶來(lái)墨層之間的附著力乃至顏色衰變的弊端?,F(xiàn)在國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的四色機(jī)無(wú)論是油盤式移印機(jī)還是油盅式移印機(jī)都是針對(duì)溶劑型油墨,UV移印油墨基本上無(wú)法使用。如果使用UV移印油墨,僅限于四色階調(diào)移印,然后進(jìn)行一次性UV固化;如果是不透明UV移印油墨的多色移印,應(yīng)該采取單色移印機(jī)一色一色地印刷,進(jìn)行色間的干燥。墨層的性質(zhì)優(yōu)異 UV移印油墨的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)是UV油墨獲得青睞的第二位要素。高光澤度和高耐磨性及優(yōu)異的環(huán)境抵抗性都使溶劑性油墨相形見(jiàn)絀。油墨墨層能夠顯示出杰出的抗摩擦能力,它既能抵抗多數(shù)化學(xué)品、油污、脂類和溶劑侵蝕,也能抵抗汗?jié)n的腐蝕。移印油墨通常需要高的遮蓋力,這對(duì)顏料的色濃度和細(xì)度要求很高,但是由于移印工藝轉(zhuǎn)移效果的先天缺陷,高的固體成分含量將影響遮蓋力的表現(xiàn),這是移印油墨制造難的原因。目前為止,國(guó)內(nèi)的移印油墨都無(wú)法獲得滿意的遮蓋力。UV移印油墨實(shí)際上更難獲得高遮蓋力和高固化速度的統(tǒng)一。高固化速度意味著高透明性和相對(duì)較薄的墨層,但這是高遮蓋力所不允許的。MARABU公司的UV移印油墨采取了多種油墨配合技術(shù),它更像是在UV油墨的體系中加入多種制造油墨的工藝,如雙組分或溶劑型油墨,才獲得了這些性質(zhì)的相對(duì)平衡。UV固化條件 UV移印油墨在承印物上的干燥速度取決于單位面積內(nèi)UV光的強(qiáng)度。當(dāng)UV光照射到油墨表面時(shí),一部分光被反射,另一部分光被吸收形成折射光。反射光主要影響油墨表層的干燥,折射光則主要影響油墨深層的干燥。越透明的油墨折射光越強(qiáng),油墨也越容易干燥。UV油墨要求基本上是透明的是為著干燥條件讓路的,但這會(huì)犧牲他們的遮蓋力。實(shí)際情況要求我們?cè)谕该餍?、遮蓋力,乃至油墨的成分上做到平衡來(lái)達(dá)到UV固化的效果和速度。油墨的色相 油墨的色相是油墨中所用顏料的顏色的類別。由于顏料本身來(lái)源于自然界或者人工合成,他們對(duì)光線的吸收和反射就是有天然的差別,不同的油墨顏料因而對(duì)UV光的投射和反射不同,進(jìn)而影響油墨的固化速度。UV移印油墨的細(xì)度甚至比UV膠印油墨更細(xì),主要原因是在變化多端的承印材料上實(shí)現(xiàn)遮蓋力和UV固化速度的平衡。UV燈的功率 盡管UV移印的印刷墨層較薄,但是為著遮蓋力和適應(yīng)復(fù)雜的承印物性質(zhì)的要求,UV移印油墨并不是其他UV油墨那樣簡(jiǎn)單的感光材料的配比,許多功能型的輔助劑的添加要求較高的固化功率。按照通用的功率強(qiáng)度的表示方法,80~120W/cm的中功率密度的燈管比較適合UV移印油墨。由于移印涉及的產(chǎn)品通常較小,我們可以選用較小的UV固化機(jī),如果它配置的UV燈管是30cm長(zhǎng),那么它的功率應(yīng)該是2.4~3.6kW。油墨調(diào)整黏度調(diào)整 UV移印油墨并不能開(kāi)罐即用,它必須添加相應(yīng)的稀釋劑達(dá)到要求的黏度才能用于印刷。和UV網(wǎng)版印刷油墨不同的是UV移印油墨的黏度調(diào)整并不是添加所謂的稀釋的UV光油,為了在膠頭轉(zhuǎn)移的過(guò)程當(dāng)中不致影響油墨的轉(zhuǎn)移能力,添加溶劑型的稀釋劑可以作為更好的選項(xiàng)。在UV移印油墨中添加溶劑成分的原因之一就是解決感光樹(shù)脂在硅橡膠表面轉(zhuǎn)移能力差的問(wèn)題。為了消除移印工藝對(duì)于稀釋劑揮發(fā)速度的敏感性,可以添加干燥速度不同的稀釋劑。較快的印刷速度可以添加揮發(fā)速度快的稀釋劑,較慢的印刷速度可以添加揮發(fā)速度慢的稀釋劑。提高墨層性質(zhì) UV油墨比溶劑型油墨具有更加優(yōu)異的墨層性質(zhì),但是UV移印油墨的油墨厚度比較薄,其固有的性質(zhì)表現(xiàn)得并不明顯。所以德國(guó)MARABU公司是將UV移印油墨作為雙組分油墨來(lái)設(shè)計(jì)的。添加硬化劑后,油墨墨層的硬度和耐化學(xué)性質(zhì)將顯著提高。添加硬化劑和溶劑型油墨相似,但是比例偏低,這樣可以防止UV固化過(guò)程和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的相互制約。流平性調(diào)整 在承印材料上形成平滑的印跡是印刷質(zhì)量的基本要求。受制于承印材料本身的粗糙和移印油墨較高的固體含量,UV移印油墨的流暢性不如網(wǎng)印油墨。要改善這個(gè)缺陷,可以在油墨中加入適量的平滑劑,幫助油墨在承印材料表面形成清晰美觀的圖像邊緣。流平劑不能用稀釋劑代替,它對(duì)遮蓋力要求較高。工藝調(diào)整 UV移印油墨和UV網(wǎng)印油墨一樣針對(duì)種類繁多的承印材料,當(dāng)面對(duì)一些難印的承印材料時(shí),可以考慮添加附著力增強(qiáng)劑,一些遮蓋力較好的UV移印油墨的固化速度會(huì)很慢,不利于連續(xù)化的生產(chǎn),這時(shí)可以在油墨中添加固化速度促進(jìn)劑。固化速度促進(jìn)劑實(shí)際是一種紫外線吸收劑,它能加速吸收紫外光,促進(jìn)深層油墨的固化速度。印刷要素 在傳統(tǒng)的工藝中引入U(xiǎn)V移印油墨既可以對(duì)環(huán)保工作帶來(lái)益處,也可以對(duì)操作程序方面帶來(lái)變革。印版 目前國(guó)內(nèi)使用的移印機(jī)主要使用下面幾種移印版:10mm厚的厚鋼版、1mm以下的薄鋼版、移印樹(shù)脂版。油盤移印機(jī)主要使用厚鋼版和樹(shù)脂版,而油盅移印機(jī)主要使用薄鋼版、厚鋼版和樹(shù)脂版。厚鋼版和薄鋼版以腐蝕法制得,樹(shù)脂版則主要由水或者酒精沖洗制得?! V移印油墨適合上述各種印版,理想的腐蝕深度是22~23mm。移印膠頭 移印膠頭由硫化硅橡膠材料制得,UV移印油墨基本上適應(yīng)所有類型的膠頭,前提是移印膠頭要獲得完全的硫化過(guò)程,達(dá)到理想的脫墨能力。移印機(jī) 無(wú)論是油盅式移印機(jī),還是開(kāi)放式油盤移印機(jī),UV移印油墨都適應(yīng)。在油盅移印機(jī)上使用UV移印油墨將使移印工藝的優(yōu)勢(shì)得到淋漓盡致的發(fā)揮?! V移印油墨進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間不久,許多先行者已經(jīng)在做出嘗試。根據(jù)我們的觀察,目前尚沒(méi)有對(duì)它的使用和參數(shù)得出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),測(cè)試的結(jié)果尚有不盡人意的地方。國(guó)內(nèi)的UV移印油墨主要的缺陷是遮蓋力不夠、色彩不夠鮮艷,原因是細(xì)度不足、色彩的標(biāo)準(zhǔn)化程度還很差。德國(guó)MARABU公司盡管提出了完善的UV移印油墨解決方案,但是了解其油墨性質(zhì)特別是其花樣繁多的輔助劑的性質(zhì)的人更少,這使得MARABU油墨在中國(guó)市場(chǎng)上仍然需要一段時(shí)間的耕耘。我們相信,UV移印油墨必將迎來(lái)一個(gè)光輝的明天。 轉(zhuǎn)載自:絲網(wǎng)印刷
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