上光,是印后加工的一道工序,也是印刷品表面整飾加工技術(shù)之一。通俗地解釋,上光就是在印刷品表面涂布一層無色透明涂料,經(jīng)流平、干燥、壓光后,可在印刷品表面形成薄而勻的透明光亮層。
上光不僅可以增加印刷品的表面平滑度,使印刷成品呈現(xiàn)出更強的光澤,而且能夠?qū)τ∷D文起到保護(hù)作用,因而被廣泛應(yīng)用于包裝裝潢、書刊封面、畫冊、商標(biāo)、廣告、掛歷、大幅裝飾、招貼畫等印刷品的表面整飾加工中。上光技術(shù)作為印刷工序的延伸和印刷品精加工的重要手段,已被眾多印刷廠家廣泛采用,已經(jīng)成為實現(xiàn)和提高印刷品檔次的一種重要手段。
UV上光的原理并不復(fù)雜,在紫外光的照射下,UV上光油中的光引發(fā)劑吸收輻射能后形成自由基或陽離子,引發(fā)單體和預(yù)聚物發(fā)生聚合和交聯(lián)反應(yīng),在很短的時間里固化成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子聚合物。目前大部分都是自由基聚合體系。
UV上光的優(yōu)點
上光工藝按上光油的干燥方式,可分為氧化聚合型上光、溶劑揮發(fā)型上光、UV上光和熱固化上光等。UV上光即紫外線固化上光,它是采用UV上光油,涂布在印刷品表面后,紫外光照射光油,可以在很短的時間內(nèi)固化。與其他上光方式相比,UV上光具有以下優(yōu)點:
(1)上光油為100%的固含量,無溶劑揮發(fā)。既安全又有利于環(huán)保。
(2)干燥速度快,生產(chǎn)效率高。一般干燥速度可達(dá)100-300米/分鐘,最快超過500米/分鐘。
(3)不受承印物種類的限制,不僅可以在紙張,鋁板、塑料材料等表面上光,而且還可用于聚合板、家具、金屬材料、無線材料等的表面上光。
(4)能耗低,節(jié)省能源。
(5)在低溫下工作,可用于熱敏型承印物的印刷(如塑料)。
(6)質(zhì)量好。UV上光后的印刷品表面平整光亮,無翹邊、起皺、起泡等現(xiàn)象,并且表面硬度高,耐摩擦,不易出現(xiàn)劃痕,耐化學(xué)藥品腐蝕性也好。
(7)經(jīng)上光后的承印物,可以立即加工,不必再硬化,在裁切、成型、折疊等方面有較高的適應(yīng)性。
因此,UV上光作為一種重要的上光方式,應(yīng)用越來越廣泛。
UV光油的組成成分
UV上光油主要由齊聚物、活性稀釋劑。光引發(fā)劑及其他助劑組成。
1.齊聚物
齊聚物又稱預(yù)聚物,是UV上光油中最基本的組份。它是成膜物質(zhì),其性能對固化過程和固化膜的性質(zhì)起著重要作用。從結(jié)構(gòu)上看,齊聚物都為含有C=C不飽和雙鍵的低分子樹脂,大都為丙烯酸樹脂。
目前常用于UV上光油中的齊聚物有環(huán)氧丙烯酸樹脂、聚氨酯丙烯酸樹脂和聚酯丙烯酸樹脂等。環(huán)氧丙烯酸樹脂具有固化速度快、價格便宜等特點,制成的上光油涂布于紙或紙板上,能使其具有良好的耐化學(xué)藥品性和較高的機械強度。
聚氨酯丙烯酸樹脂具有柔韌性好、彈性強、光澤度高等特點,但價格較貴,常與環(huán)氧丙烯酸樹脂混合使用。聚酯丙烯酸樹脂黏度低,柔韌性好,價格較便宜。由于它對非吸收性承印物如塑料、金屬等的附著力好,因此常用作這類材料的上光油,一般與其他樹脂混合使用,有時可作上光油的稀釋劑,用來調(diào)節(jié)環(huán)氧丙烯酸樹脂和聚氨酯丙烯酸樹脂的黏度。
2.活性稀釋劑
活性稀釋劑也叫交聯(lián)單體,是一種功能性單體。它在上光油中的作用是調(diào)節(jié)黏度、固化速度和固化膜性能?;钚韵♂寗┙Y(jié)構(gòu)上也含有C=C不飽和雙鍵,目前使用的大多呈丙烯酸酯類單體。由于含有丙烯酸基的數(shù)量不同,可分為單官能度、雙官能度和多官能度三類。官能度不同的活性稀釋劑,稀釋效果和固化速度都不同。一般來說,官能度愈多固化速度愈快,但稀釋效果愈差。常用的雙官能度上光油活性稀釋劑有:己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、新戊二醇二丙烯酸酶(NPGDA)、二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)等;三官能度的有三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)等。
3.光引發(fā)劑
光引發(fā)劑是能吸收輻射能,經(jīng)過化學(xué)變化產(chǎn)生具有引發(fā)聚合能力的活性中間體的物質(zhì),是任何UV固化體系都需要的主要成分。
光引發(fā)劑可分為奪氫型和裂解型-奪氫型光引發(fā)劑需要和含活潑氫的化合物(一般稱助引發(fā)劑,通常為胺類化合物)相配合,通過奪氫反應(yīng)形成自由基。它是雙分子光引發(fā)劑,在上光油中常用的有二苯甲酮舊P)等。裂解型光引發(fā)劑受光激發(fā)后,分子內(nèi)分解出自由基,是單分子光引發(fā)劑。在上光油中常用的有。一羥基異丙基苯甲酮和。一羥基環(huán)已基苯甲酮等。
4.助劑
助劑主要用來改善油墨的性能,UV上光油中常用的助劑有穩(wěn)定劑、流平劑、消泡劑等。
(1)穩(wěn)定劑
穩(wěn)定劑用來減少存放時發(fā)生熱聚合反應(yīng),提高UV上光油儲存穩(wěn)定性。常用的穩(wěn)定劑有對苯二酚、對甲氧基苯酚、對苯醌、2,6一二叔丁基甲苯酚等。
(2)流平劑
流平生。同時也增加了上光涂層的光澤度。
(3)消泡劑
消泡劑用來防止和消除上光油在制造和使用過程中產(chǎn)生的氣泡。
普通的UV上光油雖然不含有溶劑,但由于所用的齊聚物一般黏度都較大為了涂布需要,必須加入低分子的活性稀釋劑,它們一般都具有一定的揮發(fā)性或刺激性,對環(huán)境仍有危害。因此,目前已研制開發(fā)出水性UV上光油,它不必借助活性稀釋劑來調(diào)節(jié)黏度,而是用水或增稠劑來控制上光油的流變性能,解決了揮發(fā)性和刺激性問題,是一種理想的環(huán)保型產(chǎn)品,是上光油今后的發(fā)展方向。
UV上光方式
UV上光方式有很多,其分類方法也有很多種,主要有以下幾種分類方法:
1.按上光機與印刷機的關(guān)系分類
按上光機與印刷機的關(guān)系,上光可分為脫機上光和聯(lián)機上光兩種方式。
脫機上光采用專用的上光機對印刷品進(jìn)行上光,即印刷、上光分別在各自的專用設(shè)備上進(jìn)行。這種上光方式比較靈活方便,上光發(fā)備投資小,較適合專業(yè)印后加工生產(chǎn)廠家使用。但這種上光方式增加了印刷與上光工序之間的運輸轉(zhuǎn)移工作,生產(chǎn)效率低。
聯(lián)機上光則直接將上光機組連接于印刷機組之后,即印刷、上光在同一機器上進(jìn)行速度快,生產(chǎn)效率高,加工成本低,減少了印刷品的搬運,克服了由噴粉所引起的各類質(zhì)量故障,是今后的發(fā)展方向。但聯(lián)機上光劉上光技術(shù)、上光油。干燥裝置以及上光設(shè)備的要求很高。
2.按上光方法分類
按上光方法,上光可分為輥涂上光和印刷上光兩種。
輥涂上光是最普通的上光方式,由涂布輥將上光油在印刷品表面進(jìn)行全幅面均勻涂布。
印刷上光通過上光版將上光油涂布在印刷品上,因此可進(jìn)行局部上光。目前常采用的有凹版上光、柔性版上光、膠印方式上光以及絲網(wǎng)上光。
3.按上光產(chǎn)品類型分類
按上光產(chǎn)品類型分,上光可分為全幅面上光、局部上光、消光上光以及藝術(shù)上光等。
全幅面上光的主要作用是對印刷品進(jìn)行保護(hù),并提高印刷品的表面光澤。全幅面上光一般采用輥涂上光的方法進(jìn)行。
局部上光一般是在印刷品上對需強調(diào)的圖文部分進(jìn)行上光。利用上光部分的高光澤畫面與沒有上光部分的低光澤畫面相對比,產(chǎn)生奇妙的藝術(shù)效果。局部上光采用印刷上光的方法進(jìn)行,其中采用絲網(wǎng)印刷方式上光得到的膜層較厚,效果較其他方式明顯,且成本較低,目前在國內(nèi)使用得較多,但其生產(chǎn)效率一般較低。
消光上光采用的是UV啞光油,與普通上光的效果正相反。它是降低印刷品表面的光澤度,從而產(chǎn)生一種特殊效果。由于光澤度過高對人眼有一定程度的刺激,因此消光上光是目前較流行的一種上光方式。
藝術(shù)上光的作用是使上光產(chǎn)品表面獲得特殊的藝術(shù)效果,如使用UV珠光上光油在印刷品表面進(jìn)行上光,會使印刷品表面產(chǎn)生珠光效果,使印刷品顯得富麗堂皇、高貴典雅。
UV上光應(yīng)注意的問題
為保證UV上光的質(zhì)量,在上光時,應(yīng)注意以下幾個主要問題:
1.上光油的選擇
上光油首先應(yīng)根據(jù)上光方式進(jìn)行選擇,不同的上光方式對上光油的性能要求不同,為此需用不同性能的上光油與其相匹配。即脫機上光與聯(lián)機上光應(yīng)用不同的上光油輥涂上光與印刷上光應(yīng)采用不同的上光油在印刷上光時,不同的印刷方式所用的上光油也是不同的。
其次,上光油還應(yīng)與印刷品表面的油墨相匹配。要求上光油的表面張力必須小于油墨的表面張力,這樣才能使上光油很好地潤濕、附著、浸透于印刷品表面的圖文部分。否則,涂布后的上光油層會產(chǎn)生一定的收縮,不均勻,甚至在某些地方出現(xiàn)砂眼等故障。
如果上光產(chǎn)品還需經(jīng)過燙金或裱糊等后加工處理,則應(yīng)選用化學(xué)性能相對穩(wěn)定的上光油。
2.紫外固化光源的選擇
由于UV上光油的固化是依靠光引發(fā)劑吸收紫外光的輻射能后形成自由基,從而引發(fā)單體和預(yù)聚物發(fā)生聚合和交聯(lián)反應(yīng)。因此紫外固化<
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