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。
◆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、聚氨酶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(jià)格便宜等特點(diǎn),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(jī)械強(qiáng)度。聚氨酯丙烯酸樹脂具有柔韌性好、彈性強(qiáng)、光澤度高等特點(diǎn),但價(jià)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(jià)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(shí)可作上光油的稀釋劑,用來調(diào)節(jié)環(huán)氧丙烯酸樹脂和氨酯丙烯酸樹脂的黏度。
◆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,目前使用的大多是丙烯酸酯類單體。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。
◆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)劑需要和一含活潑氫的化合物(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(BP)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1173(α一
羥基異丙基苯甲酮)、184( α一 羥基環(huán)已基苯甲酮)等。
◆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。
穩(wěn)定劑用來減少存放時(shí)發(fā)生熱聚合,提高上光油儲(chǔ)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。
流平劑用來改善上光膜面的流平性,防止縮孔的產(chǎn)生,同時(shí)也增加了上光涂層的光澤度。
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上光操作要求
UV光油在正確的存儲(chǔ)環(huán)境中是一種不結(jié)膜材料,就像食用油放在空氣中表面不會(huì)結(jié)一層干燥的膜一樣。UV光油見到紫外光,如陽光、電焊弧光、曬版燈光后會(huì)立即固化。但一般日光燈、白熾燈等照明光源不會(huì)引起UV光油固化。
考慮到UV光油的以上特性,在使用UV光油時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
◆儲(chǔ)存
UV上光油要盡可能在低溫狀態(tài)下儲(chǔ)存,在通風(fēng)陰涼處或冰箱中儲(chǔ)存,其保質(zhì)期通常為1年;如果在較高溫度下儲(chǔ)存,則很容易變質(zhì)或變硬。也要在陽光不能直接照射到的位置,否則UV光油會(huì)在陽光中的紫外光作用下固化在涂布輥上。若不能避開陽光直射,也應(yīng)該用紅黑窗簾擋住太陽光線。
◆溫度要求
UV光油的正常使用溫度為50-55℃,在冬季低溫使用時(shí)需用恒溫水域?qū)V光油進(jìn)行循環(huán)加熱,使其黏度達(dá)到設(shè)計(jì)使用粘度,這樣有利于UV光油流平和快速固化。UV光油在經(jīng)過UV燈輻照區(qū)域時(shí),最佳溫度應(yīng)為50-60℃,因?yàn)樵谶@個(gè)溫度下UV光油固化快,固化后附著力強(qiáng)。也就是說,在UV燈下面并非溫度越低越好。有些廠家在冬季低溫廠房上光時(shí),出現(xiàn)附著力不好,流平性不好,其原因主要就在于此。
◆類型多樣,需要選擇
油墨不同,選擇相配套的UV上光油和助劑也會(huì)不同,否則會(huì)影響上光層的牢固度或油墨同上光油之間起化學(xué)反應(yīng)。
UV光油的使用黏度依上光機(jī)的種類而異,要根據(jù)上光機(jī)的機(jī)型選用專用上光油。若UV光油黏度達(dá)不到上光機(jī)所需要的黏度,可用稀釋劑撤粘或用增稠劑加粘。但經(jīng)這樣調(diào)節(jié)后,會(huì)損失UV光油的固化速度、亮度和附著力等。UV光油流到上光機(jī)傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)部分,在高溫下會(huì)粘在傳動(dòng)軸上,影響傳動(dòng)。因此應(yīng)注意清洗軸頭。
金卡紙、PFT等特殊承印材料要根據(jù)各自的表面性質(zhì),選用專用的UV上光油。使用UV凸版機(jī)、膠印機(jī)(后固化)直接印光上光層薄、光澤性差,可單張或卷筒上光,可局部或整體上光,上光油黏度大。
◆使用注意
UV上光的墨層或涂層不能太厚,否則UV上光油不能很好地固化在承印物上?!?nbsp;
目前來說,UV上光油還不能與普通油墨和普通上光油混合使用。當(dāng)從普通油墨印刷轉(zhuǎn)換成UV油墨印刷時(shí),應(yīng)徹底清洗墨斗和墨輥后,方可再進(jìn)行印刷。另外,輔助劑也只能用UV印刷專用輔助劑?!?nbsp;
油墨和上光油一定要干燥固化徹底,否則其牢固度和耐刮擦水平達(dá)不到最大程度,有條件的客戶可安排多任務(wù)位干燥,確保油墨和上光油干透。
涂布上光利用兩輥或三輥裝置涂布上光??砂惭b在卷標(biāo)機(jī)上同步運(yùn)行,適合卷筒紙。也可作為上光機(jī)獨(dú)立上光,適合單張紙。上光靜電低,上光層受速度變化、上光裝置精度的影響,上光油粘度低,適合整體上光。
柔版機(jī)上光先進(jìn)的上光原理,利用網(wǎng)紋棍精確控制上光量,可局部或整體上光,上光油黏度低。
◆清洗
UV上光油需用專用的清洗劑或醋酸乙酯清洗,而用汽油、煤油是洗不掉的。
◆節(jié)約小法
上光時(shí)被刮去的UV光油會(huì)將已印在承印材料上的油墨帶到上光機(jī)上的UV光油中,使上光油著上顏色。不過,經(jīng)過過濾沉淀后,這些光油還可繼續(xù)使用,不必扔掉。
◆應(yīng)急處理
雖然目前UV上光油的刺激性已大大降低,但其中的光引發(fā)劑、稀釋劑對人的皮膚還是有一定的刺激作用。上光操作中,皮膚若碰到UV光油,應(yīng)立即用肥皂水洗掉,否則可能會(huì)出現(xiàn)皮膚紅腫、起泡。
UV上光的意義及發(fā)展趨勢
在全球范圍內(nèi),從事UV印刷的企業(yè)的銷售增長幾乎是其傳統(tǒng)膠印競爭者的三倍,UV技術(shù)代表了質(zhì)量的最高水平,聯(lián)線作業(yè)高效、穩(wěn)定,所有的安全條例得以遵守,對于使用者的健康來說,與傳統(tǒng)膠印同樣無害。UV油墨和上光層在印刷機(jī)內(nèi)經(jīng)UV射線照射立即固化,印張可立即投入印后加工。UV上光進(jìn)行印后加工,不僅為印刷品帶來高光澤,而且防止刮傷。
同樣UV上光工藝避免了由于材料本身變形,造成卷標(biāo)在包裝瓶體上翹邊脫落現(xiàn)象,這樣,印刷機(jī)的速度不受上光工藝的影響,可快速印刷加工??煽焖俾?lián)機(jī)上光、提高了生產(chǎn)率、降低了消耗。
目前,作為一臺(tái)UV專用印刷機(jī)的一個(gè)可選方案,可提供雙重上光的印刷機(jī),這使在普通油墨上進(jìn)行聯(lián)線UV上光成為可能,而且成本更低,也可使用經(jīng)試驗(yàn)證明性能可靠的特殊顏色。這種應(yīng)用的先決條件是印刷機(jī)帶有兩個(gè)上光單元,且?guī)в兄虚g干燥設(shè)備。
對于聯(lián)線印后加工來說,另一個(gè)不確定因素是混合印刷技術(shù)。可以使用傳統(tǒng)的礦物油基的油墨,也可使用混合油墨,設(shè)想印刷機(jī)已經(jīng)被適當(dāng)改裝。由于混合油墨的表面化學(xué)成分與UV油墨相同,因而避免了上光粘連和雜質(zhì)影響光澤度造成的問題。
高光和啞光效果可以由一臺(tái)印刷機(jī)達(dá)成。例如:設(shè)計(jì)為混合顏色的活件在前面的印刷單元中印刷,通過UV中間干燥單元干燥,個(gè)別部分使用傳統(tǒng)油墨和進(jìn)行傳統(tǒng)上光,然后進(jìn)行最后的UV上光及冷卻,所有使用混合油墨印刷的地方表面均具有高光澤度。所有使用傳統(tǒng)油墨/光油的地方,由于普通油墨和UV光油的相互作用呈現(xiàn)啞光效果、層次感強(qiáng),視覺和觸覺上與塑料上光相似,代表了一種未來的設(shè)計(jì)方向。從這一角度,結(jié)合不同效果的可選方案是多種多樣的。
可以說混合印刷技術(shù)為UV技術(shù)的使用開辟了道路—仍可作為一種獨(dú)立的方案。此外,對于不能充分使用UV印刷機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)的印刷企業(yè)來說,混合技術(shù)是一項(xiàng)具有吸引力的可選方案。
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