0 前言 由于最近環(huán)保方面的立法,控制有機(jī)揮發(fā)物( VOC )排放將成為技術(shù)發(fā)展的重要影響因素,并鼓勵(lì)在紫外光固化油墨及水性油墨的研究方面作更多的工作。 30 多年前,因環(huán)保問題,推動(dòng)了這些產(chǎn)品的開發(fā)研究,即 20 世紀(jì) 70 年代以來已開始這方面的研究。油墨必須滿足提高生產(chǎn)效率的需要,通常所有主要的印刷過程中印刷速度都已越來越快。 有助于印刷機(jī)得到最大效率的另一因素是所用的材料及能源。 在單張給紙膠印平版印刷領(lǐng)域,自 20 世紀(jì) 80 年代以來已開始傾向于使用加速干燥技術(shù)。在所謂的油墨在涂布紙上干燥過程中的毛細(xì)吸收階段方面的研究 , 促使研究者進(jìn)行簡(jiǎn)單的吸收試驗(yàn)以對(duì)比不同的溶劑及植物油,包括作為傳統(tǒng)高沸點(diǎn)石油蒸餾溶劑替代品的油品化學(xué)衍生物的特性。 1 影響技術(shù)發(fā)展的因素 20 世紀(jì) 70 年代發(fā)生的對(duì)油墨技術(shù)的進(jìn)展產(chǎn)生很大影響的一些事件有: (1) 制定洛杉磯 66 法規(guī)及由此產(chǎn)生的對(duì)美國(guó)油墨工業(yè)的環(huán)保壓力。之后開始了紫外光固化油墨、熱固化“無溶劑型”油墨及水性油墨的研究(如圖 1 )。 (2) 英國(guó)在 1974 年制定了工作環(huán)境健康與安全法令:呼吁使用水性的油墨及涂料,這樣可以降低火災(zāi)危險(xiǎn)性提高安全性,進(jìn)而使印刷工作環(huán)境更清潔并有助于減少對(duì)外界的環(huán)境污染(但當(dāng)時(shí)對(duì) VOC 沒有特殊的立法限制)。 (3) 油墨工業(yè)的原料,如有機(jī)顏料、樹脂、溶劑及助劑化學(xué)品等越來越依賴于石油化學(xué)資源。中東的石油危機(jī)造成原材料的短缺及價(jià)格提高,這也促使在凹版印刷及膠板印刷這些原來使用有機(jī)溶劑的領(lǐng)域開始采用水性油墨及涂料。 (4) 經(jīng)濟(jì)衰退期的有機(jī)溶劑過剩及開發(fā)水性替代品的緊迫感的消失。 2 紫外固化油墨及其應(yīng)用進(jìn)展 到 20 世紀(jì) 80 年代,美國(guó)對(duì)此的研究興趣稍有下降,但在英國(guó)略有上升,主要應(yīng)用于標(biāo)簽的窄絲網(wǎng)活版印刷及紙張和板材、金屬平板裝飾板及一些塑料和聚乙烯包覆板的單張給紙平版印刷,并可以擴(kuò)展到絲網(wǎng)印刷過程,從而可以印刷更多品種的底材及非平面底材,成為 UV 油墨的另一用途。 (2) 在平版印刷中使用 UV 油墨的優(yōu)點(diǎn)有:固化速度快,可以用于即時(shí)及膠印過程;無須噴涂粉末;沒有溶劑釋放;沒有如基于自干油的油墨類型會(huì)產(chǎn)生的“氧化揮發(fā)”及印刷穩(wěn)定性(在機(jī)器中不會(huì)干燥)。 (3) 與傳統(tǒng)膠印工藝用油墨相比, UV 油墨價(jià)格相對(duì)較高,這限制了 UV 油墨技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用。已預(yù)期價(jià)格的差異將隨著 UV 油墨應(yīng)用市場(chǎng)的增加而消失,但目前尚未實(shí)現(xiàn)。 (4) 早期存在一些問題如一些用于 UV 油墨的活性丙烯酸單體的皮膚刺激性及活化效果。為此,英國(guó)印刷油墨制造商協(xié)會(huì)( SBPIM ,現(xiàn)在是英國(guó)涂料聯(lián)合會(huì) (BCF) 一員),列出了一系列不推薦用于所有 UV 油墨及涂料的單體。 (5) 用于 UV 油墨的材料化學(xué)及技術(shù)持續(xù)不斷發(fā)展,對(duì)活性單體、齊聚物及預(yù)聚物(如環(huán)氧、聚氨酯及聚酯齊聚物)及光引發(fā)劑進(jìn)行了開發(fā)研究。對(duì)顏料 / 基料關(guān)系、紫外燈的發(fā)展及設(shè)備的了解更為透徹。 ( 6) 在線應(yīng)用時(shí) UV 過噴清漆再利用率比傳統(tǒng)的平版印刷油墨過程(濕碰濕)及后印刷(濕碰干)清漆包括輥涂及絲網(wǎng)印刷過程的更高(如圖 2 所示)。 (7) UV 油墨在窄絲網(wǎng)活版印刷機(jī)標(biāo)簽印刷工藝中的應(yīng)用正在增加,而在膠板印刷工藝中的增加更明顯。 (8) 另一個(gè)最近的潛在增長(zhǎng)應(yīng)用趨勢(shì)—— UV 膠板印刷油墨用于連環(huán)畫印刷。 (9) 用于印刷寬邊柔性包裝材料的 UV 固化膠板印刷油墨已在開發(fā)。首先, UV 膠板印刷工藝的突出特點(diǎn)是質(zhì)量好、立體感強(qiáng)、可以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。 (10) 關(guān)于自由基 UV 固化油墨,感興趣的是一些活性稀釋劑的開發(fā),重點(diǎn)放在降低這些產(chǎn)品的皮膚刺激性。 (11) 對(duì)光引發(fā)劑的研究以克服可能產(chǎn)生的遷移問題(如印刷食品包裝的外表面)也正在進(jìn)行。
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