套筒型熱縮膜市場(chǎng)的營(yíng)業(yè)額到2007年預(yù)計(jì)將達(dá)到525億美元，這被視為是低成本柔印市場(chǎng)的功勞。一直以來(lái)，由于雕刻凹版滾筒和溶劑回收裝置價(jià)格昂貴，使得凹印印刷成本高出柔印很多，凹印的這一不足也限制了套筒型熱縮膜市場(chǎng)的發(fā)展速度。
陽(yáng)離子UV油墨在印刷熱收縮薄膜時(shí)，必須要用UV干燥系統(tǒng)固化油墨。印品質(zhì)量，印刷速度、客戶(hù)要求過(guò)去都無(wú)法由陽(yáng)離子UV油墨實(shí)現(xiàn)。所以，人們通常選擇凹印來(lái)印刷熱收縮薄膜。 這種專(zhuān)為套筒型熱縮膜?究出的新UV自由基柔印技術(shù)，使得印品圖文質(zhì)量超過(guò)了凹印。這種白色不透明油墨對(duì)環(huán)境要求低，不但成本低廉，而且滿(mǎn)足印版變形量、油墨流動(dòng)性控制、印刷速度的要求。
UV油墨化學(xué)組成的選擇 現(xiàn)今，丙烯酸鹽〈自由基〉和陽(yáng)離子是UV印刷中最主要的兩種化學(xué)方法。陽(yáng)離子UV油墨印刷多年使用于短版套筒型熱縮膜的印刷；自由基油墨則因墨膜收縮量小而多用于紙類(lèi)承印物．雖然，這兩種方法很多應(yīng)用形式，但這里討論的是它們的基本化學(xué)組成。
陽(yáng)離子UV裝置
陽(yáng)離子UV裝置利用光引發(fā)劑在UV燈照射下，產(chǎn)生出酸性物質(zhì)來(lái)催化發(fā)生聚合反應(yīng)。陽(yáng)離子劑誘發(fā)環(huán)氧基團(tuán)進(jìn)行連鎖反應(yīng)直至氧鍵斷裂或生成玻璃狀聚合物，鍵反應(yīng)才中止。這一反應(yīng)的速度慢于自由基縮反應(yīng)．但其成份后固化程度高。UV燈所發(fā)出的紅外線(xiàn)〈IR〉是控制反應(yīng)速度和反應(yīng)完全的關(guān)鍵。在進(jìn)行陽(yáng)離子縮聚反應(yīng)必須要充分了解薄膜性質(zhì)、避免油墨龜裂，保證油墨后固化完全。
陽(yáng)離子油墨的優(yōu)勢(shì)在于其反應(yīng)類(lèi)型為典型的環(huán)氧基團(tuán)逐步開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)，這提高了油墨的有效成份含量，近乎是完全轉(zhuǎn)化為墨膜。
由于陽(yáng)離子縮聚反應(yīng)速度慢于自由基縮聚，所以需要較長(zhǎng)的時(shí)間，墨膜在承印物交聯(lián)、附著，以期降阺承印物所受的壓力。陽(yáng)離子固化物的墨膜收縮率小于5%。
陽(yáng)離子油墨的缺點(diǎn) 反應(yīng)速度比自由基聚合慢，并且需要高溫固化。但低墨膜收縮率、高溫固化，往往會(huì)造成墨膜邊緣不平服、光滑。一般來(lái)說(shuō)，選擇800w以上的UV光源，才能保證陽(yáng)離子油墨快速完全的固化，如低于此溫度，墨膜的耐久性、粘附性明顯下降，氣味變大。
陽(yáng)離子縮聚反應(yīng)會(huì)受大氣濕度的影響而終止是它的另一弱點(diǎn)。高濕天氣會(huì)導(dǎo)致油墨性質(zhì)參數(shù)的不斷變化。因此，溫濕度控制系統(tǒng)是陽(yáng)離子UV印刷必備的裝置。
對(duì)陽(yáng)離子油墨來(lái)說(shuō)，成份的選擇也是一個(gè)難題。首先，陽(yáng)離子油墨基本成本的價(jià)格本身就高于自由基的。再則，由于?性物質(zhì)延緩甚至抑制反應(yīng)的進(jìn)行，所以油墨中此類(lèi)物質(zhì)的含量不能過(guò)高。?性同樣不能過(guò)量使用，否則，它會(huì)使油墨黏度增大變成膠凝。
為此，油墨工程師必須嚴(yán)格控制油墨成份中顏料的類(lèi)型，他們往往要對(duì)顏料進(jìn)行表面處理，使其PH值達(dá)到中性。所以，有許多顏料因無(wú)法滿(mǎn)足UV油墨流動(dòng)性和粘稠度的要求而不能使用。
同樣，對(duì)分散劑也有很高要求。尤其在一些被報(bào)導(dǎo)阻礙陽(yáng)離子油墨的反應(yīng)后，分散劑種類(lèi)有了更嚴(yán)格的規(guī)定。這又限制油墨中顏料的添加量，致使印刷墨層厚卻色彩表現(xiàn)力差，圖文色彩不鮮艷。
此外，陽(yáng)離子引發(fā)劑還所含的重金屬元素，它會(huì)釋放出少量的苯類(lèi)物質(zhì)，既污染了環(huán)境，更危害了工人健康。然而，這種新自由基UV技術(shù)卻可以做到不含重金屬元素、無(wú)苯類(lèi)物質(zhì)生成，而印刷速度只是略微降低。
自由基UV油墨裝置
自由基UV油墨裝置同樣是利用UV燈照射光引發(fā)劑來(lái)誘發(fā)丙烯酸?的連鎖縮聚反應(yīng)，直至自由基與顏料、氧氣、添加劑或其他自由基反應(yīng)，或玻璃化而終止鏈鍛反應(yīng)。一般情況下，油墨在UV燈照射下完成固化后會(huì)有少部分二次分裂，可其實(shí)很少有真正的后固化工序。所以，在油墨在承印物上冷卻、附著時(shí)，會(huì)出現(xiàn)黏著、劃痕等現(xiàn)象。UV燈所發(fā)出的紅外線(xiàn)〈IR〉則可以加快固化速度，這一點(diǎn)自由基反應(yīng)的確稍差于陽(yáng)離子反應(yīng)，但還是有其他方法可以得到理想的固化效果的。
自自基油墨的優(yōu)點(diǎn) 此裝置速度快。自由基油墨的固化無(wú)太高溫要求，低能光源下，即可快速固化，這就很大程度的減少了承物的受熱，避免了熱收縮膜在印刷過(guò)程中的收縮，而它對(duì)于油墨成份的要求也沒(méi)有陽(yáng)離子油墨那樣苛刻。這樣，多樣顏料選擇足以保證油墨在YAG網(wǎng)紋輥上有良好的流變性。此外，高顏料填充使得油墨可揮發(fā)成份減少，降低收縮率和氣味。由于自由基油墨在成份選擇上無(wú)過(guò)多限制，所以它可以印刷咸性較強(qiáng)的承印物和與堿溶性、水溶性柔印油墨聯(lián)合印刷。
自由基油墨的缺點(diǎn)
自由基油墨反應(yīng)快，可迅速將所有成份固化在一起，這會(huì)使承印物受壓增大。在印刷熱收縮膜時(shí)，過(guò)大的壓力和固化UV燈的少量熱能會(huì)導(dǎo)致薄膜的收縮變形。而收縮也會(huì)是使自由基UV油墨同其它UV油墨一樣柔性下降，親和性、黏附性變差。自由基油墨還極易被氧化。不過(guò)，這一點(diǎn)可以采取高能光源、高效成份亦或是選用可吸收氧氣的引發(fā)劑〈如，2.4，二元胺和三元胺類(lèi)〉。要說(shuō)明的是，這是在空氣條件相對(duì)穩(wěn)定、無(wú)太大起伏的條件下，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。若用于實(shí)際生產(chǎn)中，還需要進(jìn)一步論證。
新技術(shù)
低墨膜收縮和良好的柔性使得自由基油墨的適合印刷高收縮率薄膜。
速度
干燥速度快。高黏附性使自由基油墨可以瞬間黏附于承印物并在低能光源照射下迅速固化；在這一過(guò)程中，承印材料不受熱。而陽(yáng)離子油墨卻因固化能量要求高而無(wú)法高速印刷。這恰恰解決了UV柔印生產(chǎn)力低于凹印的問(wèn)題。適當(dāng)?shù)墓袒b置和壓力設(shè)定，自由基油墨將沖出這一瓶頸。
收縮
這種新油墨可以迅速結(jié)合固化在承印物上。由于速度過(guò)快導(dǎo)致墨膜自身產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，不過(guò)不足以使它變破裂。這種內(nèi)應(yīng)力與收縮薄膜的生成道理一樣，薄膜預(yù)熱拉伸后冷卻，薄膜內(nèi)部保留拉伸〝記憶張應(yīng)力″，當(dāng)再次加熱時(shí)，發(fā)生解取向，卷曲恢復(fù)至原有狀態(tài)。自由基油墨墨膜也存在這種〝記憶張應(yīng)力″。當(dāng)收縮薄膜印品被加熱時(shí)，這一特性是凹印和水性柔印油墨無(wú)法比擬的。所以，這種新技術(shù)與高收縮率PETG材料配合印刷的方法在收縮套筒標(biāo)簽市場(chǎng)中的使用率已達(dá)到了75%。
圖文質(zhì)量
這種新型油墨的印刷質(zhì)量，印品質(zhì)量好于用150 – 175LPI感光樹(shù)脂版柔印的質(zhì)量。這種油墨的用墨量是凹印油墨的一半。與通過(guò)低黏度油墨、雙倍墨層厚度來(lái)得到高質(zhì)量網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)率的凹印不同，這種新型柔印油墨是通過(guò)薄墨層、色彩鮮艷的小網(wǎng)點(diǎn)迅速固化來(lái)得到與凹印相同質(zhì)量的圖文。不透明的白色也能做到很好的不透明效果，可以聯(lián)合水性油墨一起使用以彌補(bǔ)水基油墨在這一點(diǎn)上的不足。
成本
柔印成本低于凹印中要在印刷方面，感光樹(shù)酯版--雕刻凹版滾筒，無(wú)需溶劑回收裝置、環(huán)境要求低UV燈干燥--傳統(tǒng)套筒烘干機(jī)。此外，柔版的勞動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)較低，長(zhǎng)、短版之印件轉(zhuǎn)換快。但如果你仔細(xì)考慮就會(huì)發(fā)現(xiàn)，UV油墨的所選顏料價(jià)格是凹印油墨的兩倍。這樣算來(lái)，兩種印刷成本相差不大。
固化的概念
若想從根本解決承印物在印刷時(shí)收縮〈除油墨性質(zhì)外〉的問(wèn)題，就必須避免固化時(shí)，UV燈使承印材料收縮。方法很多，但都不適于薄膜印刷和解決由印刷壓力產(chǎn)生的熱量。
冷卻輥
冷卻輥是降溫高速印刷收縮的最佳選擇，雖然也有一些其它方案，但都有速度低、廢物量高等問(wèn)題。
低能光源
我們接下來(lái)就要確保墨膜與承印物牢固黏接并且有良好的表現(xiàn)力，當(dāng)然油墨不能過(guò)分固化。因此，不能所有顏色的油墨都使用同一光源，淺色油墨的光照干燥時(shí)間要稍長(zhǎng)些，還有一些油墨自身能夠完全吸收UV燈的熱量，如炭黑墨，所以無(wú)需冷卻。在四色印刷前加印一層膜層很薄的黑墨層可以有效地吸收熱量而得到光亮、密實(shí)的黑色。這是一個(gè)很有效的方法。
摻雜光源
摻雜光源是一種提供足夠固化能量的低能光源。這時(shí)要求高速運(yùn)作的UV裝置來(lái)說(shuō)，是個(gè)不錯(cuò)的選擇。
溫度計(jì)的使用 溫度計(jì)可以精確的給出你當(dāng)前工作狀態(tài)的能源印速比。如果沒(méi)有，你可以將UV熱致色變油墨與色梯表相比來(lái)得到控制溫度。
冷UV油墨
光源系統(tǒng)是這一新技術(shù)的動(dòng)力，二向色反射鏡、冷鏡、紅外濾鏡對(duì)光源進(jìn)行反射、過(guò)濾，留下可用光。這種新專(zhuān)業(yè)光源已經(jīng)在套筒型熱收縮膜印刷工業(yè)中應(yīng)用了。這種低能光源可以提供油墨完全固化的能量，真正實(shí)現(xiàn)了低能、高速印刷。
結(jié)論
套筒型熱收縮膜的應(yīng)用對(duì)UV印刷既是挑戰(zhàn)又是機(jī)遇。隨著各項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，特種自由基UV裝置已可以得到理想的熱收縮薄膜印刷效果，加速了收縮套筒工業(yè)發(fā)展前進(jìn)的腳步。低成本、良好的表現(xiàn)力也將自由基UV技術(shù)推向了潮流之巔。
轉(zhuǎn)載自：龍臣印刷科技網(wǎng)
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