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非吸收性UV印刷油墨的應(yīng)用(上)

2007/8/10 15:04:24 人評論

      UV油墨是泛指采用紫外線光固化的凹版、柔版、平版、絲網(wǎng)版等印刷油墨的簡稱。人們在近三十年中通過不斷地努力、改進(jìn)、嘗試,作為綠色包裝印刷油墨這門嶄新的邊緣學(xué)科,由于污染小、干燥快.耗能少,已成為國際新時尚?!斑€一片清新的空氣和一塊潔凈的樂土”早已成為包裝印刷界人士的共同呼聲。但真正能夠高速、全自動、圖文網(wǎng)點層次逼真的膠印,尤其能在非吸收的非極性材料上的UV油墨實屬很少。   究其原因是:成本太高,附著牢度差,低溫沒有流動性(一般靠加熱),成膜過程,甚至成膜后光子可能分解(自由基)等等而受到了應(yīng)用范圍的限制。其次是膜脆,在PVC靜電薄膜上印刷的網(wǎng)點容易丟失或經(jīng)磨擦墨粉脫落已成為一大難點,靠UV上光油工彌補(bǔ)其缺陷往往白白浪費工時而影響正品率的提高。因此,在非吸收靜電膜材料上的紫外線光固化能否實現(xiàn)技術(shù)上的突破,一直在左右該產(chǎn)品的發(fā)展。   可利用紫外線干燥固化的油墨,簡稱為UV油墨,是由光聚合性的低聚物和稀釋單體等組成(樹脂連結(jié)料),再加入光引發(fā)劑、著色劑等構(gòu)成。連結(jié)料大致分為三大類型:   ·活性基聚合型;   ·聚烯硫醇固化系統(tǒng)的活性基加合聚合型;   ·環(huán)氧樹脂的離子聚合型。   為了改善包裝印刷環(huán)境,感光固化油墨、感光固化上光油的設(shè)備、設(shè)施為15KM-64KM之間。   為了確保印刷圖文達(dá)到干燥速度的平衡,人們總是依據(jù)彩色油墨體系中的不同顏料波長而安排印刷色序的:白色油墨-黑色油墨-青色油墨-黃色油墨-紅色油墨,并根據(jù)顏色色相個數(shù)而安裝或打開紫外線燈管(泡)和調(diào)節(jié)其受光距離,為了保證產(chǎn)品的高質(zhì)量,防止墨膜脫落,印刷者現(xiàn)多在最后以膠印一道UV上光油來解決。   縱觀市場上的UV油墨及UV上光油,其干燥的原理無非是光化學(xué)反應(yīng),首要條件是分子必須具有足夠能量的光量子后才能成為激發(fā)(態(tài))分子。正如人們已知道的每一個光子只能活化一個分子;同一分子在同一瞬間只能吸收-個光子。因此,理論上往往解釋為:分子吸收-個光子后,會發(fā)生向高級能應(yīng)的電子躍遷,發(fā)生電子躍遷的分子稱為激發(fā)態(tài)(即分子),這種激發(fā)態(tài)分子除釋放能量后而又返回到基態(tài)外,還有可能向其它分子轉(zhuǎn)移能量或產(chǎn)生自由基后能量轉(zhuǎn)感光性高分子至聚合固化或是光交聯(lián)及光架橋。   無論是否油墨體系含有光引發(fā)劑,其目的是使UV油墨體系發(fā)生光固化反應(yīng),也就是引發(fā)光敏的化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果;不含有引發(fā)劑的UV油墨和UV上光油,其光固化是靠溶劑使其體系交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后,光聚臺的化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。體系里含有紫外線吸收劑,在吸收天然陽光和熒光源中,紫外線能夠轉(zhuǎn)變成硬化交聯(lián)的墨膜結(jié)構(gòu)。   在對同一用途的UV油墨進(jìn)行嚴(yán)格的歸類、篩選后認(rèn)為作為冷光源的黑光燈和熱光源的碘鎵燈進(jìn)行油墨干燥過程的記錄試驗,就安全而言,前者優(yōu)于后者。因為當(dāng)UV非吸收性膠印油墨在印壓后的墨膜物質(zhì),受到紫外線或可見光的照射時,其分子外層的電子被激發(fā)而躍遷到較高的能級位,才能出現(xiàn)光的吸收。            在經(jīng)過對武漢樹脂、西安樹脂及市售的191、196樹脂的不飽和性施加不同的輔助劑和采用相同的著色劑進(jìn)行試驗,檢測比對一分子中不同的鍵臺,包括不同的不飽和鍵、芳香環(huán)、雜元素的有機(jī)化合物及金屬絡(luò)合物的定性、定量分析,雖然紫外線光區(qū)在200-400納米,可見光區(qū)在400-800納米之間,僅占可見光的4%,正是這4%的作用對產(chǎn)生了光化學(xué)反應(yīng)。   由于在不同波長處往往會出現(xiàn)不同強(qiáng)度的光的吸收,所構(gòu)成的吸收光譜具有高靈敏(光化學(xué)反應(yīng))度,幾乎是在看不見就能化合固化的情況下快速干燥,更能設(shè)計出成套的全自動化(從膠印到固化),也能夠適應(yīng)微量、痕量分析和動力學(xué)研究一從光源到光強(qiáng)(電壓高低也不會相同),從燈型到輸出間距(發(fā)出的光譜分布也不盡相同);從墨膜厚薄包括體系內(nèi)光敏劑含量多少)到油墨顏料波長的長短(墨膜越透明及越薄,波長越短;光線能量大,干燥越快);從承印物的表面張力、氫鍵力、自由能到檢驗其附著性等等    除了上述分子受激后處在高能位外,還有可能在光敏劑或紫外吸收劑的作用下,導(dǎo)致光子分解(既光分解過程),或者鍵的一部分開鍵后,生成活化分子(自由基),引起雙健的聚合反應(yīng)或引起偶聯(lián)架橋等光交聯(lián)反應(yīng),這點已使油墨同行所共識。但在使用非吸收性的極性UV油墨就可能重新導(dǎo)致光子分解,本文在此不作贅述。   實現(xiàn)UV膠印非極性材料,達(dá)到附著牢度,改變低溫特性,能夠正常流動和免去靠上光油的波動作業(yè)方式,大多數(shù)油墨與非極性承印物的氫鍵值、PH值、自由能值、表面張力值等差距太大,為不改變即有UV油墨UV上光油總體結(jié)構(gòu),在江蘇儀征天楊化工廠、天津力生化工廠、松滋樹脂廠等單位的支持下,大膽采用接枝、復(fù)配(混合)技術(shù),運用“價值工程”、“正交法”及“倒算法”,在青島李翔先生的支持下,添加0.25%市售的LJJ·TM助劑,引入UV油墨體系中,經(jīng)簡單分散后,在青島中華道盛印刷公司配合下,開機(jī)印刷后達(dá)到不再上光就能附著牢固的可喜效果-材料個數(shù)少、工藝簡化、周期縮短、適性擴(kuò)大、質(zhì)量提高。 

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