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摘要 綜述了紫外線固化油墨（UV油墨）的基本概念和成膜原理，UV油墨和傳統(tǒng)油墨的組成比較，優(yōu)勢比較，介紹了影響UV油墨固化性能的因素及使用方法和注意事項，對UV油墨的市場作了預(yù)測。 　　關(guān)鍵詞 油墨；紫外線固化；網(wǎng)版印刷 　　一、基本概念和原理 　　紫外光固化油墨（UV油墨）是利用紫外線（ultraviolet）光波感光作用使墨成膜和干燥。UV墨干燥和成膜的機理，是一種化學(xué)的變化。利用不同的紫外線光譜（ultraviolet spectrum），產(chǎn)生不同的能量而將不同的預(yù)聚物（oligomer）和不同的單體（monomer）聚合成聚合物(polymer)。所以UV墨的色膜具有良好的機械性和化學(xué)性。 　　UV油墨的品種有UV磨砂、UV冰花、UV發(fā)泡、UV皺紋、UV凸字、UV折光、UV寶石、UV 光固色墨、UV上光油等特種包裝油墨。在具有金屬鏡面光澤的承印物表面，采用網(wǎng)版印刷工藝手段將UV油墨印在上面，經(jīng)紫外線干燥設(shè)備光照處理后，產(chǎn)生一種別具一格的視覺效果，顯得高雅、莊重、華貴，主要應(yīng)用于高檔、精美別致的煙、酒、化妝品、保健品、食品、藥品等的包裝印刷。 　　UV油墨對UV光是選擇性吸收的，它的干燥受UV光源輻射光的總能量和不同波長光能量分布的影響、在UV光的照射下，UV油墨中的光聚合引發(fā)劑吸收一定波長的光子，激發(fā)到激發(fā)狀態(tài)，形成自由基或離子。然后通過分子間能量的傳遞，使聚合性預(yù)聚物和感光性單體等高分子變成激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合體。這些絡(luò)合體不斷交聯(lián)聚合，固化成膜。 　　UV光源是UV固化系統(tǒng)中發(fā)射UV光的裝置。通常由燈箱、燈管、反射鏡、電源、控制器和冷卻裝置等部件構(gòu)成。根據(jù)燈管中所充物質(zhì)的不同，可分為金屬鹵素?zé)?、高壓汞燈和無臭燈等種類。它的性能參數(shù)主要有：弧光年度、特征光譜、功率、工作電壓、工作電流和平均壽命等。 　　UV光源雖然發(fā)射主要的UV光，但它并不是單一波長的光，而是一個波段內(nèi)的光。不同的UV光源發(fā)射光的波段范圍不一樣，波段內(nèi)光譜能量的分布也是不同的。UV光源輻射的是一個波段內(nèi)的光，且各波長光的能量分布是不一樣的。其中波長為300~ 310nm，360~390nm的光的能量分布是較好的。UV光源的波長范圍很廣，波長為于UV-A區(qū)域約360nm時效果最佳。 　　二、UV油墨和傳統(tǒng)油墨的組成比較 　　UV墨的組成和傳統(tǒng)墨有相似的地方。不同之處是UV墨的成膜是化學(xué)作用，從單體到聚合作，而傳統(tǒng)墨的成膜是物理作用，樹脂已經(jīng)是聚合體，溶劑將固體的聚合物溶解成液狀的聚合物，幫助適應(yīng)印涂在承印物上，然后溶劑經(jīng)揮發(fā)或被吸收，令液狀的聚合物再回復(fù)成原來的固態(tài)狀。下面是兩種墨的組成對比： 　　UV墨    傳統(tǒng)墨 　　顏料     顏料 　　預(yù)聚物   樹脂 　　單體     溶劑 　　添加劑  添加劑 　　1．顏料 　　很多類顏料皆適用作UV墨的著色料，不過采用時仍需留意選擇。首先，很多顏料在黑暗中會促進載色劑自然聚合，這種自然聚合作用并非立即進行，而是要經(jīng)過一段長時間才發(fā)生，因此會令UV墨的庫存時間縮短。另外，不同的色澤吸收紫外光波的快慢有差異，這往往影響UV墨的聚合作用。換句話說，即印刷的干燥快慢受影響，因而降低色膜的機械性和化學(xué)性。再者，在UV墨的載色劑中所用的丙烯酸鹽并不是一種良好的濕潤劑，往往使顏料研磨較困難，影響將來色膜的光滑和均勻度。要能成功調(diào)配出一種良好的UV墨，油墨化學(xué)師不但要對顏料有經(jīng)驗，而且亦要具備一定的物理學(xué)和化學(xué)的知識。 　　2．預(yù)聚物 　　預(yù)聚物是一種高分子量和高粘度的單體，它好比傳統(tǒng)墨中的樹脂，是成膜的主要化學(xué)品，也決定著 UV墨的各種性能，如機械性、化學(xué)性、物理性等等。傳統(tǒng)墨所用的樹脂，是一種已經(jīng)聚合了的化合物，可能是固態(tài)或液態(tài)；而這種預(yù)聚物則是一種未經(jīng)聚合的液態(tài)化合物，需要受紫外光波的作用而聚合。常用的預(yù)聚物有三大類：環(huán)氧丙烯酸鹽（epoxyacrylates），胺酯丙烯酸鹽（urethaneacrylates），聚酯丙烯酸鹽(polyesteracrylates)。 　　a．環(huán)氧丙烯酸鹽 　　環(huán)氧樹脂和丙烯酸作用產(chǎn)生環(huán)氧丙烯酸鹽。用環(huán)氧丙烯酸鹽制成的UV墨干燥極快，色膜光澤好且耐化學(xué)性強，同時，成本低廉，極受UV墨生產(chǎn)廠家歡迎。如果用以配制UV光油，涂布于紙張或紙板上，則紙張或紙板能具良好的抗化學(xué)和機械性能。 　　環(huán)氧丙烯酸鹽經(jīng)紫外光波聚合成聚合物后，往往表現(xiàn)出丙烯酸樹脂特有性能，同時亦表現(xiàn)出環(huán)氧樹脂的抗化學(xué)性強結(jié)合力。它最大的特點是對顏料的濕潤性差，粘度高，如單獨被用作UV墨的成膜劑，往往會令色墨的流平和擴散較差。 　　b．按酯丙烯酸鹽 　　當(dāng)異氰酸鹽(isocyanate)和丙烯酸中之羥基（hydroxyl）作用，產(chǎn)生胺酯丙烯酸鹽。胺酯丙烯酸鹽受紫外光波作用而聚合后，具有聚胺酯樹脂的特性，色膜光亮度特高，柔韌性高，彈性強，粘合力好。胺酯丙烯酸鹽所組成的UV墨，特別適合印刷各種塑料和金屬薄片。 　　c．聚醋丙烯酸鹽 　　當(dāng)聚酯中的羥基和丙烯酸作用后，可得聚酯丙烯酸鹽。聚酯丙烯酸鹽的分子量低，所以粘度亦很低。它的價格很便宜，濕潤性好，柔韌性高。常用作研磨顏料的載色劑。有時又可用作UV墨的稀釋劑，調(diào)節(jié)環(huán)氧丙烯酸鹽和胺酯丙烯酸鹽的粘度。它對無孔性作用物和銻片、鋁片及塑料片等的表面粘力很強，常被用作這類物品的印刷UV墨?！　∷畲蟮娜秉c是抗化學(xué)性差，很多堿性化學(xué)品皆能侵蝕它。因為分子量低，故聚合時間較長，換句話說，即干燥比較慢。