全面了解逆向uv印刷工藝

2018-11-23 22:06:21


UV印刷工藝的使用全面解析

 

    UV油墨是近年來迅速發展的一種環保性油墨,它以瞬間固化(干燥)、不含揮發性溶劑、應用簡單方便等迅速占領市場,UV油墨包括UV磨砂、UV冰花、UV發泡、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,采用絲網印刷工藝手段將UV油墨印在其表面上,經紫外線干燥設備光照處理后,產生一種感覺別具一格的視覺效果,顯得高雅、莊重、華貴。產品主要應用于高檔、精美別致的煙、酒、化妝品、保健品、食品、藥品等包裝印刷。

 

一、UV油墨

 

    1、組成

 UV油墨就是在UV光的照射下,發生交聯聚合反應,瞬間固化成膜的油墨。它主要由光聚合性預聚物、感光性單體、

光聚引發劑、有機顏料及添加劑等組成。其中光聚合引發劑是整個UV油墨中最重要的組成部分,是光聚合反應的開始。 

2、UV油墨的應用特點:

(1)瞬間固化,生產效率高;

(2)不含揮發性溶劑;不會有溶劑侵蝕破壞印刷物;不會污染人體及環境;

(3)油墨不會塞網,故可用很細的網目印出最佳品質的線條;

(4)油墨濃度穩定,不會因濃度的不同而造成某一以調過濃或過淡有不均勻現象;

(5)油墨不會干掉,無溶劑的惡臭味;

(6)光固化速度極快,UV設備體積小,占用廠房空間少;

(7)UV燈的散發出之熱不會對那些懼熱于之印刷物造成損壞;

(8)透明或半透明性的油墨,硬化速度化和色彩效果好

3、固化機理

 UV油墨對UV的光是選擇性吸收的,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劑吸收一定波長的光子,激發到激發狀態,形成自由基或離子。然后通過分子間能量的傳遞,使聚合性預聚物和感光性單體等高分子變成激發態,產生電荷轉移絡合體。這些絡合體不斷交聯聚合,固化成膜。

二、UV光源  

1、構造

UV光源是UV固化系統中發射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成。根據燈管中所充物質的不同,可分為金屬鹵素燈、高壓汞燈和無臭燈等種類。它的性能參數主要有:弧光長度、特征光譜、功率、工作電壓、工作電流和平均壽命等。

2、光譜特性

UV光源雖然發射的主要的UV光,但它并不是單一波長的光,而是一個波段內的光。不同的UV光源,發射光的波段范圍不一樣,波段內光譜能量的分布也是不同的。UV光源輻射的是一個波段內的光,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。

三、UV油墨的使用

    1、絲網選擇

    UV油墨在印刷中絲網目數的選擇應根據印刷圖案的精細度、印刷效果、要求的印刷質量而定。一般而言,印刷

UV光固色墨、UV上光油的絲網目數在350目以上。

    2、油墨使用

    UV油墨在使用中的絲網張力、印刷壓力、刮膠硬度、刮膠角度等因數都會影響印刷質量,有效的技術控制將會提高印刷效果。UV油墨的稀釋劑大多是專用稀釋劑,客戶在購買UV油墨時應向供應商咨詢有關的使用性能、使用方法,

減少使用中的次品率和避免因使用不當而引起的損失。

3、注意事項

(1)高功率的紫外線如果直接接觸眼睛或皮膚,都會造成對其損傷。操作人員一定要配備眼鏡或采用其他保護措施。

(2)UV油墨保存溫度應在5℃以上,油墨會因光照或溫度而變化,所以要避免光線的直射。

(3)UV油墨不含爆發性或蒸發性溶劑,由于受到紫外線光的照射,會引起反應,所以在受到光照之前,不能在絲網中干燥。

(4)使用金屬鹵素燈,照射距離250px左右,一次光照通過。

四、UV油墨與UV光源的匹配

綜上所述,UV油墨與UV光源的匹配,就是要使所用UV油墨中的光聚合引發劑選擇吸收的光量子是UV光源光譜中能量分布最高的那一部分。印刷企業技術部門應該從自己的設備供應商那里索取有關UV光源光譜特性的技術資料,然后從油墨供應商那里選擇油墨配方的響應曲線與UV光源光譜匹配的UV油墨,這樣就可較好地解決兩者的匹配,也為考慮其它影響干燥的因素提供了前提條件。解決好UV油墨與UV光源的匹配,有利于加快油墨的干燥速度,有利于提高勞動生產率,有利于提高能源的利用率,有利于降低企業的生產成本。

什么樣的材質可用印刷UV工藝? 

據有清透質感和承印物粗狂質感的對比美感,材質的選擇和油墨效果的對比對印品的效果非常重要,  

在高檔印品上應用廣泛,主要可在平整紙張表面.  

1.膜表面可用UV過局部光油效果

2.印品已經腹光膜表面可用UV過局部啞光油效果 

3.普通紙張如: 啞粉紙\銅版紙\牛皮紙\雙膠紙\平整的特種質張等,但由于吸墨性能不同,材質相對粗糙的材質需要增加印刷的覆蓋層數.來實現光亮效果.  

4.塑料PVC、金屬鐵板、陶瓷、皮革的印刷等. 

UV印刷的工藝適應性

 1.UV膠印

膠印根據承印物的狀態可分成單張紙膠印和卷筒紙輪轉膠印,單張紙膠印適合紙張、紙板、塑料片材及金屬箔印刷;

輪轉膠印印刷速度較快,適合大批量的書刊、報紙、商業表格及不干膠印刷等。在膠印中采用UV油墨,主要考慮以下幾方面問題:非吸收性承印材料的油墨固化;油墨乳化可能會阻礙油墨與承印物的附著;輪轉印刷機速度快,要求油墨的固化速度與印刷速度相匹配,特別是不干膠印刷和采用特殊油墨的證券印刷,UV油墨印刷效果要好于樹脂型膠印油墨。

膠印多用于精細產品印刷,UV固化可減少細小網點的損失,提高套色疊印的油墨轉移率。在選擇油墨原料時,要綜合考慮各組分對UV油墨的影響,以確保最佳的印刷效果。由于膠印墨膜一般為2~3μm,雖然利于光固化,但墨膜薄,顏料對承印面的遮蓋力會受到一定的影響,因此一般要提高配方中的顏料含量;而增加顏料含量,墨膜的透光性能會降低,不利于UV固化;且墨膜本身較薄,若顏料的潤濕性不好,顏料、填料容易暴露于墨膜表面,影響墨膜光澤度,因此要選擇分散性較好的顏料。采用UV膠印時還應注意以下幾點。

(1)不同性質的承印物應選擇不同的油墨,要綜合考慮油墨的透光性、固化速率、油墨的遮蓋性以及印品表面的光澤度等。

(2)在彩色印刷中,各種顏料吸收UV光子的能力不同,其透過率由高到低為M、Y、C、BK,因此各色油墨的固化程度也不同。透過率直接影響光子對光引發劑的激發能量,因此宜將印刷色序排為BK、C、Y、M,使透光性較差的油墨盡可能多地吸收光子,增強其固化作用。

(3)使用酒精潤版系統可以降低油墨的表面張力,促進固化作用,并且在印刷過程中,可利用潤版液對印版疏油區域(空白部分)進行強化處理,以確保親油區域充分親墨,親水區域不著墨。改善油墨配方和添加相應的助劑可增加油墨的疏水性,但疏水性過強會導致圖像邊緣油墨收縮,細微層次丟失、網點邊界不清晰等,影響印品質量。

 

(4)UV印刷

對紙張表面強度要求較高,表面強度不夠容易發生拉毛故障,用金、銀卡紙印刷時,由于這類紙張表面光滑,對油墨的親和力較小,第二色疊印時容易把第一色墨拉掉。因此在UV印刷中,應選擇表面張力較大的紙張,并合理安排色序,調整印刷工藝中相關工藝參數,以避免和減少上述現象的發生。

2.UV柔性版印刷

柔性版印刷是近年來發展較快的一種印刷工藝,印版圖文部分高于非圖文部分,并具有彈性,能夠較好地表達圖文部分的細微層次和輪廓。此外其適用的承印材料非常廣泛,除了傳統的紙張外,一些非吸收性承印材料,如塑料薄膜、鋁箔復合紙、玻璃紙等也都可以采用柔性版印刷。采用UV油墨進行柔性版印刷,除了應注意著色、固化及附著力等問題外,還必須注意油墨組分對油墨黏度、流變性的影響,以便獲得較好的印刷適性和穩定性。

柔性版印刷工藝決定了所用UV油墨不應具有較高的黏度。傳統的柔性版印刷油墨有溶劑型和水性兩種,需用大量溶劑或水來調整黏度,由于使用大量溶劑,多數柔性版印刷油墨在流變性方面近似于牛頓流體,會導致油墨沉降,不穩定,所以賦予柔性版印刷油墨適當的觸變性可防止顏料絮凝沉降。

UV柔性版印刷油墨是以活性稀釋劑來降低體系黏度的,因此,其黏度總體上可能高于溶劑型柔性版印刷油墨。盡管UV柔性版印刷油墨的黏度比網印、膠印油墨低,但顏料的加入會提高黏度,特別是在顏料的潤濕、分散、穩定性能處理不好時。此外,顏料對油墨流變性的影響更為重要,適當的觸變性是有益的,這是因為當油墨內部的分子交聯達到一定程度而出現假塑性時,沒有顏料分散穩定劑的油墨體系,在高速運轉的墨輥上,黏度會劇降,但脫離墨輥進入速率相對較低的印刷部位時,黏度會迅速回升,對于承印物表面的潤濕作用太差,不適于印刷。而含有合適的分散穩定劑的油墨具有一定的穩定性,且本身的黏度不高,經過高剪切后,黏度回升也比較緩慢,印刷適應性較好。

3.UV網印

      UV印刷油墨的固含量為100%,不存在組分揮發,固化后墨膜厚度基本不變,有利于獲得較高的膜厚,印刷及固化過程容易控制,可以避免堵版、斑點等故障,減少停機時間。雖然UV網印有諸多優點,但光引發條件的確定,影響著墨層的固化質量,選擇不當,也只是在墨膜表面固化較快。另一方面,UV網印有它的優勢,即墨膜雖然厚,

但較低的顏料含量就可以達到高的遮蓋力,這是對底層固化有利的條件。在不妨礙顏料飽和度和遮蓋力的前提下,適當添加折光性較好的透光填料,增加墨層內透光介質的濃度,也有助于提高底層引發劑的吸光量。由于網印墨膜厚,印刷精度不是很高,顏料粒徑可大一些,故在不犧牲顏料分散性的前提下,可適當增大顏料粒徑,使油墨的實際透光性增加,以利于底層固化。

  UV印刷面臨的問題

傳統油墨印刷相比,UV印刷確實有很大的優勢,但普及應用還面臨一些必須解決和改善的問題。

1.價格盡管UV油墨有著瞬間固化及結膜性能好的優點,但價格相對昂貴,同時還必須使用專用UV橡皮布和UV墨輥,大大提高了產品成本。

2.附著力 UV油墨在固化中,內部成分經交聯聚合,體積瞬間變化產生較大的內應力,影響了油墨對承印材料的附著力。雖然通過對承印物表面處理或改性,可以改善這一問題,但根本的解決方法是尋求和研制吸附性好、收縮應力小、價格便宜的UV油墨。

3.合適的潤版液UV油墨主要用于非吸收性承印材料,并且對不同的承印材料,油墨的配制也不盡相同。因此要求潤版液具有較廣的適應性,以保證達到要求的印刷質量。盡管UV印刷存在上述問題,但隨著相關技術的成熟和應用領域的擴大,其快速發展是必然的,不遠的將來,UV印刷一定會獲得更加廣泛的應用和普及。

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