UV印刷工艺的使用

2020-3-12 22:53| 发布者: Packme| 查看: 8607| 评论: 6|来自: 网络

摘要: UV油墨是近年来迅速发展的一种环保性油墨，它以瞬间固化（干燥）、不含挥发性溶剂、应用简单方便等迅速占领市场，UV油墨包括UV磨砂、UV冰花、UV发泡、UV皱纹、UV凸字、UV折光、UV宝石、UV光固色墨、UV上光油等特种包 ...

UV印刷工艺的使用

UV油墨是近年来迅速发展的一种环保性油墨，它以瞬间固化（干燥）、不含挥发性溶剂、应用简单方便等迅速占领市场，UV油墨包括UV磨砂、UV冰花、UV发泡、UV皱纹、UV凸字、UV折光、UV宝石、UV光固色墨、UV上光油等特种包装油墨。在具有金属镜面光泽的承印物表面，采用丝网印刷工艺手段将UV油墨印在其表面上，经紫外线干燥设备光照处理后，产生一种感觉别具一格的视觉效果，显得高雅、庄重、华贵。产品主要应用于高档、精美别致的烟、酒、化妆品、保健品、食品、药品等包装印刷。

一、UV油墨

1、组成

UV油墨就是在UV光的照射下，发生交联聚合反应，瞬间固化成膜的油墨。它主要由光聚合性预聚物、感光性单体、光聚引发剂、有机颜料及添加剂等组成。其中光聚合引发剂是整个UV油墨中最重要的组成部分，是光聚合反应的开始。

2、UV油墨的应用特点：

（1）瞬间固化，生产效率高；

（2）不含挥发性溶剂；不会有溶剂侵蚀破坏印刷物；不会污染人体及环境；

（3）油墨不会塞网，故可用很细的网目印出最佳品质的线条；

（4）油墨浓度稳定，不会因浓度的不同而造成某一以调过浓或过淡有不均匀现象；

（5）油墨不会干掉，无溶剂的恶臭味；

（6）光固化速度极快，UV设备体积小，占用厂房空间少；

（7）UV灯的散发出之热不会对那些惧热于之印刷物造成损坏；

（8）透明或半透明性的油墨，硬化速度化和色彩效果好。

3、固化机理

UV油墨对UV的光是选择性吸收的，它的干燥受UV光源辐射光的总能量和不同波长光能量分布的影响。在UV光的照射下，UV油墨中的光聚合引发剂吸收一定波长的光子，激发到激发状态，形成自由基或离子。然后通过分子间能量的传递，使聚合性预聚物和感光性单体等高分子变成激发态，产生电荷转移络合体。这些络合体不断交联聚合，固化成膜。

二、UV光源

1、构造

UV光源是UV固化系统中发射UV光的装置。通常由灯箱、灯管、反射镜、电源、控制器和冷却装置等部件构成。根据灯管中所充物质的不同，可分为金属卤素灯、高压汞灯和无臭灯等种类。它的性能参数主要有：弧光长度、特征光谱、功率、工作电压、工作电流和平均寿命等。

2、光谱特性

UV光源虽然发射的主要的UV光，但它并不是单一波长的光，而是一个波段内的光。不同的UV光源，发射光的波段范围不一样，波段内光谱能量的分布也是不同的。UV光源辐射的是一个波段内的光，且各波长光的能量分布是不一样的。其中波长为300～310nm,360～390nm的光的能量分布是较好的。

三、UV油墨的使用

1、丝网选择

UV油墨在印刷中丝网目数的选择应根据印刷图案的精细度、印刷效果、要求的印刷质量而定。一般而言，印刷UV光固色墨、UV上光油的丝网目数在350目以上。

2、油墨使用

UV油墨在使用中的丝网张力、印刷压力、刮胶硬度、刮胶角度等因数都会影响印刷质量，有效的技术控制将会提高印刷效果。UV油墨的稀释剂大多是专用稀释剂，客户在购买UV油墨时应向供应商咨询有关的使用性能、使用方法，减少使用中的次品率和避免因使用不当而引起的损失。

3、注意事项

（1）高功率的紫外线如果直接接触眼睛或皮肤，都会造成对其损伤。操作人员一定要配备眼镜或采用其他保护措施。

（2）UV油墨保存温度应在5℃以上，油墨会因光照或温度而变化，所以要避免光线的直射。

（3）UV油墨不含爆发性或蒸发性溶剂，由于受到紫外线光的照射，会引起反应，所以在受到光照之前，不能在丝网中干燥。

（4）使用金属卤素灯，照射距离10cm左右，一次光照通过。

四、UV油墨与UV光源的匹配

综上所述，UV油墨与UV光源的匹配，就是要使所用UV油墨中的光聚合引发剂选择吸收的光量子是UV光源光谱中能量分布最高的那一部分。印刷企业技术部门应该从自己的设备供应商那里索取有关UV光源光谱特性的技术资料，然后从油墨供应商那里选择油墨配方的响应曲线与UV光源光谱匹配的UV油墨，这样就可较好地解决两者的匹配，也为考虑其它影响干燥的因素提供了前提条件。解决好UV油墨与UV光源的匹配，有利于加快油墨的干燥速度，有利于提高劳动生产率，有利于提高能源的利用率，有利于降低企业的生产成本。

什么样的材质可用印刷UV工艺?

据有清透质感和承印物粗狂质感的对比美感,材质的选择和油墨效果的对比对印品的效果非常重要,

在高档印品上应用广泛,主要可在平整纸张表面.

1.印品腹哑膜表面可用UV过局部光油效果

2.印品已经腹光膜表面可用UV过局部哑光油效果

3.普通纸张如: 哑粉纸\铜版纸\牛皮纸\双胶纸\平整的特种质张等,但由于吸墨性能不同,材质相对粗糙的材质需要增加印刷的覆盖层数.来实现光亮效果.

4.塑料PVC、金属铁板、陶瓷、皮革的印刷等.

UV印刷的工艺适应性

1.UV胶印

胶印根据承印物的状态可分成单张纸胶印和卷筒纸轮转胶印，单张纸胶印适合纸张、纸板、塑料片材及金属箔印刷;轮转胶印印刷速度较快，适合大批量的书刊、报纸、商业表格及不干胶印刷等。在胶印中采用UV油墨，主要考虑以下几方面问题：非吸收性承印材料的油墨固化；油墨乳化可能会阻碍油墨与承印物的附着；轮转印刷机速度快，要求油墨的固化速度与印刷速度相匹配,特别是不干胶印刷和采用特殊油墨的证券印刷，UV油墨印刷效果要好于树脂型胶印油墨。

胶印多用于精细产品印刷，UV固化可减少细小网点的损失，提高套色叠印的油墨转移率。在选择油墨原料时，要综合考虑各组分对UV油墨的影响，以确保最佳的印刷效果。由于胶印墨膜一般为2～3μm，虽然利于光固化，但墨膜薄,颜料对承印面的遮盖力会受到一定的影响，因此一般要提高配方中的颜料含量；而增加颜料含量，墨膜的透光性能会降低，不利于UV固化；且墨膜本身较薄，若颜料的润湿性不好，颜料、填料容易暴露于墨膜表面，影响墨膜光泽度，因此要选择分散性较好的颜料。采用UV胶印时还应注意以下几点。

（1）不同性质的承印物应选择不同的油墨，要综合考虑油墨的透光性、固化速率、油墨的遮盖性以及印品表面的光泽度等。

（2）在彩色印刷中，各种颜料吸收UV光子的能力不同，其透过率由高到低为M、Y、C、BK，因此各色油墨的固化程度也不同。透过率直接影响光子对光引发剂的激发能量，因此宜将印刷色序排为BK、C、Y、M，使透光性较差的油墨尽可能多地吸收光子，增强其固化作用。

（3）使用酒精润版系统可以降低油墨的表面张力，促进固化作用，并且在印刷过程中，可利用润版液对印版疏油区域（空白部分）进行强化处理，以确保亲油区域充分亲墨，亲水区域不着墨。改善油墨配方和添加相应的助剂可增加油墨的疏水性，但疏水性过强会导致图像边缘油墨收缩，细微层次丢失、网点边界不清晰等，影响印品质量。

（4）UV印刷对纸张表面强度要求较高，表面强度不够容易发生拉毛故障，用金、银卡纸印刷时，由于这类纸张表面光滑，对油墨的亲和力较小，第二色叠印时容易把第一色墨拉掉。因此在UV印刷中，应选择表面张力较大的纸张，并合理安排色序，调整印刷工艺中相关工艺参数，以避免和减少上述现象的发生。

2.UV柔性版印刷

柔性版印刷是近年来发展较快的一种印刷工艺，印版图文部分高于非图文部分，并具有弹性，能够较好地表达图文部分的细微层次和轮廓。此外,其适用的承印材料非常广泛，除了传统的纸张外，一些非吸收性承印材料，如塑料薄膜、铝箔复合纸、玻璃纸等也都可以采用柔性版印刷。采用UV油墨进行柔性版印刷，除了应注意着色、固化及附着力等问题外，还必须注意油墨组分对油墨黏度、流变性的影响，以便获得较好的印刷适性和稳定性。

柔性版印刷工艺决定了所用UV油墨不应具有较高的黏度。传统的柔性版印刷油墨有溶剂型和水性两种，需用大量溶剂或水来调整黏度，由于使用大量溶剂，多数柔性版印刷油墨在流变性方面近似于牛顿流体，会导致油墨沉降，不稳定，所以赋予柔性版印刷油墨适当的触变性可防止颜料絮凝沉降。

UV柔性版印刷油墨是以活性稀释剂来降低体系黏度的，因此，其黏度总体上可能高于溶剂型柔性版印刷油墨。尽管UV柔性版印刷油墨的黏度比网印、胶印油墨低，但颜料的加入会提高黏度，特别是在颜料的润湿、分散、稳定性能处理不好时。此外,颜料对油墨流变性的影响更为重要，适当的触变性是有益的，这是因为当油墨内部的分子交联达到一定程度而出现假塑性时，没有颜料分散稳定剂的油墨体系，在高速运转的墨辊上，黏度会剧降，但脱离墨辊进入速率相对较低的印刷部位时，黏度会迅速回升，对于承印物表面的润湿作用太差，不适于印刷。而含有合适的分散稳定剂的油墨具有一定的稳定性，且本身的黏度不高，经过高剪切后，黏度回升也比较缓慢，印刷适应性较好。

3.UV网印

UV丝网印刷油墨的固含量为100%，不存在组分挥发，固化后墨膜厚度基本不变，有利于获得较高的膜厚，印刷及固化过程容易控制，可以避免堵版、斑点等故障，减少停机时间。虽然UV网印有诸多优点，但光引发条件的确定，影响着墨层的固化质量，选择不当，也只是在墨膜表面固化较快。另一方面，UV网印有它的优势，即墨膜虽然厚，但较低的颜料含量就可以达到高的遮盖力，这是对底层固化有利的条件。在不妨碍颜料饱和度和遮盖力的前提下，适当添加折光性较好的透光填料，增加墨层内透光介质的浓度，也有助于提高底层引发剂的吸光量。由于网印墨膜厚，印刷精度不是很高，颜料粒径可大一些，故在不牺牲颜料分散性的前提下，可适当增大颜料粒径，使油墨的实际透光性增加，以利于底层固化。

UV印刷面临的问题

与传统油墨印刷相比，UV印刷确实有很大的优势，但普及应用还面临一些必须解决和改善的问题。

1.价格

尽管UV油墨有着瞬间固化及结膜性能好的优点，但价格相对昂贵，同时还必须使用专用UV橡皮布和UV墨辊，大大提高了产品成本。

2.附着力

UV油墨在固化中，内部成分经交联聚合，体积瞬间变化产生较大的内应力，影响了油墨对承印材料的附着力。虽然通过对承印物表面处理或改性，可以改善这一问题，但根本的解决方法是寻求和研制吸附性好、收缩应力小、价格便宜的UV油墨。

3.合适的润版液

UV油墨主要用于非吸收性承印材料，并且对不同的承印材料，油墨的配制也不尽相同。因此要求润版液具有较广的适应性，以保证达到要求的印刷质量。尽管UV印刷存在上述问题，但随着相关技术的成熟和应用领域的扩大，其快速发展是必然的，不远的将来，UV印刷一定会获得更加广泛的应用和普及。