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UV油墨最新技术成果

2022-04-28 来源:咸阳机械信息网

UV油墨最新技术成果

随着数字印刷方面所取得的最新进展,一些人认为网版印刷将变得过时。但是U V 固化油墨技术上的突破在继续确立新的性能标准并且就速度和承印物多方面的适应性而言,对于与网版印刷竞争的数字方法形成了阻碍。今天,U V 网版印刷油墨适合于印刷各种特殊的产品并且使产品形成超过用数字四色印刷可能达到的差别和装饰感。在U V 油墨发展历史的早期,原材料的选择范围很小,这就限制了与之相适应的潜在的油墨开发和应用。但是由于在过去的1 0年中,通过实验扩展了U V 油墨的功能,原材料供应厂家开始对这个油墨市场表示出兴趣,而且现在油墨制造厂家可以从成千上万种原材料中加以选择。原材料供应厂家和油墨制造厂家之间这种改善了的,相同一致的努力最终开发出了多项专门适用于网版印刷常用油墨的新技术。

本文着重于介绍最新一代的U V 油墨并且探究它们是如何配制以克服传统的性能局限的。将考察扩展U V 油墨的各种强化措施,包括改良了的单体、齐聚物、光致引发剂,并且确定扩大了的油墨可依附的原材料的范围。在所涉及的诸多新技术当中主要是新型的专用U V 油墨,它们的性能特点,以及使用它们可以受益的应用。这些新的技术包括以下各点。

1 . 可热成型的U V 油墨。

2 . 适用范围广(用于容器、POP 图形、旗帜、标牌)的多用途U V 油墨。

3 . 厚膜U V 油墨,如特殊产品闪光油墨、触变特殊效果油墨以及形成液态承印物/静态黏着的油墨。

4 . 磁感性的U V 油墨。

5 . 耐火U V 油墨。

6 . 高度不透明U V 油墨。

7 . 耐水U V 油墨。

8. 物殊效果的金属U V 油墨。

9 . 寿命长的夜光U V 油墨。

$分页符$ UV 油墨的组分和特点

对于了解U V 油墨技术方面的最新成就,以及U V 油墨所经历的特殊性能强化措施,拥有U V 油墨化学基础方面的点滴知识是有帮助的。U V 油墨主要由单体和齐聚物组成。单体是分子量较小的活性稀释剂,它们形成均匀的溶液并给予油墨以表面特性。单体有3 种类型:反应速度慢的单一功能的单体;中等反应速度的双功能单体;三功能单体,它干燥得最快,形成的表面最硬。单体为100% 固态颗粒,不像溶剂那样向空气中释放挥发性有机化合物,单体一旦干燥便变成墨层聚合物的一部分。

一方面单体给予油墨以表面特性,另一方面齐聚物决定着墨层的最终使用性能,包括它的柔韧性、耐气候性和耐化学性。齐聚物分子量高,是形成油墨的化学骨架。它们有几种不同类型,包括环氧丙烯酸酯、聚酯、聚氨酯和其他的类型,它们干燥时在分子水平方向上连接的方式是不同的,丙烯酸酯在网版印刷油墨当中是最常用的,因为它们的功能较多。

光致引发剂是起动和完成U V 固化过程的关键组分。它们吸收来自于聚集在印刷表面的U V能。U V 能使光致引发剂分裂成活性的物质,接下来开始进行称之为聚合反应的化学反应。此聚合反应将液态的油墨转变为固态的膜。有两种光致引发剂常用在网版印刷油墨中,自由基光致引发剂和阳离子光致引发剂。

U V 光没有足够的能与涂料中的活性分子起反应而形成自由基。因此,把自由基光致引发剂添加于油墨之中。当光致引发剂分子暴露于U V 光的某一特殊波长时,它们吸收U V 光并生成引起交联过程的自由基。自由基光致引发剂是最为常用的,在9 0 % 以上的U V 网版印刷油墨中使用。

用阳离子光致引发剂配制的U V 油墨一般含有与自由基光致引发剂配制的油墨不同的单体和齐聚物。但真正使这些油墨有所区分的是光致引发剂反应的方式。阳离子光致引发剂一般为芳香基锍盐,它在暴露于U V 光的情况下形成酸催化剂。它不像自由基化学品那样,阳离子反应在移去U V光之后会继续进行( 即称之为暗固化的情况)。阳离子光致引发剂存在于网版印刷厂家使用的大约5 % ~8 % 的U V 油墨之中。

油墨在干燥之后的物理状态本质上受光源配置的影响。干燥墨层的最终性能主要取决于下面的4 个因素:

1 . 以毫瓦每平方厘米(m W /c m 2)计量的U V 辐照度;

2 . 光谱输出,即为以纳米(n m )计量的U V 光的波长;

3 . 以毫焦耳每平方厘米(m J / c m 2)计量的U V 能;

4. 红外光能或热。

由于最新型U V 油墨具有很强的不透明度和固化后形成厚墨层的能力,所以了解U V 曝光是什么以及它怎样影响油墨的性能就显得很重要了。在U V 网印油墨和U V 光源之间有许多相互作用,所有这些都影响着墨层最后的性能并决定着固化装置的最佳配置。

印刷从业人员常常计量又常常误解的两个固化过程的关键因素就是辐照度(m W / c m 2)和能量(mJ/cm2)两个概念。辐照度是到达墨层表面光的辐照功率。峰值的辐照度为最高的功率值并存在于U V 光的焦点处。若固化装置的反射器未正确地聚焦光,则辐照度小于最佳值,结果是固化速度放慢或油墨层固化不彻底。

U V 能是两个独立变量的产物:辐照度和时间。每秒1 W 的辐照度等于1 J 的能量。能量通常不用辐照度示数表示。它实际上是两者的适当结合从而产生最佳的固化条件。进一步说,当用高度着色的、不透明油墨或厚膜油墨印刷时,高的辐照度比能量对固化过程有大得多的影响。

油墨配制厂家与光致引发剂供应厂家合作开发适合于大多数网版印刷用固化装置的中压汞蒸气灯的U V 输出量的U V 油墨。专为着色油墨设计的光致引发剂通常吸收330~400 nm 之间波长的光。对于油墨配制厂家来说,光致引发剂的吸收曲线有2 个如下不同的特性必须加以考虑。

1 . 吸收何种波长的光?

2 . 吸收强度是多少?

了解U V 油墨所有能吸收不同波长的U V 能的组分是很重要的。这个概念如图1 所示,此图比较了未着色的光致引发U V 油墨和着了色的光致引发U V 油墨的吸收曲线。

不透明着色油墨随峰值辐照度和能量会有所不同,而U V 油墨则与不着色的U V 亮油相似。为干燥着色涂料所研制的光致引发剂比起为透明的涂料所研制的光致引发剂在长波长(300~450 nm)范围内有更高的摩尔消光系数。长波长的光对于较厚的U V 涂料所要求的完全固化来说十分重要。因此,最为重要的是把光源的特性和要干燥的涂料的性能匹配起来。这种方法会提高干燥速度和生产率。

网版印刷设备制造厂家也改进了技术,生产可通过减少调整时间而提高产品生产效率的机械。因为总是存在对于速度的需求,所以油墨制造厂家就不得不开发固化速度快且U V 曝光时间短的油墨。配制适合于光源光谱输出的油墨是成功进行高速印刷的关键。

$分页符$ UV 油墨最新应用动态

最近的新技术成果使得油墨制造厂家能够制造出具有良好黏着性、柔韧性、延展性和耐水性的油墨。这些油墨技术的最新开发成果对于以下市场和应用有很大影响。

P O P 和显示图形

现有多种多功能的P O P 油墨, 它们对于多种承印物( 纸张、卡纸、苯乙烯、泡沫P V C ,乃至十分难印的聚烯烃类塑料)具有良好的黏着性。近几年有了单组分油墨, 它们适用于印刷聚烯烃类塑料(聚乙烯、聚丙烯等),且具有良好的性能特点( 适用于柔韧且耐水的旗帜和相同应用场合)。这种新型的油墨不需要添加剂并减少了与双组分催化油墨相关的油墨的浪费。它减少了油墨的库存总量, 从而保持了一个合理的成本价。

容器的装饰

在用于容器印刷的U V 油墨技术中取得了几项最为重大的进展。在容器市场中需要可靠又容易使用的油墨,这个市场原来充斥着各种适用于制造容器的塑料的添加剂和多种油墨。现在H D P E (高密度聚乙烯)、L D P E(低密度聚乙烯)、P E T (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、P V C (聚氯乙烯)、P P (聚丙烯)和其他塑料容器能够用单组分无添加剂的油墨来装饰。这些油墨具有很高的不透明性和大大改进的耐化学性, 它们不需要添加剂或催化剂。

吸水性塑料

多功能单体是U V 油墨技术开发中最新的一种, 它被油墨制造厂家用来克服在吸水性承印物(聚乙烯旗帜和H D P E材料) 上进行印刷的困难。这些承印物吸收水分, 能够在油墨和承印物之间形成吸水的水隔离层,从而阻碍油墨的正常附着。结果, 印在这些承印物上的图案就会冒来自于摩擦、倾盆大雨、大风和碎屑损害的风险。用新型的单体所配制的油墨在吸水性承印物上显示出大为改进的耐水性且干燥速度快, 具有高度的光泽性, 色彩牢固, 形成几乎耐水的印迹。

热成型

用于热成型场合的U V 油墨是比较新颖的油墨。这些油墨具有良好的黏附性和柔韧性,可以承受热成型过程中的拉伸。热成型油墨可以真空成型, 拉伸长度为2 0 c m 或更多。这些油墨也导致了多种改进型配方的出现, 它们可以在多种承印物(苯乙烯、聚碳酸酯、丙烯酸酯、聚对苯乙二酸乙二醇酯、聚氯乙烯及其他某些材料) 上进行加热弯曲、刻纹及其他加工工艺。

液态承印物

在热成型

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瑞沛

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