UV固化方式在絲網(wǎng)印刷中的應(yīng)用

文 任玉峰

UV固化方式在絲網(wǎng)印刷中的應(yīng)用

文 任玉峰

絲網(wǎng)印刷在多色套色時(shí)，如果前一色干燥太慢，第二色套印時(shí)容易將前一色的油墨粘在絲網(wǎng)版上，下一色印刷時(shí)油墨易形成混色，故第一色干燥速度要快，UV固化方式固化速度快，一般經(jīng)紫外線光幾秒鐘就會(huì)干燥，就會(huì)解決這一難題。

UV固化指UV油墨和UV上光涂料、UV粘合劑在紫外線的作用下快速固化，三者的組成有區(qū)別，但固化原理基本相同。下面只從UV油墨作以闡述。

UV油墨的特點(diǎn)

·UV油墨固化速度快，可適應(yīng)高速多色全自動(dòng)絲網(wǎng)印刷。

·UV油墨無溶劑揮發(fā)，無毒、無味，符合環(huán)保要求。

·低能耗，不需昂貴的加熱設(shè)備和熱源，節(jié)省場(chǎng)地節(jié)約能源。

·性價(jià)比高，UV油墨用量少，很薄的墨層就能達(dá)到所需的強(qiáng)度。而且網(wǎng)點(diǎn)清晰，實(shí)踐證明1g溶劑油墨只能印25m2左右，而1gUV油墨可以印60m2左右。

·UV油墨理化性能良好，印品耐水耐磨耐醇耐腐，燃點(diǎn)高達(dá)94℃，使用安全。

·有良好的印刷適性，由于無溶劑揮發(fā)所以印刷過程粘度不會(huì)發(fā)生變化，因而網(wǎng)點(diǎn)變形小，附著力強(qiáng)，印品質(zhì)量穩(wěn)定。

·不受承印物種類限制，印刷方式靈活，手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)都適用。

缺點(diǎn)：價(jià)格較貴，固化時(shí)有異味，紫外線易傷皮膚等，由于固化的內(nèi)應(yīng)力，影響附著力。

固化機(jī)理

不飽和的低分子雙鍵光敏樹脂和不飽和的丙烯酸酯類，吸收300～400nm波長的紫外光，光引發(fā)劑被激發(fā)，產(chǎn)生游離基或離子，不飽和雙鍵被打開，單體、預(yù)聚物、交聯(lián)劑發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，聚合成高分子聚合物，分子由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)而固化。

UV油墨的組成

色料

色料有染料和顏料，而用的最多的是顏料，大部分種類的顏料都適合做UV油墨的著色劑。但要掌握好配比，比例為：一般色墨占油墨總量15～25%，白黑占總量的50～60%，配比的原則就是色相符合客戶要求，印刷適性好，便于流暢的印刷，紫外光照后能正常固化。

單體

單體也稱活性稀釋劑：其特征為分子末端帶有不飽和基——丙烯酸根，常用的有二縮三丙二醇二丙烯酸酯和三羧甲基三丙烯酸酯。單體的作用是作為預(yù)聚物的溶劑來稀釋預(yù)聚物，但與溶劑不同的是溶劑能揮發(fā)，而單體和預(yù)聚物一起成為皮膜留在承印物上。用它來調(diào)節(jié)油墨的粘度，預(yù)聚物都比較粘稠，用單體稀釋后，才會(huì)有良好的印刷適性。

預(yù)聚物

預(yù)聚物也稱齊聚物，相當(dāng)于其他油墨中的連接料，它是一種高分子量和高粘度的帶有不飽和基團(tuán)的光敏樹脂，油墨的理化性質(zhì)，印刷適性，均由它決定，常用的有不飽和聚酯和丙稀酸型樹脂。

1．丙烯酸酯聚酯：綜合性較好，對(duì)金屬塑料的附著力強(qiáng)，價(jià)格便宜；

2．丙烯酸環(huán)氧樹脂：制成油墨后，固化速度快，墨膜有光澤，硬度高，耐抗性好，價(jià)格便宜。

3．丙烯酸聚氨酸：制成油墨后固化速度快，涂層附著力強(qiáng)，耐抗性、耐磨性、光澤度均好，但價(jià)格高，粘度大。

4．光引發(fā)劑：它是一種受紫外光能激發(fā)產(chǎn)生自由基或陽離子的化合物，作用是吸收紫外光能后，發(fā)生光解反應(yīng)，產(chǎn)生自由基或陽離子，繼而引發(fā)預(yù)聚物和活性單體發(fā)生光聚合反應(yīng)，使油墨固化成膜。

常用的光敏劑有酮類的：噻噸酮及衍生物（如2-氯噻噸酮）、二苯甲酮及衍生物甲基苯基甲酮及衍生物（如二乙氧基甲基苯基甲酮）。醚類：安息香醚類；醌類：2-甲蒽醌，萘醌等。用量通常加1～5%，用量過多干燥過快，涂層收縮過快，導(dǎo)致薄膜或薄紙墨層易脫落，附著不良。加的太少，固化速度太慢。

5．助劑：阻聚物有兩種類型，一種能與光引發(fā)劑作用，使光引發(fā)劑失去活性，因此降低反應(yīng)速度。常用的阻聚物有苯甲醛、二羧基苯、三羧基苯等。另一類是不與光引發(fā)劑作用，保存過程中雙鍵不被打開，不會(huì)發(fā)生聚合反應(yīng)，延長保存期，提高儲(chǔ)存穩(wěn)定性，這一類常用的有季胺堿鹽、二價(jià)銅鹽等。

抑氧劑：空氣中的氧氣會(huì)與光敏樹脂的游離基生成沒有引發(fā)聚合作用的游離基，對(duì)光敏樹脂的固化有抑制作用，降低干燥速度，應(yīng)加適量的抑氧劑。

除此之外，還有流平劑、消泡劑等。

配方舉例：

UV油墨使用注意事項(xiàng)

·切忌紫外光線光照過度。如果UV光線光照過度，墨層會(huì)變脆，從而造成裁切、模切、折疊、壓痕時(shí)印品墨層斷裂。

·墨層要盡量薄。墨層薄，紫外光才能使墨層充分聚合，印后加工才不會(huì)斷裂。制版時(shí)最好使不引光絲網(wǎng)，涂感光膠體版膜要薄。

·印刷薄紙及薄膜時(shí)應(yīng)有冷卻裝置，UV油墨經(jīng)紫外線照射發(fā)生光化學(xué)變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，會(huì)使薄紙或薄膜發(fā)生翹曲現(xiàn)象，采用冷卻后這種現(xiàn)象會(huì)消除。

·由于紫外線固化油墨見光固化時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的收縮，所以對(duì)于金屬箔和塑料薄膜會(huì)附著不良。在印刷前，應(yīng)涂布一層UV油墨專用的打底涂料。

·紫外光傷害皮膚，故紫外線干燥裝置應(yīng)有防護(hù)設(shè)施，光線波長應(yīng)控制在300nm以上，防止產(chǎn)生臭氧，設(shè)置應(yīng)有通風(fēng)設(shè)施，防止臭氧對(duì)人體和機(jī)器產(chǎn)生影響。