UV燈的波長(zhǎng)與功率對(duì)油墨附著力影響
時(shí)間:2015-10-06 09:25來(lái)源:深圳三昆科技有限公司點(diǎn)擊: 次
UV油墨是一種采用紫外光作為能源，油墨中光引發(fā)劑受到紫外光照射后產(chǎn)生自由基或陽(yáng)離子引發(fā)聚合物固化的油墨品種。隨著近年來(lái)UV油墨的迅速發(fā)展，UV油墨在網(wǎng)版印刷中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但是在使用UV油墨的過(guò)程中容易出現(xiàn)一些問(wèn)題，如固化不良、表面反粘，固化后附著力不良等現(xiàn)象，因此需要在實(shí)際應(yīng)用中掌握UV固化原理，影響固化的因素以及解決這些問(wèn)題的對(duì)策。印刷油墨的性能直接影響著印品的質(zhì)量，而油墨性能的兩個(gè)重要物理指標(biāo)是膜層的硬度和附著力。
附著力是指油墨膜層與印刷基材的結(jié)合力，它對(duì)于UV固化油墨的性能有著重大的影響，如果油墨的附著力不好，其它性能就很難實(shí)現(xiàn)。硬度是指油墨經(jīng)UV光固化后交聯(lián)聚合反應(yīng)的充分程度，完全充分固化的油墨膜層表面平滑、有光澤、硬度高，而不完全固化的油墨膜層，表面粗糙、呈粉狀、無(wú)光澤、表面硬度低，因此膜層的硬度是衡量油墨性能的重要指標(biāo)。下面就UV油墨在使用中的一些問(wèn)題進(jìn)行一些探討。
1.UV燈的波長(zhǎng)和功率UV燈的波長(zhǎng)應(yīng)滿足UV油墨敏感的波長(zhǎng)范圍。各種品牌的UV油墨要求的UV波長(zhǎng)不盡相同，如果UV燈發(fā)出的波長(zhǎng)在油墨敏感的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，UV油墨可以固化，否則會(huì)在一定程度上影響固化。
UV光的能量決定了UV油墨墨層在光交聯(lián)時(shí)UV光的穿透能力，尤其是對(duì)UV油墨深層次的穿透能力。當(dāng)UV能量不足時(shí)，紫外光沒(méi)有提供足夠的聚合反應(yīng)能量，使固化不充分，即使是在UV光下照射再多的時(shí)間也無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全固化，墨層深處無(wú)法交聯(lián)，從而影響硬度和附著力性能。而UV能量過(guò)大則會(huì)使墨層表面迅速固化，表面硬度提高，墨層脆性增加，柔軟性降低。這樣的墨層在外力作用下，如裁切時(shí)，其刃口部分的墨層就會(huì)與基材發(fā)生剝離而脫落。
2.基材的表面處理如果基材表面有油污、溶劑、未處理的低分子或其他雜質(zhì)等，都會(huì)影響UV固化油墨在基材上的附著，所以在印刷之前必須對(duì)基材進(jìn)行清潔處理。一般可用乙醇擦拭基材表面，金屬表面在處理掉油污后可用砂紙等處理表面，增大表面粗糙度，增加附著力。
3.表面張力UV固化油墨在基材上的附著力與UV油墨在基材上的潤(rùn)濕有著重要關(guān)系，而UV油墨在基材上的潤(rùn)濕主要由UV油墨和基材的表面張力決定，當(dāng)UV油墨的表面張力小于基材的表面張力時(shí)，可以達(dá)到良好的潤(rùn)濕，而潤(rùn)濕良好則可能達(dá)到好的附著力。所以要想使UV油墨在基材上良好地附著，就必須盡量減少UV油墨的表面張力，同時(shí)增大基材的表面張力。可采用的一種方式是通過(guò)添加表面活性劑以降低UV油墨的表面張力;另一方式是用環(huán)己酮擦拭基材表面以提高基材的表面張力，或根據(jù)基材不同的表面張力極極性進(jìn)行化學(xué)氧化處理、電暈處理以及光照處理等，以增大基材的極性，從而提高基材的表面張力，達(dá)到提高基材與油墨附著力的目的。
4.膜層的厚度膜層厚度對(duì)附著力和硬度指標(biāo)影響很大。油墨的成膜厚度過(guò)厚或局部過(guò)厚，使紫外光難以穿透，油墨不能完全固化或僅有表面油墨固化，內(nèi)部的油墨沒(méi)有完全固化，這會(huì)直接降低油墨的各種耐抗特性、附著力以及成膜硬度。油墨的成膜厚度過(guò)薄，則易產(chǎn)生針孔和砂眼，遮蓋力也相應(yīng)降低。所以，必須嚴(yán)格控制油墨的成膜厚度。網(wǎng)版印刷中控制油墨厚度主要靠選用不同的絲網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，一般有色油墨由于顏料對(duì)UV光的遮蓋作用，墨層厚度盡量要求薄一些，采用350目的絲網(wǎng);透明油墨可用目數(shù)比較低的絲網(wǎng)進(jìn)行印刷;而一些特殊油墨如發(fā)光油墨等，則由于填料的粒徑問(wèn)題需要使用較小目數(shù)的絲網(wǎng)進(jìn)行印刷。
5.固化時(shí)間同膜層厚度一樣，固化時(shí)間對(duì)硬度也有很大影響。如果固化時(shí)間過(guò)短，膜層交聯(lián)反應(yīng)不充分，只能形成粉狀、粗糙不平、無(wú)光澤的膜層，一般來(lái)說(shuō)，適當(dāng)延長(zhǎng)固化時(shí)間對(duì)保證油墨的成膜硬度是有好處的。當(dāng)然固化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，由于受到過(guò)量UV光照射，使表面硬度提高，表面張力減小，也會(huì)造成油墨與基材間附著不好。
確定適當(dāng)?shù)墓袒瘯r(shí)間的方法為在一定功率的UV燈下，以一定的速度通過(guò)UV固化機(jī)，用棉布沾無(wú)水乙醇，擦拭墨層表面50次，觀察棉布和基材，看有無(wú)UV油墨被擦掉，若被擦掉，則將固化速度減小，延長(zhǎng)固化時(shí)間，直到基材上的UV油墨無(wú)法被擦掉，此時(shí)為合適的固化時(shí)間。
6.附著力促進(jìn)劑的添加在UV油墨配方中添加附著力促進(jìn)劑可以顯著提高油墨的附著力，但不同的附著力促進(jìn)劑針對(duì)不同的基材具有不同的效果，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定具體的附著力促進(jìn)劑品種。
7.固化溫度由于UV固化機(jī)在使用中UV燈會(huì)發(fā)出大量的熱量，在印刷的基材對(duì)溫度比較敏感的情況下，UV燈發(fā)出大量的熱量會(huì)對(duì)基材產(chǎn)生負(fù)面影響，這時(shí)可以通過(guò)加大基材與UV燈之間的距離或增加冷卻的方式來(lái)解決，但是增大基材與UV燈之間的距離等于降低了UV燈的功率，固化會(huì)受到影響。可以采用增加冷卻的方法來(lái)降低固化溫度，冷卻方式有風(fēng)冷和水冷，采用風(fēng)冷的方式比較常見，但普遍問(wèn)題是風(fēng)冷的效果不理想。
采用水冷方式是效果比較好的方法，目前市場(chǎng)上銷售的UV固化機(jī)很多都是水冷式UV固化機(jī)。要想讓UV膠印更好地發(fā)揮作用，需要解決的主要問(wèn)題有如下幾點(diǎn)。1．設(shè)計(jì)制版制作UV印刷的設(shè)計(jì)稿必須根據(jù)工單決定輸出格式，如膜面正掃或反掃，輸出網(wǎng)線數(shù)、網(wǎng)線角度等。有些特殊印件要求更高，如3D印刷的分辨力要很高，網(wǎng)線角度必須與承印材料匹配，避免撞網(wǎng)；透明塑料片材與鍍鋁紙常需加印白墨，應(yīng)注意印刷材料伸縮的影響，預(yù)先通過(guò)修正膠片以達(dá)到最佳品質(zhì)。2．附著力由于塑料片材或金銀卡紙等承印物的滲透性能很差，對(duì)油墨的吸附力很弱，所以即使使用UV油墨印刷，油墨附著力也很差，印刷質(zhì)量不高。可以通過(guò)對(duì)材料做表面處理來(lái)解決。3．油墨乳化UV油墨的水墨平衡寬容度很窄，印刷中容易造成油墨乳化、臟版，影響印刷品質(zhì)。解決方法：降低印刷速度，把印刷速度控制在5000～8000印／小時(shí)。4．固化程度為了提高印品顏色飽和度，在塑料片材等承印物表面進(jìn)行UV印刷時(shí)，印刷壓力較大，墨層較厚，網(wǎng)點(diǎn)增大嚴(yán)重，這就使油墨不容易固化。為了保證印刷質(zhì)量，印刷壓力不能做很大的調(diào)整。解決辦法是首先適度降低印刷速度，使UV燈照射時(shí)間適當(dāng)加長(zhǎng)，讓油墨徹底固化；其次是調(diào)節(jié)UV燈管和承印物之間的距離，加大UV光照射強(qiáng)度，使油墨固化。UV固化的有效波長(zhǎng)范圍是200～400nm，印刷車間中一些光源的波長(zhǎng)也在此范圍內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致油墨表層輕微固化，所以應(yīng)注意環(huán)境光對(duì)UV油墨的影響。5．色序安排UV膠印色序安排問(wèn)題比較復(fù)雜。由于著墨原理的限制，承印物上的墨層較薄，當(dāng)需要比較厚實(shí)的墨層時(shí)，印品難以達(dá)到預(yù)期的復(fù)制效果。例如四色疊印時(shí)，通常使用的印刷色序黑、青、品紅、黃色，因?yàn)楹谏珟缀跽紳M了所有空間，青、品紅、黃的著墨力更低，總墨量不夠，就會(huì)造成顏色不飽滿。解決方法：更改色序，先印刷墨量較小的顏色，最后印墨量較大的黑色，這樣就可以讓著墨量達(dá)到最高，色彩更加飽滿。6．印刷套準(zhǔn)UV膠印使用UV燈照射進(jìn)行油墨固化,固化帶來(lái)的主要問(wèn)題是使承印物受熱膨脹，從而導(dǎo)致套印不準(zhǔn)。這與UV油墨固化相矛盾，因?yàn)橛湍袒枰猆V燈照射時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)，而印刷套準(zhǔn)則需要UV燈照射時(shí)間短一點(diǎn)。解決方法：在最后一色印完后再進(jìn)行UV固化，這時(shí)候即使承印物膨脹，通過(guò)放置一段時(shí)間降低溫度，也可使承印物變形降到最低。特殊情況下，中間色組也可以開UV燈照射，但照射時(shí)間越短越好。或者可以采用冷UV技術(shù)。
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