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做座论UV油墨特性及其在包装上的应用现状

发布时间:2021-10-09 08:23:25 阅读: 来源:摩擦磨损试验机厂家

论UV油墨特性及其在包装上的应用现状

经UV灯的照射而固化的UV印刷油墨达到今天的实用化经过了30余年。与传统的油性油墨相比较,其瞬间干燥、节省能耗、节省空间、无溶剂、无公害、低臭味等优点得到了很高的评价,被应用于各种包装产品。尤其是在作业效率、环境JC/T907⑵002《混凝土界面处理剂》保护、印品耐蚀性方面得到公认,并且在胶印和柔印方面有很多应用。本文就包装印刷领域UV油墨、UV光油等加以论述。

1 UV油墨的组成

从UV油墨及油性油墨的组成来比较,经紫外线照射产生基团反应瞬间固化的UV油墨,与靠溶剂渗透入纸中经过数小时的氧化聚合反应而干燥的普通油性油墨和靠溶剂和水的蒸发加上向纸的渗透而干燥的水性油墨相比,除了颜料相同以外,其他成分均不同。如果要对UV 油墨的固化机理作一简单说明,那就是UV油墨中的光引发剂吸收UV灯的紫外线产生反应,生成自由基团。该基团转变为单体,并进一步得到单体,这种聚合反应不断进行,最终形成坚硬的墨膜,是一种瞬间干燥的方式。

2 UV油墨的特点优点

●快速干燥

●油墨不结皮

●机器上不会干燥

●无须喷粉

●印张可以堆成垛

●可以立刻进行后连续、双向、成比例地控制液压系统的流量或压力加工

●耐磨、耐热、耐溶剂、耐药品腐蚀等

●印刷品的臭味少

●干燥后密度不会降低

●油墨很少变化

●可以做成特种油墨缺点

●油墨价格高

●点容易扩大

●水量不能过大

●一旦乳化油墨的转移性极端恶化

●不是所有的PS版都适用

●不是所有的胶辊都适用

●溅墨的情况较多

●对温度变化敏感

●粘接性能差的纸大多不适用

●油墨有时会产生凝胶化

●纸容易裂开

●挑拣金属箔和粘接剂种类

●黑墨的密度不足

●不能使用一般的清洗剂来清洗

3 UV油墨(光油)及应用

1)胶印UV油墨

单张纸胶印机使用油性油墨印刷非吸收性承印物或者厚纸时,为了防止背面粘脏需要进行大量喷粉以及使用收纸隔板。UV油墨则能够实现瞬间干燥,无需喷粉,可以将印品堆成垛,马上进入后加工,无须当心背面粘脏问题,墨膜硬度高,排放的臭气很少,不包含VOC成分,对于环境保护有利。UV油墨以包装印刷为中心获得普及,在使用卡纸、聚乙烯涂料纸制作的食品包装、化妆品包装的印刷方面有较多应用。

相对于油性油墨头疼的非吸收性承印物,由于UV油墨具有瞬间固化的特点,其在①金属箔、全息膜、合成纸印刷;②PP视频盒印刷、包装机' target=_blank>透明膜印刷;③PP、PVC、APET、PET、PS聚碳酸酯透明包装印刷上有较多应用,尤其是在PVC现金卡、信用卡或者PET预付卡(卡、桔黄卡、重写卡、高速公路卡)等证卡印刷方面获得广泛应用。

由于UV油墨与上述用途相适应,作为胶印用UV油墨有很多品种推向市场,如纸用快干低臭型UV油墨、与薄膜粘附性好的油墨,获得环保SOY认证的油墨以及与市场需要对应的UV混合油墨(hybrid ink)等。其中UV混合油墨在印刷上的应用近年来颇受关注。在印刷上光生产线上将油性油墨和UV光油组合使用时,由于油性油墨的渗透干燥,印品的光泽度逐步降低(Gloss back)。为了解决这个问题,便推出了UV混合油墨。UV混合油墨以上硬度只是经常使用的几种可以使用油性油墨所使用的清洗剂和墨辊等,是兼用性好的油墨,其印品纸张可以循环利用,具有与油性油墨相接近的印刷适性和再现性。在使用上可以比较顺利地从使用油性油墨转换过来。近年来使用的UV混合油墨其UV固化性能正得到改进提高。由于与普通的UV油墨相比耐磨性能较差,如何使其兼备UV油墨的固化性能和油性油墨的良好印刷适性,是今后油墨厂家面临的课题。

UV特殊油墨方面,UV金银油墨、UV荧光油墨、UV不可见光(红外光、紫外光)呈色油墨、UV珍珠油墨、UV无水油墨等均在包装领域有应用。

2)UV光油

UV光油有很多品种。在包装领域所使推动橡胶制品、氯碱化工、化肥等传统行业提质增效用的UV光油如表2、表3、表4所示。

①UV-OP(overprint)光油

包装领域正在使用对润版液适性好的通用亚光型OP光油和树脂凸版高光泽OP光油。UV油墨+UV光油的组合对于印刷品的耐受性方面有利,并且该组合方式已经成为主流方式,但是成本负担偏大。其他一些组合方式在操作性和成本方面具有优势,如:a)采用按油性油墨粘附要求设计的UV-OP光油,在油性彩色油墨表面在机印刷UV-OP光油(无喷粉收纸堆垛)方式;b)采用UV混合彩色油墨 + UV-OP光油方式;c)在已干燥的彩色油性油墨上印刷UV-OP光油等方式。不过采用油性油墨在机上光的场合,会出现光泽度逐步降低的Gloss back现象。UV混合油墨会减轻Gloss back,将其作为在机涂布UV-OP光油的底色油墨来使用,使用比例正逐渐增加。

②UV涂布光油

涂布乙烯树脂、贴膜增加亮度加工,由于与印刷脱机进行,生产效率差,并且挥发性溶剂的产生给作业环境带来污染。UV涂布光油为无溶剂型,与VOC零排放的环保要求相适应。近年来,在包装领域胶印机配置涂布装置的情况有了增加,这是使用UV涂布光油,采用连线加工方式,与印刷同步进行的UV涂布,能获得与以往的印刷涂布同等艳丽的产品。应用在纸盒与书刊封面印刷品上,尤其是在食品包装等方面大量采用。有将油性油墨或UV油墨作为底色油墨来使用的两种方法。使用油性油墨时,UV涂料光油是按照油性油墨的粘附要求来设计的。此外,也有按在已干燥的油性油墨上面的粘附要求设计的UV涂料光油。以连线上光方式将油性油墨作为底色墨使用时会产生Gloss back现象,因此油性油墨的使用减少了,转而使用UV混合油墨或者UV油墨。

UV涂料光油涂布几乎都是以增加亮度、防止掉色等为目的。连线的箱式涂布方式可以换作柔性版印刷,还有在机双涂布辊方式—通过印刷机的组合即可实现。现在正在使用这些设备进行多样化的印刷表面加工。可进行UV压光光油、UV可剥离光油、UV金银光油、UV荧光光油、UV亚光光油、UV珍珠光油、UV不可见光呈色光油等的涂布。近年来加强了对环境问题的重视,UV固化系统受到青睐。其瞬间干燥性与坚硬的墨膜成为利器。

UV胶印油墨在包装领域使用的比例正在增大。另一方面,UV油墨的混合化成为能弥补UV油墨缺点的一种新的UV油墨发展方向。此外胶印机配置使用柔印油墨的箱式联机涂布或者双涂布辊涂布装置,表明了印刷机向组合化发展。在包装领域今后将在高附加值的印品方面花气力,促进其发展。在这方面应该认识到油墨厂家所起作用的重要性。

3)UV柔印油墨

①柔印油墨的种类

现在的柔印油墨大致可分为水性、溶剂型和UV几种。水性柔印油墨主要用于瓦楞纸以及纸袋等的印刷,溶剂型柔印油墨与凹印油墨相比较在PRTR法规等方面更有利,多用于塑膜等非吸收性承印物的印刷。

UV柔印油墨最大的特点是不含溶剂。由于不需要蒸发干燥,机上的稳定性好、墨膜的耐久性优良,无论在纸上还是在塑膜上均可使用。现在已固定用于标签以及一部分包装印刷上。过去留给人们的印象是以瓦楞纸印刷为代表的柔印属低质量印刷方式,自上世纪90年代以后,通过对UV柔印油墨特长的利用改变了这种印象,拓展了高品质印刷品的市场。

②UV柔印油墨的开发

UV柔印油墨与水性和溶剂型油墨相比,除着色成分和助剂相同外,其他成分均不相同。

水性和溶剂型柔印油墨主要采用热风蒸发干燥方式,UV柔印油墨不含挥发性成分,是利用UV灯发出的紫外线实现低聚物和单体的聚合使油墨固化。因此在印刷品上残留物100%为固体物质。由于能形成坚硬的墨膜,从而拥有诸多优点。

水性油墨的印版线数已由20年前瓦楞纸印刷的65lpi提升到120lpi,UV柔印印版线数则已做到175~200lpi,纹辊线数实地产品采用300~500lpi,对于四色半色调产品则采用800~1200lpi的纹辊印刷。日本国内主要用于标签商标印刷。UV柔印替代胶印发展的背景,是使用高精细纹辊获得优于胶印印刷质量的产品,以及白油墨实地印刷(堆厚以获得良好的遮蔽性)可一次完成。

UV印刷不需要大型热风干燥设备,节省空间。通过UV灯瞬间固化产生的热量很少,可用于因热风干燥机导致收缩而不能印刷的热缩膜等材料的印刷。其固化墨膜坚韧,耐磨性、耐水性、耐溶剂性优异,使用在欧美发展起来的UV柔印油墨进行的卡纸印刷正是利用了这种耐磨性和高光泽性的特点。

但是UV柔印油墨也有缺点,这些缺点成为柔印不能如我们今天所期待的那样发展的重要因素。尤其是成本方面的问题,UV柔印油墨的单价是水性柔印油墨单价的数倍。不过UV柔印油墨在操作性方面的优势明显,从综合成本来看有时也低于水性油墨。

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