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  • UV胶印油墨技术发展趋势

信息来源:【科印传媒《印刷技术》】        发布时间:2007-11-26 00:00:00

  目前包装装潢,UV胶印油墨已被广泛应用于铜版纸、金银卡纸、合成纸、不干胶标签、塑料和金属等各种基材的印刷。相对于传统胶印油墨,UV胶印油墨具有以下优势。
  (1)快速固化:可在0.1秒内瞬间固化,印刷线速度可达150米/分钟。
  (2)低温固化:可避免一些热敏印刷材料的变形,有利于提高套印精度。
  (3)100%的反应活性组份,不含挥发性溶剂标签,有利于改善生产环境,降低VOC排放。
  (4)固化后的墨膜具有优良的耐摩擦性、耐溶剂性、耐热性,可满足各种应用需求。
  (5)可适应一些非吸收性材料的印刷,如塑料等。
  但是,在UV胶印油墨的发展过程中区域报道,从研发、生产到实际印刷应用,一些技术方面的问题也不断暴露出来,如油墨的气味和迁移性,颜料的润湿性和水墨平衡性能,对塑料基材的附着性能等印刷市场,这些问题在很大程度上制约了国内UV胶印油墨的应用和发展。
  针对UV胶印油墨在发展过程中存在的技术问题以及UV胶印油墨的技术发展方向,笔者提出了一些建议和思路,愿与同行交流。

  UV胶印油墨的组成和性能要求
  UV胶印油墨主要由预聚物树脂、单体、有机颜料、光引发剂,以及填料和助剂等成分混合而成。由于固化机理不同,UV胶印油墨和传统胶印油墨在配方和特性方面有显著差异饮料包装,UV胶印油墨和传统胶印油墨的比较如表1所示。数字出版

表1 UV胶印油墨和传统胶印油墨的比较EFI

  UV胶印油墨所采取的印刷方式与传统胶印油墨相同,其印刷原理都是采用水墨平衡的胶印方式进行印刷,所以UV胶印油墨在流变性能和印刷适性等方面的技术指标也必须和传统胶印油墨的相关技术指标相同,即除了干燥方式不同以外,其他性能如黏性、黏度、流动性、分散性、乳化性能等都与传统胶印油墨类似。但是由于UV油墨所使用的主要原材料上海电气,如光引发剂、活性单体和丙稀酸酯预聚物在分子量、流变性能方面,与传统油墨用原材料相比有很大差异,所以,虽然UV胶印油墨具有很多传统油墨无法达到的优势,但相对于技术已经十分成熟的传统油墨色彩,UV胶印油墨在性能(特别是印刷适性方面)还存在一些有待解决的技术问题。

  UV胶印油墨存在的技术问题
  1.改善环保安全方面的问题
  随着人们对环保的日益重视,一直都被视为环保型产品的UV油墨得到了迅速发展。但随着印刷工艺和质量要求的不断提高,UV油墨在环保安全性方面逐渐显露出一些问题,从而限制了UV油墨的广泛应用。
  (1)光引发剂的应用局限性
  在食品包装方面,美国FDA明确规定UV油墨不能被用于与食品有直接接触的印刷品上现状及趋势,而在2005年,欧洲辐射固化协会(RadTech Europe)发布的有关由于UV油墨中残留光引发剂(ITX)的迁移而污染内容物的事件,已在业内引起广泛关注。同时,光引发剂的气味问题也限制了UV油墨在食品、卫生方面的应用,有关部门也正在酝酿针对UV油墨在印刷包装方面的新法规。字库
  进一步降低UV油墨的迁移性、毒性和气味已经成为刻不容缓的事情。目前的发展趋势是使用将小分子光引发剂键合在高分子链上的大分子光引发剂爱普生,或在小分子光引发剂中引入可聚合基团的聚合型光引发剂。大分子光引发剂由于具有较大的分子尺寸,并含有可参与自由基反应的基团,不但有效降低了气味,改善迁移性,消除了残留光引发剂和光解产物的毒性问题。同时上光,一个大分子光引发剂可形成多个自由基,局部自由基浓度可达到较高水平,有利于提高UV油墨的光固化速度;另外,大分子光引发剂多以黏稠液体的形式存在,可大大改善与预聚物和单体的相容性。
  (2)单体刺激性问题
  由于在UV油墨配方中所使用的丙烯酸酯单体对皮肤具有一定的刺激性和侵蚀性包装总论,在UV油墨的生产和印刷过程中,一线的生产操作人员都会因为直接接触到丙烯酸类单体而出现皮肤过敏的症状,所以为改善生产和印刷作业环境,提高油墨的安全性,希望使用皮肤刺激性指数(PII,初期皮肤刺激指数,用来表示皮肤刺激性程度)在3以下组合印刷,最好小于2,挥发性低,气味小的单体来改善UV油墨对皮肤的刺激性。
  常用单体的皮肤刺激性和毒性数据如表2所示。科雷

表2 UV油墨常用单体的皮肤刺激性和毒性数据指标标签

表3 常用单体的固化收缩率和表面张力陕西北人

  目前,对于一些特殊的塑料基材(如PP、PE和部分PET),UV胶印油墨不能提供良好的附着力,主要由于这类材料具有单体无法溶胀、表面极性低的特征,已固化墨膜与基材之间无法形成有效的作用力而导致附着力差平装无线胶订联动线装机量调查,解决UV胶印油墨对这些塑料的附着问题是行业中难以克服的技术难题。根据实践经验,解决UV胶印油墨对困难基材的附着问题,通常从以下几方面着手。
  (1)增加低表面张力的单体,改善油墨对基材的润湿性。
  (2)选用低官能度的单体,以减小油墨的应力和体积收缩。
  (3)选择高分子量、低Tg的预聚物。
  (4)使用特殊官能团改性的预聚物耗材,例如氯化聚酯丙烯酸酯等。
  (5)添加附着力促进剂。
  但是,这样处理常会导致油墨的固化性能变差、印刷适性有恶化的趋势。从应用状况来看,要使UV胶印油墨对所有基材都具有良好的附着性能是十分困难的,所以在改善油墨性能的同时,也必须对基材进行表面预处理(如电晕处理)或做增黏底涂层等人物,以改善基材的表面性能。总之,必须结合印刷工艺共同解决UV胶印油墨对于基材附着困难的问题。

 
 胶印油墨的发展方向
  1.混合型(Hybrid)油墨技术人物
  对UV胶印油墨的技术持续改进是业界所面临的挑战之一,这包括提高固化速度、解决UV光油在传统胶印油墨上的联机套印,改善UV胶印油墨的印刷适性等。而混合型油墨技术的出现将成为解决问题的有效方法。混合型油墨作为一种双重固化技术结合了光固化和氧化聚合两种反应的优点,表现出很好的协同效应。作为UV胶印油墨发展的新方向加网,混合型油墨在性能方面综合了UV油墨和传统油墨两者之间的优势,为UV胶印油墨市场开辟了新的发展空间。
  在欧洲、北美和日本等国家和地区,混合型油墨已占据了一定的市场份额,而在国内油墨市场上尚未出现同类产品,但是根据国内印刷行业的设备基础和技术现状印刷检测,混合型油墨将具有很大的潜在市场空间。
  2.电子束固化(EB)油墨
  电子束固化油墨是指在高能电子束的照射下能够迅速从液态转变为固态的油墨,也是新型环保油墨。
  EB油墨以无VOC,对操作人员健康危害小,产品气味低,无须光引发剂PS版,可联机作业等优点受到国外广大印刷用户的青睐。
  相对于UV油墨而言,EB油墨不需要光引发剂,固化速度更快、气味更小,大大扩展了EB油墨的应用和发展空间,所以随着原材料、配方技术的进一步成熟包装机械,以及EB固化设备的降价,EB油墨必将成为具有良好发展空间的环保型、安全型和经济型的油墨。立体印刷
  目前,国外的EB油墨在软包装印刷(特别是在卫生、食品包装领域)中呈现出不断增长的趋势。随着电子束固化技术的不断成熟和普及,EB油墨以其优越的性能将会不断扩大应用范围,成为未来继UV油墨后的新型环保油墨中的主导产品。

  结束语
  随着UV印刷技术的不断成熟高宝,UV胶印油墨在我国正处于一个快速发展时期,但是我们也必须看到,UV胶印油墨在其发展过程中所存在的技术问题,而如何解决好这些技术问题,满足印刷市场的需求胶印,将成为开发和推广UV胶印油墨的关键之一。从技术和生产的角度来讲,目前在国内真正掌握UV胶印油墨技术的厂家并不多,在此希望国内油墨制造商能够不断加强技术研发力度,提供更具技术含量的UV胶印油墨产品,并努力推动UV胶印技术在国内的推广应用。
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