文 任玉峰

UV固化方式在絲網(wǎng)印刷中的應用

文 任玉峰

絲網(wǎng)印刷在多色套色時，如果前一色干燥太慢，第二色套印時容易將前一色的油墨粘在絲網(wǎng)版上，下一色印刷時油墨易形成混色，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干燥，就會解決這一難題。

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

·UV油墨固化速度快，可適應高速多色全自動絲網(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，不需昂貴的加熱設備和熱源，節(jié)省場地節(jié)約能源。

·性價比高，UV油墨用量少，很薄的墨層就能達到所需的強度。而且網(wǎng)點清晰，實踐證明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，燃點高達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發(fā)生變化，因而網(wǎng)點變形小，附著力強，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、半自動、全自動都適用。

缺點：價格較貴，固化時有異味，紫外線易傷皮膚等，由于固化的內(nèi)應力，影響附著力。

固化機理

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、預聚物、交聯(lián)劑發(fā)生鏈式反應，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聚物的溶劑來稀釋預聚物，但與溶劑不同的是溶劑能揮發(fā)，而單體和預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，預聚物都比較粘稠，用單體稀釋后，才會有良好的印刷適性。

預聚物

預聚物也稱齊聚物，相當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，對金屬塑料的附著力強，價格便宜；

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，耐抗性、耐磨性、光澤度均好，但價格高，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，產(chǎn)生自由基或陽離子，繼而引發(fā)預聚物和活性單體發(fā)生光聚合反應，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，不會發(fā)生聚合反應，延長保存期，提高儲存穩(wěn)定性，這一類常用的有季胺堿鹽、二價銅鹽等。

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

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

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

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

·印刷薄紙及薄膜時應有冷卻裝置，UV油墨經(jīng)紫外線照射發(fā)生光化學變化時會產(chǎn)生一定的熱量，會使薄紙或薄膜發(fā)生翹曲現(xiàn)象，采用冷卻后這種現(xiàn)象會消除。

·由于紫外線固化油墨見光固化時會產(chǎn)生一定的收縮，所以對于金屬箔和塑料薄膜會附著不良。在印刷前，應涂布一層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有防護設施，光線波長應控制在300nm以上，防止產(chǎn)生臭氧，設置應有通風設施，防止臭氧對人體和機器產(chǎn)生影響。