目前,傳統(tǒng)UV固化系統(tǒng)已普遍應用于膠印、柔印、網(wǎng)印等印刷工藝,與此同時,其使用局限性也逐漸為用戶所了解。近些年來,隨著新技術、新材料和新工藝的日新月異,針對印刷工藝的新型固化系統(tǒng)向傳統(tǒng)UV固化系統(tǒng)發(fā)起了挑戰(zhàn)。其中,氮氣保護UV固化系統(tǒng)(UV Inert System)是較為成熟的一種技術,亦簡稱為“氮保護系統(tǒng)”。
具體來講,氮保護系統(tǒng)是指在UV固化系統(tǒng)中建立相對密閉的空間,將惰性氣體(主要為氮氣,故命名為“氮保護”)填充其中,從而可以極大地降低空氣中氧氣和水蒸氣對UV固化反應的影響,因為氧氣和水蒸氣會參與UV固化反應,會損耗UV能量,產(chǎn)生臭氧和影響光敏劑的化學反應等。
相對傳統(tǒng)U V固化系統(tǒng),氮保護系統(tǒng)的技術優(yōu)勢明顯,主要體現(xiàn)了以下9個方面:
(1)傳統(tǒng)UV固化系統(tǒng)的固化效果受各種條件限制較大,而氮氣保護系統(tǒng)控制簡單,且固化充分、高效。
(2)同條件下,傳統(tǒng)UV固化系統(tǒng)的電能消耗較大(一般需要3~4根燈管),而氮氣保護系統(tǒng)節(jié)能可達60%以上(一般僅需1~2根燈管)。
(3)采用傳統(tǒng)UV固化系統(tǒng)的印刷品有明顯的UV氣味,甚至會長時間殘留,而采用氮氣保護系統(tǒng)的印刷品氣味極低,并會很快消失。
(4)傳統(tǒng)UV固化系統(tǒng)有臭氧產(chǎn)生,且需抽風;而氮氣保護系統(tǒng)無臭氧產(chǎn)生。
(5)采用傳統(tǒng)UV固化系統(tǒng)的印刷品會隨著老化而逐漸顯現(xiàn)黃變,而氮氣保護系統(tǒng)對此有幾大改善。
(6)傳統(tǒng)UV固化系統(tǒng)會產(chǎn)生大量的熱量,同時需要嚴格控制溫度,而氮氣保護系統(tǒng)僅產(chǎn)生較少的熱量,可以保護設備和降低風險。
(7)傳統(tǒng)UV固化系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)爆裂(爆線)等典型的UV問題,而氮氣保護系統(tǒng)對此有極大改善。
(8)在VOC控制方面,傳統(tǒng)UV固化系統(tǒng)需要對印刷材料進行特殊調(diào)整,對工藝進行特殊控制,增加了不確定性;而氮氣保護系統(tǒng)產(chǎn)生的VOC總量更低,控制更加簡單、高效。
(9)在遷移性(歐洲食品包裝要求:遷移類物質(zhì)的遷移總量低于10PPM )方面,傳統(tǒng)UV固化系統(tǒng)需要確保固化效果,且檢測和控制過程十分復雜,而氮氣保護系統(tǒng)控制簡單,效果穩(wěn)定。
可見,由于氮保護系統(tǒng)使得UV固化效果有顯著提升,從而極大地改善了傳統(tǒng)UV固化系統(tǒng)所固有的一系列問題。此外,印刷工藝的可變性也得到了有效控制,其不僅能夠達到更嚴格的食品、藥品安全控制標準,更加環(huán)保,還可以印刷出更加豐富多彩的圖文效果,而不必擔心對UV固化效果的影響。
另外,傳統(tǒng)UV固化系統(tǒng)存在一定的局限性,使其無法突破目前UV印刷速度的上限,或?qū)崿F(xiàn)卷筒紙高速印刷的UV固化,而這些問題都可以通過氮保護系統(tǒng)解決和完善。
目前,氮保護系統(tǒng)主要應用于卷筒紙印刷中,并已被眾多歐美發(fā)達國家和地區(qū)的知名印刷企業(yè)采用,其中絕大部分都用于煙包和食品包裝印刷領域。截止到2012年底,在萬寶路煙包的全球印制項目中,德國IST METZ公司的氮保護系統(tǒng)和瑞士Schmid Rhyner公司的UV立紋光油已經(jīng)擁有46個系統(tǒng)的配套合作。相比而言,氮保護系統(tǒng)在我國尚處于起步階段,但是,氮保護系統(tǒng)的高效、低能耗、低排放、環(huán)保等技術優(yōu)勢順應時代的發(fā)展趨勢,符合印刷工藝發(fā)展的世界潮流,已經(jīng)引起國內(nèi)的熱切關注。