目前,,在印刷行業(yè),,光固化技術是一種較先進的新技術,,光固化技術又主要以紫外光光固化(Uhraviolet)為主,,簡稱UV固化,,其余還有紅外光,,可見光固化等,。
UV固化是利用紫外線中的200-450nm光子源進行照射,,在光引發(fā)劑的作用下,,使UV油墨連結料中的碳碳雙鍵的自由基聚合或環(huán)氧及烯醚的陽離子聚合而干燥結膜,,因而UV油墨的性能對于UV固化最終結果有著至關重要的決定意義。
UV固化不需要熱源,、不含溶劑,,并且能快速固化(固化時間可少于一秒),,正因為如此,所以這種技術一面世便受到許多應用廠商的青睞,,這也正是這種技術得到迅速推廣和運用的主要原因,。隨著我國印刷行業(yè)的不斷發(fā)展,推廣普及這一先進技術必將有著美好的前景,。
二,、UV固化的優(yōu)點
首先,這種固化最大的優(yōu)點是整個固化體系為無溶劑體系,,即100%無溶劑配方,,無VOC(Volatile Organic Compound揮發(fā)性有機物質),這一方面適應環(huán)境污染法規(guī)的要求,,由于時代的不斷發(fā)展,,人們對自然環(huán)境的要求越來越高,而傳統(tǒng)型油墨或多或少都存在著溶劑揮發(fā)而造成的環(huán)境污染,,UV油墨從根本上克服了這一缺陷,;另一方面,可以免除溶劑回收的費用,。
其次,,UV固化是一種低溫工藝,是在室溫下的固化,,這就能滿足一些特殊承涂(印)物的要求,,如在一些熱敏承涂(印)物中應用UV油墨能得到非常滿意的結果,象軟塑料,,光盤,,紙盒等方面。
最后,,UV固化的突出優(yōu)點是能給投資者帶來總體經(jīng)濟效益,,體現(xiàn)在計:多方面:如高生產率及高工序產量,可實現(xiàn)400米/分的線速,;低的能源消耗,,實地反應技術表現(xiàn)了極大的配方靈活性,可在承涂(印)物上現(xiàn)制"樹脂",,這樣可減少原材料和成品的倉儲。
三,、UV固化的應用范圍
由于UV固化具有如此多的優(yōu)點,,所以它有著極其廣闊的應用領域,具體有以下的幾個方面:
1)印刷業(yè)
書刊雜志,、各種紙包裝,、塑膜等,。
2)電子光致預制版。
3)工業(yè)制版
印刷線路版:電鍍及蝕刻光刻膠,、陰焊油墨,、光致成象、保型涂料,、導電涂料,。
4)金屬飾涂與裝璜
標簽、家用品,、厚膜,、汽車部件、摩托車部件,、無蠟地板,、鑲木地板、條木地板,、家具,。
5)激光立體造型、光纖,、光盤,、軟包裝、紫外壓敏膠,、光學鏡片,。
6)其他新領域。
四,、UV油墨的組成及反應機理
UV油墨主要由齊聚體,、單光引發(fā)劑、添加劑等成份組
1)齊聚體
它是構成UV油墨連結料的主體部分,。一般要求具有較淺的樹脂顏色,、更快的固化速度、良好的耐候性,、以及耐化學品腐蝕等性能,,具體結構類型有以下幾種:
①聚氨酯丙烯酸酯
脂肪類
芳香類
②環(huán)氧丙烯酸酯
雙酚A
大豆油
酚醛樹脂
改性環(huán)氧
③丙烯酸結構樹脂
甲基丙烯酸酯
丙烯酸酯
④低粘度齊聚體
脂肪族單官能齊聚體
芳香族單官能齊聚體
脂肪族雙官能齊聚體
2)單體
一般分為甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。它能與不飽和雙鍵和線型結構的高聚物進行交聯(lián)共聚而生成網(wǎng)狀結構的成膜物,。
3)光引發(fā)劑
它是一種易受光激發(fā)的化合物,,在吸收光子激發(fā)后生成自由基,能量轉移給感光性高分子,,使UV油墨發(fā)生光固化反應,。
4)添加劑
使產品性能趨向穩(wěn)定而添加的輔助劑,一般有紫外光吸收劑和受阻胺穩(wěn)定劑,兩者協(xié)同作用能產生令人滿意的效果,。
五,、UV油墨的配比及產品性能
1)紫外固化體系與溶劑型體系配方比較
紫外體系 溶劑型體系
*齊聚體 *樹脂
實地反應 受制于供應商
產生樹脂
*單體 *溶劑
實地反應 易揮發(fā)
影響膜性能 降低粘度
*添加劑 *添力口劑
*光引發(fā)劑 *催化劑
2)UV油墨配比范圍
顏料15-25(色墨)
50-60(白墨)
UV連結料40~70(齊聚體和單體)
光引發(fā)劑 1~10
添加劑 0.0l-2
3)產品性能
*光澤(亞光到高光)
*耐磨損、耐刻劃
*耐化學品(酸堿及溶劑等)
*耐高低溫(240%到-40~C)
*耐候(3000小時QOV試驗)
六,、UV光燈
除去UV油墨的光化學之外,,UV固化系統(tǒng)最重要部份是UV燈系統(tǒng)本身。
1)光譜
UV油墨相匹配的I_lV光燈的發(fā)射光譜一般為200~450nm,。
2)類型
汞蒸汽電弧燈(電弧)
微波動力燈 (等離子體)
3)輸出功率及效率
總的UV輸出功率一般為800~2000W,;效率為20%~40%。
七,、小結
UV油墨是六十年代末最早由美國研制成功的,,它是為了適應環(huán)境污染法規(guī)的要求和應用領域日趨廣泛的需要而產生,目前,,日本,、英國、德國等國也相繼開發(fā)了UV油墨及其印刷設備,。我國起步較晚,,從八十年代開始著手研制UV油墨。隨著國外UV固化印刷設備的引進,,我國UV油墨也不斷向前發(fā)展,,現(xiàn)已有不少企業(yè)生產UV油墨,同時從天津印罐廠引進第一條UV固化生產線開始,,到目前為止,,據(jù)不完全統(tǒng)計,我國已先后引進了二十多條UV固化生產線,,分布在天津,、北京、杭州,、上海,、武漢、南京,、哈爾濱等地,。 隨著我國印刷行業(yè)不斷發(fā)展,我國的UV固化也將有著廣闊前景和未來,。