油墨是印刷的主要材料,隨著科技的進步和生產(chǎn)的發(fā)展,不少高新技術含量的特種印刷油墨不斷出現(xiàn),不但提高了油墨的質(zhì)量,改善了油墨的性能,也越來越符合環(huán)保要求。由于這些新型油墨的性能和使用技術與普通油墨有一定的差別,因此,充分了解和掌握油墨的特性及使用技術是非常必要的。下面就談談陽離子 UV 油墨在絲網(wǎng)印刷中的使用技術。
一、陽離子UV油墨的主要特點
隨著環(huán)保意識的逐漸增強,在印刷領域開發(fā)和普及應用環(huán)保油墨已是大勢所趨,紫外線光固化(UV)油墨作為一種少或無溶劑公害、節(jié)能的綠色環(huán)保型油墨,如今已得到高速發(fā)展。與熱固及揮發(fā)干燥等類型的油墨相比,UV 油墨具有低溫瞬間固化、不含揮發(fā)性有機溶劑、污染少、效率高、能耗高等特點。隨著UV 固化原料品種的增多,UV 油墨的品種和數(shù)量也得到突飛猛進的增長,并充分應用其他技術和特種材料的特點,開發(fā)出功能各異、品種繁多的UV新型油墨,充分體現(xiàn)出特種油墨的特殊印刷效果,不斷擴大其應用領域。如今,這些特殊的新型油墨不僅能適應柔印、特印的要求,也大量運用于絲網(wǎng)印刷。其中,陽離子UV 油墨(也稱陽離子油墨)是近年來隨著UV 技術發(fā)展而研發(fā)的一種新型特種油墨。陽離子和丙烯酸鹽(自由基)是UV 工藝中最主要的兩種化學方法,陽離子uv油墨多用于短版套筒型熱縮膜的印刷,自由基油墨則因墨膜收縮量小而多用于紙類承印物。與自由基油墨相比,陽離子 UV 油墨具有揮發(fā)性低、氣味小的優(yōu)點,可以說是很好的環(huán)保油墨。自由基油墨的氣味很大,對操作人員的健康及環(huán)保都十分有害,而陽離子uv油墨(低揮發(fā)性油墨)在這方面卻有很大優(yōu)勢。從上世紀90 年代,人們已開始注意到環(huán)保印刷的重要性,因此,油墨市場已經(jīng)向低揮發(fā)性油墨傾斜,如今已廣泛應用于一些食品包裝行業(yè)。此外,陽離子UV 油墨對塑料片基的附著性很好,對涂布上光和電暈處理過的片基也表現(xiàn)出特別好的附著性。
陽離子UV 裝置的原理是利用光引發(fā)劑在UV 燈照射下,產(chǎn)生酸性物質(zhì)來催化發(fā)生聚合反應。陽離子劑誘發(fā)環(huán)氧基團進行連鎖反應,直至氧鍵斷裂或生成玻璃狀聚合物,鏈反應中止。UV 燈所發(fā)出的紅外線是控制反應速度和反應完全的關鍵。進行陽離子縮聚反應必須要充分了解薄膜性質(zhì)、避免油墨龜裂,保證油墨印后固化完全。陽離子UV油墨的優(yōu)勢在于其反應類型為典型的環(huán)氧基團逐步開環(huán)聚合反應,這就明顯提高了油墨的有效成分含量,從而幾乎完全轉(zhuǎn)化為墨膜。由于陽離子縮聚反應速度慢于自由基縮聚,所以所需時間較長,墨膜在承印物上交聯(lián)、附著的壓力較小,陽離子固化物的墨膜收縮率小于5%。
自由基U V 油墨裝置同樣是利用U V 燈照射光引發(fā)劑來誘發(fā)丙烯酸鹽的連鎖縮聚反應,直至自由基與顏料、氧氣、添加劑或其他自由基反應,或玻璃化而終止鏈反應。一般情況下,油墨在U V 燈照射下完成固化后會有少部分二次分裂,但其實很少有真正的后固化工序,所以,油墨在承印物上冷卻、附著時,會出現(xiàn)粘著、劃痕等現(xiàn)象。UV 燈所發(fā)出的紅外線可以加快固化速度,這一點陽離子也勝于自由基。此外,自由基油墨反應快,可迅速將所有成分固化在一起,使承印物受壓增大。在印刷熱收縮膜時,過大的壓力和固化UV燈的少量熱能會導致薄膜的收縮變形,進而導致自由基UV 油墨的柔性下降,親和性、粘附性變差。自由基油墨還極易被氧化。
與自由基型油墨相比,陽離子UV油墨具有固化速度中等(稍遜于自由基油墨),可二次固化(約延長到24h),不易被氧化,濕度影響輕微,無收縮量,塑料附著性優(yōu)良等特點。雖然在固化速度方面,自由基型油墨可以在高速印刷下干燥,而陽離子型油墨的固化速度稍有落后,但近來的研究發(fā)展表明,經(jīng)改進的陽離子UV 油墨也可以適應150~200m/min的印刷速度。二次固化的優(yōu)點是當印刷品從印刷機輸出后,墨膜表面固化,但仍有部分墨膜沒有發(fā)生反應(未干透),陽離子固化技術可以使油墨繼續(xù)反應直到這些材料的大部分都發(fā)生反應。相比之下,自由基油墨基本上只能利用UV 曝光才能徹底干燥,導致?lián)]發(fā)量增加,特別是沒有反應的低分子量成分更容易揮發(fā)。揮發(fā)物的揮發(fā)也反映在可提取成分中,可提取成分的含量是測試食品包裝系統(tǒng)的一個重要特征,特別是作為分析技術時,可提取成分含量為10億分之一,甚至現(xiàn)在正在討論將含量為1萬億分之一作為包裝品含量的指標。陽離子UV 油墨的收縮量較小,使得附著性極佳。





