阳离子UV油墨与自由基油墨雕刻刀具

阳离子UV油墨与自由基油墨

阳离子UV油墨与自由基油墨 2011年12月04日 来源： 套筒型热缩膜市场的利润额到2007年预计将达到525亿美元，这被视为是低成本柔印市场的功劳。一直以来，由于雕刻凹版滚筒和溶剂回收装置价格昂贵，使得凹印印刷成本高出柔印很多，凹印的这一不足也限制了套筒型热缩膜市场的发展速度。 UV油墨化学组成的选择 现今，丙烯酸盐(自由基)和阳离子是UV工艺中最主要的两种化学方法。阳离子UV油墨印刷多年使用于短版套筒型热缩膜的印刷；自由基油墨则因墨膜收缩量小而多用于纸类承印物。虽然，这两种方法很多应用形式，但这里讨论的是它们的基本化学组成。 阳离子UV装置 阳离子UV装置利用光引发剂在UV灯照射下，产生出酸性物质来催化发生聚合反应。阳离子剂诱发环氧基团进行连锁反应直至氧键断裂或生成玻璃状聚合物，链反应中止。UV灯所发出的红外线(1R)是控制反应速度和反应完全的关键。进行阳离子缩聚反应必须要充分了解薄膜性质、避免油墨龟裂，保证油墨后固化完全。 阳离子油墨的优势在于其反应类型为典型的环氧基团逐步开环聚合反应，这提高了油墨的有效成份含量，几乎是完全转化为墨膜。 由于阳离子缩聚反应速度慢于自由基缩聚，所以需要较长的时间，墨膜在承印物交联、附着，以降低承印物所受到的压力，阳离子固化物的墨膜收缩率小于5％。 阳离子油墨的缺点 反应速度比自由基聚合慢，并且需要高温固化。但低墨膜率收缩、高温固化，往往会造成墨膜边缘不平服、光滑。一般来说，选择80w以上的UV光源，才能保证阳离子油墨的固化快速完全，如低于此温度，墨膜的耐久性、粘附性明显下降，并气味大。 阳离子缩聚反应会受大气湿度的影响而终止是它的另一弱点。高湿天气会导致油墨性质参数的不断变化。因此，温湿度控制系统是阳离子UV印刷必备的装置。 对阳离子油墨来说，成份的选择也是一个难题。首先，阳离子油墨基本成份的价格本身就高于自由基的。再则，由于碱性物质会延缓甚至抑制反应的进行，所以油墨中此类物质的含量不能过高。酸性同样不能过量使用，否则，它会使油墨黏度增大变成凝胶。 为此，油墨工程师必须严格控制油墨成份中颜料的类型，他们往往要对颜料进行表面处理，使其PH值达到中性。所以，有许多颜料因无法满足UV油墨流动性和粘稠度要求而不能使用。 同样，对分散剂也有很高要求。尤其在一些被报道阻碍阳离子油墨的反应后，分散剂种类有了更严格的规定，这又限制了油墨中颜料的添加量，致使印刷墨层色彩表现力差，图文色彩不鲜艳。 此外，阳离子引发剂还包含重金属元素，它会生成释放出少量的苯类物质，既污染了环境，更危害了工人健康。然而，这种新自由基UV技术却可以做到不含重金属元素、无苯类物质生成，而印刷速度只是略微降低。 自由基UV油墨装置 自由基UV油墨装置同样是利用UV灯照射光引发剂来诱发丙烯酸盐的连锁缩聚反应，直至自由基与颜料、氧气、添加剂或其他自由基反应，或玻璃化而终止链锻反应。 一般情况下，油墨在UV灯照射下完成固化后会有少部分二次分裂，但其实很少有真正的后固化工序。所以，油墨在承印物上冷却、附着时，会出现黏着、划痕等现象。UV灯所发出的红外线(IR)则可以加快固化速度，这一点自由基反应的确稍差于阳离子反应，但还是有其他方法可以得到理想的固化效果的。 自由基油墨的优点 此装置速度快，自由基油墨的固化无太高温度要求，低能光源下，即可快速固化，这就很大程度的减少了承印物的受热，避免了热收缩膜在印刷过程中的收缩。而它对于油墨的要求也没有阳离子油墨那样苛刻。这样，多样颜料选择足以保证油墨在YAG网纹辊上有良好的流变性。此外，高颜料填充使得油墨可挥发成份减少，降低收缩率和气味。 由于自由基油墨在成份选择上无过多限制，所以它可以印刷碱性较强的承印物和与碱溶性、水溶性柔印油墨联合印刷。 自由基油墨的缺点 自由基油墨反应快，可迅速将所有成份固化在一起，这会使承印物受压增大。在印刷热收缩膜时，过大的压力和固化UV灯的少量热能会导致薄膜的收缩变形。而收缩也会是使自由基UV油墨同其它UV油墨一样柔性下降，亲和性、黏附性变差。 自由基油墨还极易被氧化。不过，这一点可以采取高能光源、高效成份亦或是选用可吸收氧气的引发剂(如二元胺和三元胺类)。要说明的是，这是在空气条件相对稳定、无太大起伏的条件下，得出的实验结果。若用于实际生产中，还需做进一步论证。 速度 干燥速度快，高黏附性使自由基油墨可以瞬时黏附于承印物并在低能光源照射下迅速固化：在这一过程中，承印材料不受热，而阳离子油墨却因固化能量要求高而无法高速印刷。这恰恰解决了UV柔印生产力低于凹印的问题。适当的固化装置和压力设定，自由基油墨将冲出这一瓶颈。

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