UV油墨憑借固化速度快、不含溶劑、印刷時免噴粉等優勢,在印刷行(xíng)業(yè)得到(dào)了廣泛應用(yòng)。目前,印刷行(xíng)業(yè)使用(yòng)的(de)UV固化裝置普遍采用(yòng)高(gāo)壓汞燈、金(jīn)屬鹵素燈等傳統UV光(guāng)源,不僅能(néng)耗高(gāo),使用(yòng)過程中還會(huì)産生難聞的(de)臭氧。爲此,近年來業(yè)界研發出LED-UV光(guāng)源(如(rú)圖1),因其能(néng)耗更低、固化效率更高(gāo),與配套的(de)LED-UV油墨所組成的(de)LED-UV固化技術(shù)正在成爲印刷企業(yè)實現節能(néng)環保的(de)“新寵”。
1、優勢
與現有(yǒu)UV光(guāng)源相(xiàng)比,LED-UV光(guāng)源的(de)優勢主要體現在以下幾方面。
(1)能(néng)耗更低,有(yǒu)效發光(guāng)效率高(gāo),能(néng)夠減少(shǎo)70%~80%的(de)能(néng)源消耗。
(2)固化過程中不産生臭氧,LED-UV光(guāng)源不會(huì)産生短波紫外光(guāng),因此在固化過程中不會(huì)産生臭氧,無需安裝除味裝置或排風管道等輔助裝置,能(néng)夠保持清潔的(de)工(gōng)作環境,這使得LED-UV固化裝置在周圍建築物(wù)密集的(de)工(gōng)廠(chǎng)也(yě)可(kě)采用(yòng)。
(3)靈活性更高(gāo),LED-UV光(guāng)源采用(yòng)點光(guāng)源,可(kě)結合紙(zhǐ)張尺寸,分(fēn)級設置照(zhào)射範圍。
(4)可(kě)瞬間開(kāi)(關)燈,傳統UV光(guāng)源需預熱(rè)1分(fēn)鍾之後才能(néng)啓動,冷(lěng)卻4分(fēn)鍾之後才能(néng)關閉。爲提高(gāo)工(gōng)作效率,很多操作人(rén)員通常會(huì)一直開(kāi)著(zhe)UV光(guāng)源,從而造成很大(dà)浪費。而LED-UV光(guāng)源能(néng)在印刷時瞬間開(kāi)啓,工(gōng)作效率大(dà)幅提升。
(5)發熱(rè)量小(xiǎo),傳統UV光(guāng)源耗電量大(dà),光(guāng)電轉換效率低,除20%左右的(de)能(néng)量轉化成紫外光(guāng)能(néng)外,其餘均轉化成熱(rè)量,使得燈管表面溫度最高(gāo)可(kě)達800℃,發熱(rè)量大(dà),易對印刷機本身和(hé)承印材料造成損傷。而LED-UV光(guāng)源的(de)光(guāng)電轉換效率高(gāo),燈管表面溫度僅爲60℃左右,能(néng)有(yǒu)效防止印品因過熱(rè)而産生收縮變形,從而達到(dào)較高(gāo)的(de)套印精度。
(6)使用(yòng)壽命長,LED-UV光(guāng)源使用(yòng)壽命可(kě)高(gāo)達2萬~3萬小(xiǎo)時,是現有(yǒu)高(gāo)壓汞燈和(hé)金(jīn)屬鹵素燈(1500小(xiǎo)時)的(de)十幾倍,可(kě)大(dà)幅減少(shǎo)光(guāng)源更換次數
2、局限
但(dàn)是,LED-UV光(guāng)源目前仍存在以下局限。
(1)照(zhào)射強度較弱,若印刷速度過快,易導緻油墨固化不徹底。
(2)隻能(néng)發出長波紫外光(guāng),不能(néng)發出短波紫外光(guāng),因此不利于UV光(guāng)油的(de)固化。
(3)LED-UV光(guāng)源價格偏高(gāo)。
(4)現有(yǒu)印刷機改造困難,這是因爲LED-UV光(guāng)源照(zhào)射距離(lí)短,必須與承印材料表面近距離(lí)照(zhào)射,才能(néng)保證油墨的(de)良好固化,因此對現有(yǒu)印刷機的(de)改造帶來了不便。
LED-UV油墨
受LED元件(jiàn)中半導體材料對光(guāng)譜寬度的(de)限制(zhì),LED-UV光(guāng)源發出的(de)紫外光(guāng)波長分(fēn)布極窄,單一波長能(néng)量較強,因此傳統UV油墨無法在LED-UV光(guāng)源下進行(xíng)固化。
爲此,在特定波長下具有(yǒu)極高(gāo)反應活性的(de)LED-UV油墨應運而生。而要想使LED-UV油墨在LED-UV光(guāng)源下能(néng)夠充分(fēn)固化,在LED-UV油墨開(kāi)發過程中必須嚴格篩選原材料。
1、光(guāng)引發劑
在寬波段高(gāo)壓汞燈和(hé)金(jīn)屬鹵素燈下固化的(de)普通UV油墨,可(kě)選用(yòng)的(de)光(guāng)引發劑範圍較廣,且組合式的(de)光(guāng)引發劑對不同波長的(de)紫外光(guāng)具有(yǒu)良好的(de)吸收反應,而對LED-UV光(guāng)源發出的(de)紫外光(guāng)發生反應的(de)光(guāng)引發劑較少(shǎo),因此需要精選出反應性能(néng)優異的(de)光(guāng)引發劑。
LED-UV油墨的(de)光(guāng)引發劑不僅需要對LED-UV光(guāng)源發出的(de)窄波段紫外光(guāng)能(néng)具有(yǒu)很強的(de)吸收力,而且必須實現墨層表面和(hé)内部同時固化。因此,在選擇LED-UV油墨的(de)光(guāng)引發劑時,應保證光(guāng)引發劑在LED-UV光(guāng)源的(de)特定波長下具有(yǒu)最佳的(de)吸收特性,同時還應開(kāi)發出配比最佳的(de)光(guāng)引發劑組合,以盡可(kě)能(néng)地(dì)吸收有(yǒu)限的(de)紫外光(guāng)能(néng)。特别是對于透明(míng)類光(guāng)油而言,必須在有(yǒu)限種類的(de)光(guāng)引發劑範圍内,找到(dào)能(néng)使光(guāng)油黃(huáng)變性和(hé)固化性達到(dào)平衡的(de)光(guāng)引發劑。
2、顔料
膠印生産通常采用(yòng)“黑(hēi)→青→品紅→黃(huáng)”的(de)色序進行(xíng)疊印,最先印上(shàng)的(de)黑(hēi)墨隻能(néng)通過穿過青、品紅、黃(huáng)墨之後已經變弱的(de)紫外光(guāng)進行(xíng)固化,然而墨膜中的(de)顔料很容易吸收紫外光(guāng),因此紫外光(guāng)通常難以到(dào)達墨層内部,從而導緻油墨固化不徹底。對于普通UV光(guāng)源而言,由于光(guāng)譜中含短波紫外光(guāng),因此墨層的(de)深層固化較爲理(lǐ)想;而對于LED-UV光(guāng)源而言,由于其發出的(de)隻有(yǒu)長波紫外光(guāng)且波長較爲單一,若油墨中顔料的(de)吸收波長與之重合,則油墨的(de)固化性能(néng)就會(huì)變差。
因此,與普通UV油墨相(xiàng)比,LED-UV油墨必須選用(yòng)對所用(yòng)LED-UV光(guāng)源特定波長穿透性最好(吸收最少(shǎo))的(de)顔料,這是LED-UV油墨研發的(de)關鍵因素之一。同時,使用(yòng)著(zhe)色能(néng)力較好的(de)顔料,提高(gāo)油墨色濃度,減少(shǎo)印刷上(shàng)墨量(以免因墨層過厚而影響固化效果),也(yě)是提高(gāo)LED-UV油墨固化性能(néng)的(de)有(yǒu)效手段。 |