UV固化方式在絲網印刷中的應用

文 任玉峰

UV固化方式在絲網印刷中的應用

文 任玉峰

絲網印刷在多色套色時，如果前一色干燥太慢，第二色套印時容易將前一色的油墨粘在絲網版上，下一色印刷時油墨易形成混色，故第一色干燥速度要快，UV固化方式固化速度快，一般經紫外線光幾秒鐘就會干燥，就會解決這一難題。

UV固化指UV油墨和UV上光涂料、UV粘合劑在紫外線的作用下快速固化，三者的組成有區別，但固化原理基本相同。下面只從UV油墨作以闡述。

UV油墨的特點

·UV油墨固化速度快，可適應高速多色全自動絲網印刷。

·UV油墨無溶劑揮發，無毒、無味，符合環保要求。

·低能耗，不需昂貴的加熱設備和熱源，節省場地節約能源。

·性價比高，UV油墨用量少，很薄的墨層就能達到所需的強度。而且網點清晰，實踐證明1g溶劑油墨只能印25m2左右，而1gUV油墨可以印60m2左右。

·UV油墨理化性能良好，印品耐水耐磨耐醇耐腐，燃點高達94℃，使用安全。

·有良好的印刷適性，由于無溶劑揮發所以印刷過程粘度不會發生變化，因而網點變形小，附著力強，印品質量穩定。

·不受承印物種類限制，印刷方式靈活，手動、半自動、全自動都適用。

缺點：價格較貴，固化時有異味，紫外線易傷皮膚等，由于固化的內應力，影響附著力。

固化機理

不飽和的低分子雙鍵光敏樹脂和不飽和的丙烯酸酯類，吸收300～400nm波長的紫外光，光引發劑被激發，產生游離基或離子，不飽和雙鍵被打開，單體、預聚物、交聯劑發生鏈式反應，聚合成高分子聚合物，分子由液態變為固態而固化。

UV油墨的組成

色料

色料有染料和顏料，而用的最多的是顏料，大部分種類的顏料都適合做UV油墨的著色劑。但要掌握好配比，比例為：一般色墨占油墨總量15～25%，白黑占總量的50～60%，配比的原則就是色相符合客戶要求，印刷適性好，便于流暢的印刷，紫外光照后能正常固化。

單體

單體也稱活性稀釋劑：其特征為分子末端帶有不飽和基——丙烯酸根，常用的有二縮三丙二醇二丙烯酸酯和三羧甲基三丙烯酸酯。單體的作用是作為預聚物的溶劑來稀釋預聚物，但與溶劑不同的是溶劑能揮發，而單體和預聚物一起成為皮膜留在承印物上。用它來調節油墨的粘度，預聚物都比較粘稠，用單體稀釋后，才會有良好的印刷適性。

預聚物

預聚物也稱齊聚物，相當于其他油墨中的連接料，它是一種高分子量和高粘度的帶有不飽和基團的光敏樹脂，油墨的理化性質，印刷適性，均由它決定，常用的有不飽和聚酯和丙稀酸型樹脂。

1．丙烯酸酯聚酯：綜合性較好，對金屬塑料的附著力強，價格便宜；

2．丙烯酸環氧樹脂：制成油墨后，固化速度快，墨膜有光澤，硬度高，耐抗性好，價格便宜。

3．丙烯酸聚氨酸：制成油墨后固化速度快，涂層附著力強，耐抗性、耐磨性、光澤度均好，但價格高，粘度大。

4．光引發劑：它是一種受紫外光能激發產生自由基或陽離子的化合物，作用是吸收紫外光能后，發生光解反應，產生自由基或陽離子，繼而引發預聚物和活性單體發生光聚合反應，使油墨固化成膜。

常用的光敏劑有酮類的：噻噸酮及衍生物（如2-氯噻噸酮）、二苯甲酮及衍生物甲基苯基甲酮及衍生物（如二乙氧基甲基苯基甲酮）。醚類：安息香醚類；醌類：2-甲蒽醌，萘醌等。用量通常加1～5%，用量過多干燥過快，涂層收縮過快，導致薄膜或薄紙墨層易脫落，附著不良。加的太少，固化速度太慢。

5．助劑：阻聚物有兩種類型，一種能與光引發劑作用，使光引發劑失去活性，因此降低反應速度。常用的阻聚物有苯甲醛、二羧基苯、三羧基苯等。另一類是不與光引發劑作用，保存過程中雙鍵不被打開，不會發生聚合反應，延長保存期，提高儲存穩定性，這一類常用的有季胺堿鹽、二價銅鹽等。

抑氧劑：空氣中的氧氣會與光敏樹脂的游離基生成沒有引發聚合作用的游離基，對光敏樹脂的固化有抑制作用，降低干燥速度，應加適量的抑氧劑。

除此之外，還有流平劑、消泡劑等。

配方舉例：

UV油墨使用注意事項

·切忌紫外光線光照過度。如果UV光線光照過度，墨層會變脆，從而造成裁切、模切、折疊、壓痕時印品墨層斷裂。

·墨層要盡量薄。墨層薄，紫外光才能使墨層充分聚合，印后加工才不會斷裂。制版時最好使不引光絲網，涂感光膠體版膜要薄。

·印刷薄紙及薄膜時應有冷卻裝置，UV油墨經紫外線照射發生光化學變化時會產生一定的熱量，會使薄紙或薄膜發生翹曲現象，采用冷卻后這種現象會消除。

·由于紫外線固化油墨見光固化時會產生一定的收縮，所以對于金屬箔和塑料薄膜會附著不良。在印刷前，應涂布一層UV油墨專用的打底涂料。

·紫外光傷害皮膚，故紫外線干燥裝置應有防護設施，光線波長應控制在300nm以上，防止產生臭氧，設置應有通風設施，防止臭氧對人體和機器產生影響。