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丝网印刷中的UV油墨

作者:抢庄牛牛 日期:2020-12-06 12:09

  工艺相比,丝网印刷属于一种小工业,但丝网印刷发展速度比其它印刷工艺快,它将向尖端化、机械化、专业化的方向发展。作为油墨制造商,也是涂料、漆料和调墨油生产工业的一部分,有很多制造工艺,在某种条件下生产出的原材料可用于丝网印刷油墨的生产,而且可能会是优质的油墨。今天,中国

  生产丝网油墨的原材料基本上也是生产其它印刷油墨、房屋喷漆所需的原材料、树脂等。将这些原材料、树脂混合放在一个包装罐中便能用于丝网印刷。作为丝网印刷商,其最突出的优点是能推着刮板在很长的材料上印刷。当我们分析承印材料和其中所含的化学成分,会发现这些化学成分的含量远远超过生产油墨所用的量。作为制造商,我们面临原材料问题,需生产适于各种材料的油墨,而实际上我们的生产规模小,因此生产各类油墨以适于在各种材料上印刷,这对于我们很困难。我们销售额的增加也不足使研究人员在这方面研究开发,因为我们还是小型生产商。

  UV油墨并不是新产品,它已有几年的历史了。UV油墨能否成为通用产品在其它印刷中使用现在多数胶印工厂印刷、干燥和堆放印品速度同承印材料的加工外理速度一样,仅仅是速度,UV墨就不是胶印的最优选择,多数滚筒彩色胶印机的设计没有装配UV固化反应器或UV灯管的空间,胶印厂宁愿将购买UV墨的资金购买设备,因为UV墨价格很贵。

  现在胶印中确有某些方面使用权用UV墨,如金属表面装潢印刷,至今仍使用使用热固油墨,但需要很长的传送进行固化,现在如啤酒罐的制作就使用UV墨。从丝网印刷的现状和油墨制造商的角度看,UV墨非常适于丝网印刷。

  在谈UV墨的特点和结构之前,了解油墨由液态变成固态过程(固化过程)中发生的物理或化学变化是很重要的。一般使用的丝网印刷油墨,其变化可分成两个基本类型:溶剂挥发型和化学反应型。

  溶剂挥发型油墨由三部分组成:树脂、溶剂和添加剂。树脂多为乙烯、丙烯化和物或漆料。凡是溶剂挥发型的涂料都被归到清漆类。将粉状或固状的树脂溶解在溶剂中,然后再加溶剂,这种溶剂可能是两或三种不同成分的混合物,最后加添加剂,添加剂可能是颜料、增塑剂或其它。这类油墨靠溶剂挥发,由液态变成固态,一旦溶剂挥发完,油墨变成一层干燥的膜,树脂即变回到固态。

  化学反应型油墨由四部分组成:树脂、溶剂、添加剂和干燥油/催化剂。同样将树脂溶解在溶剂中,加入溶剂使用油墨达到印刷粘度,然后加入添加剂、干燥油。油墨由固态变成液态的过程是氧化反应的过程,即在氧气、干燥油和树脂之间发生化学反应,产生非常活跃、不稳定的原子团,这些原子团迅速反应,发生聚合反应,换句话说,原子团与干燥油中的氧分子反应。聚合反应后,油墨变成干燥的膜,溶剂挥发释放出来,它在印刷中只起到增加粘度的作用,而与固化干燥无关。这类化学反应也有不同点,可以加入催化剂。如热固型瓷漆,靠受热促使用权反应,有些需要空气干燥,有些需要热能干燥,有些需要热与空气或氧气和催化剂结合后,油墨变成干燥的膜,溶剂挥发释放出来,它在印刷中只起到增加粘度的作用,而与固化干燥无关。这类化学反应也有不同点,可以加入催化剂。如热固型瓷漆,靠受热促使反应,有些需要空气干燥,有些需要热能干燥,有些需要热与空气或氧气和催化剂结合

  UV光固化反应是一种新的化学反应。UV墨的结构包括树脂、单聚物替代了溶剂,添加剂和光引发剂。UV墨中的树脂与溶剂挥发型油墨的树脂大不一样,它具有反应性,它能与其他化学反应过程中的某一产物反应,在UV墨中,它可与单聚物反应。单聚物是一种低分子量的化学物质,在某种程度上它可以替代溶剂,它可使粘度降低,以适于印刷。但除了起溶剂或稀释剂的作用外,它还有一种非常重要的作用——参与化学反应。UV墨中的每一组分都能起化学反应,因为它是100%固化,所有组分都将通过化学反应变成固态。

  UV墨中的添加剂是指颜料等。UV墨的固化过程是光引发剂的反应过程。光引发剂相当于原子团的作用,它可产生链反应。它具有光敏性,受光后,成为受激分子,受激分子自发地分裂成两个或更多的原子团,这些原子团发生链聚合反应,这就是UV墨的固化过程。

  溶剂是丝网印刷油墨中的重要组成部分。将树脂、增塑剂、颜料按正确的比例混合,达成一定的粘度,以适于某类承印材料的印刷,溶剂在这里非常关键,90%的问题皆与溶有关。在生产油墨过程中,使用了大量的石油化学剂。用户会抱怨油墨经过传送带后不干燥,油墨从一天到另一天性质不一样,油墨在网版上干燥,承印材料将溶剂全部吸收,如何解决,这些都与溶剂有关。地区不同,温度与湿度不同,油墨性能也不同;海拔不同,溶剂沸点不同,油墨性能也不同,这都与溶剂有关。

  现在政府禁止我们使用过多的溶剂,因为溶剂挥发到空气中,造成环境污染。我们只能使用5%溶剂含量,因此将来会出现石油化学溶剂不但难获得,价格贵,而且买到溶剂,不能使用的局面,政府将使我们失业,我们不得不努力开发一种新的油墨系统,光反应型油墨——UV油墨的生产是一种可行的途径。

  作为丝网印刷商,不仅仅希望印刷油墨色彩美观,因为油墨在很多方面起到装饰的作用,这要求油墨能禁得起模切、弯典和成型的过程,油墨有耐汽油、耐化学溶剂、耐磨损、耐气候、使用寿命长的性能,并且油墨能在各种材料上印刷。保证油墨有上述性能,还需要时间。使油墨附着力好是一方面,使油墨具有耐溶剂、耐磨损等性能,印刷适性满足用户要求又是另一方面。这里不对UV墨的优点作更多说明。UV墨可节省很多空间,这在今天很重要,印刷厂使用的全自动印刷设备,配有12,15,18米长的传送带,开动气体干燥器成本很高,现在使用的UV墨可以只需2,2.5,3米长的传送带。机器的速度不象整个印刷加工的速度一样重要,我们可将印品放在离印刷机不远的箱子里运输。我们常谈起保存能源,并且将以此为推测。干燥溶剂含量高的油墨,需要大量气体、空气、电能和资金,U V墨的使用将使这些消耗大大减少。

  “印刷适性”一词是专为溶剂基油墨提出来的。只要使用UV油墨,其印刷质量同网版一样好,由于UV墨是100%的固体,没有可挥发的溶剂,因此油墨粘性不会变。在以前印刷工要完成一项周期很长的印刷,特别是印刷精细图案时,总要遇到粘度变化的问题,他们会前后刮涂油墨,使溶剂挥发,改变粘度,每隔50至75张印品时,墨层厚度就会不同,而UV墨,工作一天印品质量完全一样。清洁是一个大问题,尤其是以低于那些印刷搪瓷或干燥周期长的工厂,空气中有很多灰尘,用UV墨印刷时,印品会立即放进固化设备中干燥,因此印品接触杂质不多。

  UV墨很贵,每加仑价格比一般油墨贵2至5倍。一般的油墨,无论是溶剂挥发型,还是化学反应型,其固含量约40%,换句线%是溶剂,而UV墨固含量为100%,是一般油墨的2至5倍。如果在70线/厘米的丝网上涂布一般溶剂挥发型油墨,干燥后的墨层厚度仅为13微米,而用UV墨在同样的丝网上印刷,固化后墨层厚度达25至37微米。因此要想获得成倍的墨层厚度,用非常精细的网版印刷UV墨。

  那么如何为使用UV墨作准备呢?首先,需要一台反应或固化设备。我们所以称固化设备为反应器,是因为UV墨在由液态变成固态的固化过程中确实发生了化学反应。为适应特殊需要,在购买固化设备时应当小心。对任何热敏材料应注意保证其特有的性能。从UV墨灯管释放的能量看,许多设备工作温度很高,并且可使承印材料变形,因此设计生产UV反应器比在传送带上放置UV灯管更普遍。使用UV墨,需要严密的控制和步骤。当印刷黑色乙烯墨时,可以使用67——122线/厘米的丝网,网版目数不同,导致印刷质量、油墨遮盖力最好,那么印刷工就得使用而且必须使用这种丝网。粗目数的丝网或钝的刮板将使墨层变厚,但不能固化。因为不管曝光时间有多少,UV光源不能渗入厚的膜层里,所以墨层表面进行固化,由于墨层底部未固化,也将使油墨附着力下降。

  感光膜片在UV墨的使用过程中起到非常重要的作用。膜片厚,印刷的墨层就厚。一张25至37微米厚的间接模版,能印出非常精细的图文,感觉象盲文一样清晰。由于UV墨不会在网版上干燥,它可将版上细小的针眼印出来。UV墨价格贵,因此严密保管存货和彩色控制非常重要。印刷后要保证网版清洗干净,如果网版上残留一点UV墨,而且此网版放在光线好的房间里,则这块将不能用于印刷。

  。我们必须有适合的产品并且保证销售量,才能改变生产线,以平衡二者之间的差别。由于油墨应用范围复杂,承印材料多样,我们必须选择几个方面的应用,即使是UV墨,它也不能完成所有的工作。

  作为油墨制造商,目标放在用量大的客户上,这样的客户有UV反应器、新的网版等,并能需要大量的UV油墨长期用于某类产品的印刷。如果是小规模的丝印商,制作商不可能生产特殊配方的UV油墨,以适于多种材料的印刷。UV墨是提高产品质量、简化生产程序的有效解决途径。使用UV墨也是按照产品生产规则、保护自然能源的好途径。使用UV墨可使纸张离开高速运转的印刷机后,堆成2至3米高,这是我们所梦想的。


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