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影响UV印刷品质相关因素之探讨(上)

2008/10/1 12:18:18 人评论

一.前言

  随着生活水准的提高,国人的消费习惯已渐渐 趋向精致化及高品质化的路线再加上对印刷需求量较高的产业外移至大陆,国 内印刷市场呈现僧多粥少的情况下,传统印刷方式已较无法符合要求,以UV印刷的相关方式,例如柔版、凹版等,于这些年在平版 印刷业界重新引起相当大的话题,因为在平版印刷业者在过度投资之下,引起价格上相当大的 竞争,甚至到了低于成本的地步,因此很多厂商积极寻求转型或投入 其他印刷方式。

  对传统张页式印刷业来说,转型并不是一件容易的事,虽 然一样有油墨及被印材,但其中的奥妙却说明了隔行如隔 山的道理。

  UV印刷最常用在包装产业上,包装除具有保护产品的作用 外,还能提高产品的附加价值,达到促销和传达商品 资讯的作用。随着人民生活水平的提高,现代生活节奏日益加快,包装在各行 业中的作用将越来越重要。当今社会已发展到凡商品必然要包装,凡包装必然 要印刷的程度。随着社会经济的不断发展,人们的消费观念发生了剧烈变化, 人们在注重商品质量、性能、价格的同时,也越来越注重商品的包装。人们对 商品的需求,已从过去单一实用的观念逐渐向美观、实用、具有超前意识的新 观念转变;激烈的市场竞争,也要求产品在市场上必须有很强的视觉冲击力。

  二.UV油墨的发展历史背景

  在以往只有单色或两色印刷时,干燥性及时间仍不 那么重要,但在1955年后,四色印刷机的突出及印刷速度不断的提升下, 对在印刷时所造成的背印、沾粘及后加工的等待时间等问题,干燥性也就突显 出来。

  在1960年时,由于环保保护的要求,生产力提高的要求下, 以其他干燥方式的油墨便不断的产生,干燥方式分别有UV、EB、红外线等 ,而其中紫外线干燥方式成为最佳的选择。

  UV专利的取得在1964 年时,而真正实用确是在1969年,但由于瞭解不深,以致于在使用上、印 刷适性及后加工部份仍较难控制,以致故障频传。

  在1980年代后期 ,对相关检测技术渐渐要求下,各油墨厂也 积极研发较好的检测方式,也因有好的检测方式的产生,UV油墨的品质也因 此有更好的提升,相关后加工的性质也因此渐渐得到了改善。

  在199 0年代开始,UV油墨的发展朝向高墨膜厚度发展,但因技术的关系,一直无 法克服,藉由配方不断的改进,UV油墨的印刷适性才超越传统氧化型油墨。

  在2000年,UV油墨由于有较高的腐蚀性,因此墨滚及相关印刷器 具都须有较好的耐腐蚀功能,而由于油墨厂的努力,传统印刷机也可在不更动 相关墨辊的情况下,只要加装紫外线灯具即可进行U V印刷的梦想已被实现,Hy-Brite油墨则是在短时间踏入UV印刷最 好的选择。Hy-Bryte是UV油墨的一种,但在使用上与其它一般油墨 无太大差异。可以用一般的洗剂来清洁,不需要搭配专用的墨辊、橡皮布、印 版等等。因为它本身有宽广的给水幅度得到较清晰的网点,且不会在墨槽内产 生氧化结皮现象,在UV印刷机上稳定性非常高,且不含易挥发的溶剂。从下[表1]可以清楚的比 较出传统油墨、UV油墨以及Hy-Bryte的差异。

&n bsp;
传统油墨
UV 油
Hy-Bryte油墨
干燥速度
非常快
磨损
普通
甚佳
尚佳
印刷适性
普通
洗剂
一般
特殊洗剂
一般
墨辊
一般
专用墨辊
一般
喷粉
不用
不用
墨皮
没有
没有

表1 传统油墨、UV油墨以及Hy-Bryte的差异

  除上述比 较表外,针对油墨的抗分裂力,有[表2]的说明

 
洋红
H type
8.0
9.0
9.5
9.5
N type
7.0
8. 0
8.5
8.5
S type
6.5
7.0
8.0
9.0
L type
6.0
7.0
7.0
7.0
UV Ink N type
10.0
11.0
11.5
13.0

表2 Hy-bry te之抗分裂力值(400rpm,32℃.)

以UV墨而言,Hy-Bryte有非常 好的乳化特性,可设定的较低黏着值,低黏着值油墨在转移性、着墨性与作业 性方面的表现都较高黏着值油墨佳,如此可充分表现相当于使用油性墨的感觉

  在[表3]的部份,则针对三种不同油墨(传统油墨、UV油 墨以及Hy-Bryte)对于环境的影响进行介绍。

 
传统油墨
UV油墨
Hy-Bryte油墨
VOC
金属
含钴、锰
除墨
NL标准
符合
符合
符合
气味
有油墨味
有丙烯
一般
刺激物质
*
PII<2

表3 传统油墨、UV 油墨以及Hy -Bryt e 对于环境的影响

  *:黏 着性的油墨可能含有monomer with high skin ir ritation(PII).

  使用Hy-Br yte油墨的优点

  1.Hy-Bryte油墨与一般UV油墨相较有极 易处理、极佳的印刷适性而且能够改善印制的效率,开机时可检查UV情形以 瞭解Hy-Bryte是否适用。

  2.从一般油墨与上光系统改为使用 Hy-Bryte系统时,可以发现它具有高光泽的特性而且在进行到下一个 制程时不需要等待。虽然油墨方面的花费会增加,但是使用Hy-Bryte 油墨不会结皮,能减少停机清洗墨辊的次数,就提升整体印制效率与品质方面 来看,还是非常划算的选择。Hy-Bryte可印铅、金属纸等非吸收性材 料。

  3.Hy-Bryte油墨的使用与一般油墨无异。虽然其成本稍 贵但不需要使用特殊的版或是洗剂。

  4.只要厂商确定印刷机材有安装 UV设备及灯管即可。Hy-Bryte油墨的色彩 控制及储水窗口比起一般油墨容易,也可以使用一般印刷机洗墨溶剂,请在使 用前参考下列事项及检查现行印刷条件。

  使用Hy-Bryte油墨的 注意事项:

  1.勿与其它油墨混用。由于Hy-Bryte油墨是使用 特殊的树脂所制造而成,因此并不能与其它的一般油墨或UV油墨混合使用。

  2.使用Hy-Bryte专用的光油。当使用UVOP光时,以Hy -Bryte油墨配合UV墨辊上光或水性光油时必须要检查光的强度不会导 致亮度与黏着度减少。

  3.使用一般洗剂清洗的建议。当使用一般洗剂 时,必须拿掉湿润辊。如果想要彻底清除残留在墨辊上的颜色,建议用手或一 般UV洗剂擦拭即可。至于清洗橡皮布,使用一般洗剂自动清洁即可。

   4.使用一般PS版。当水槽液或酒精的浓度太高,则PS版的影像会遭到破 坏,且版材在长时间UV光线的曝晒之下也会容易遭到破坏。因此除了100 00刷以下的短版印刷,最好采用UV专用版或烤过的印版。

图1 电磁谱示意图

三.UV光源的探讨

  一般而 言,使用UV油墨来印刷的就泛称UV印刷,UV印刷的主要原理在于紫外线 辐射,而辐射线是电磁波的一种型式,不同的辐射能量,则由不同的波长来区 分,不同能量的波长组成电磁谱(Electromagnetic spe ctrum),依据波长的长短排列共分为下列几种(由短至长):宇宙线、 咖码射线、x-ray、紫外线、可见光谱、红外线、微波及无线电波等。

  如同前言所提到的,电磁谱依波长的长短排列分为(由短至长):宇宙线 、咖玛线、x-ray、紫外线、可见光谱、红外线、微波及无线电波等,而 其中紫外线则由国际照明委员会进行定义,依据波长的长短排 列又可分为三种,分别为:

  (一)UVA:

  即波长在315~4 00mm之电磁光谱范围内的紫外线,是一个最无害的与最普通的紫外线,因 为它有最小的能量,叉称为BlackLight,即近紫外线,通常使用在 相对无害的和使萤光物质发出紫外光,而由于又被称为光化学线,代表在UV 油墨使用时能产生最大聚合硬化效率的能量输出,而此点则通常被用在量测U V光源是否已经衰减,此点为量测的重要参考点。

  (二)UVB:

   即波长在280~315mm之电磁光谱范围内的紫外线,是最典型的破坏 性紫外线。因为它有足够能量损害生物组织,他会引起皮肤癌,而由于最近臭 氧层被破坏,减短曝晒日光的时间,是非常重要的。此波长在UV印墨中并未 产生有效的作用,也因此除非有特殊的需要,一般运用于UV印刷之UV灯管 在此区的能量分布是较不被重视的。

  (三)UVC:

  即波长在1 00~280mm之电磁光谱范围内的紫外线,短波长UVC几乎完全地被吸 收在空气中。在UV印刷的用途上,其具有使墨膜表面加强硬化的效果,近年 来,有使用氮气吹拂印刷物表面而进行UV印刷的方法,其目的是使UVC产 生臭氧的机会减少,而使UVC中的辐射能量能完全运用于聚合硬化Curi ng干燥之上,此种方法虽较耗费成本,但却将聚合硬化干燥的效率提升到最 佳的境界。

  四.UV油墨的介绍

  而UV油墨则是利用一定波长的紫外线辐射,通过瞬间的光化学反应聚 合固化(Ultra-violet Curing)而成,其硬化的速度可 以由光起始剂的种类、使用量、紫外线灯的灯管强弱、干燥时的速度与紫外线 灯的灯管数来调整。正因为受到紫外线辐射,UV油墨有着快速连线干燥的特 性,而此种UV特性使它可以印在非纸类上,如塑胶类的PVC(Polyv inyl chloride)、PET(Polyethylene te rephtalate)、合成纸……等等,且因为它可以快速连线干燥使得 再加工或翻面再印皆可不需等待,因此干燥时可不需喷粉外,即使印在纸上也 有更高的光泽度及耐摩擦力。

  而有关UV印刷的优缺点如[表4]

优点
缺点
1.无挥发物及喷粉问题
1.原料 设备价格过高
2.可提高成 品的品质
2.干燥设备费用过高
3.提高产品的 产量
3.需有较好的 通风设备
4.降低 生产空间的需求
 
5.能量需求低
 

表4 UV印刷的优缺点比较

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