要注意的问题
上光涂料主要可分为氧化聚合型(主要依靠与氧发生聚合反应而干燥成膜)、溶剂挥发型(主要依靠涂料中的溶剂挥发干燥成膜,它的流平性好,适用于各种档次大批量印品上光)、热固化型(主要依靠树脂及催化剂遇热发生反应干燥成膜)、光固化型(通过光照射涂料分子发生聚合反应干燥结膜,涂层光泽好,膜层耐磨、耐折、耐热)等4种。目前较理想和发展前景较好的有UV上光油和水性上光油。
1.UV上光油的使用技术和一些故障的排除UV上光油主要由光引发剂、预聚物 (齐聚物)、单体(活性稀释剂)、助剂(流平剂、增塑剂、抗氧剂)等组成。在适当波长和光强的紫外线照射下,光引发剂被激发,产生游离基,引发预聚物和单体上的不饱和基团(通常为丙烯酰基)发生聚合反应,最终从液体迅速变为固体,一般只需0.1~0.3秒。
印刷品UV上光主要有涂布UV油和固化两个过程。实际上,印刷本身就是油墨涂布在承印物上的过程,而UV光油也可以用印刷的方法涂布到承印物上,但要求承印物表面致密,不渗光油,因为光油的黏度比油墨低得多。铜版纸、白板纸、金卡纸、塑料薄膜等均可以涂UV油。
UV光油涂到承印物上,光油经过一段时间流平进入紫外线辐射区固化。固化过程是化学交联过程,即预聚物、单体中不饱和的碳碳双键(液体)接受光引发剂传递的能量互相交联聚合成网状结构的分子(固体)。但固化随UV油的厚度、时间及UV辐射强度而变化。辐射能量传递与UV油厚度的关系是指数递减。大约 90%的UV能量在最上层1微米内被吸收,在下层2微米内只能得到9%。如欲使下层2微米内也得到相同的能量,则最初的UV照射能量要提高10倍。一般涂布层厚度只有3~5微米,上、下层光油几乎同时固化。但当涂层较厚时(如用丝网机、滚涂机上光)会出现上层固化,下层未固化的现象。
固化随时间而变化,大量的光引发剂引发时间一般为0.1~0.3秒,但有一部分剩余的(未充分反应的)光引发剂会继续反应6~24小时,即所谓后聚合反应。若一开始光照过度,UV油便会由于后聚合反应而越变越脆,因此UV上光时曝光量不宜过大。
使用UV固化设备时,一般先用一支灯照,并适当调整灯管与被照物之距离(一般5~15cm),如果一支灯固化不了,则需添加固化灯以增强曝光量。固化随UV辐射强度变化,单位面积UV强度增加时,固化速率将加快,但不是直线关系而是增加几倍。UV上光油非常适用于高档印刷品的上光。
在使用UV灯时,由于灯管周围要保持800℃以上的高温才有利于汞分子气化导电,但被照物却需要降温。因此,设计灯具及冷却装置时要全盘加以考虑。用聚焦型灯罩时,被照物不要放到焦点位置,以避免曝光过度。
目前,使用UV上光方式主要有两种。
①三辊式(即油墨辊、涂布辊、压力辊)。这种方式的优点是速度快且可调;缺点是不宜在薄纸上上光。虽然有些上光机有风刀,但在薄纸上上光效果不佳,油层较厚。因此这种方式比较适于板纸。
②叼牙式(即压印滚筒带叼牙)。这种方式的优点是薄、厚纸均适宜,省油,油层厚度易调,因为压印滚筒直径大,压力大;缺点是速度不易调。在包装印刷中使用UV上光油时,由于技术、材料、设备、环境等因素的影响,往往会出现一些故障,归纳起来,主要有以下一些问题。
(1)UV光油与油墨不亲和,有条纹及橘皮现象。具体表现是UV油涂在某种墨底上起珠,固化后像橘子皮,或虽能涂布均匀不起泡,但若用利器刮,UV油层会与墨层脱离。主要原因是UV光油黏度过高;涂胶网纹辊网线太粗(涂布量过大)、表面不光滑;涂布压力不均匀;UV光油的流平性差。解决办法是先打一层底油,再涂布UV油,或用电火花处理后再上UV油,适量混入醇性红外光油。
(2)UV光油附着力不好,油涂不上或发花。主要原因是是UV光油黏度太小,涂层太薄;油墨中调墨油或燥油含量过高;印刷品油墨表面晶化;印刷油墨中的助剂不合适;油墨表面防黏材料(硅油、喷粉)过多;涂胶网纹辊网线太细;光固化条件不合适。解决办法是降低UV光油黏度、减少涂布量;将压力调整均匀;涂布辊应磨细、磨光;加入光亮流平剂。印刷时应根据上光条件采取相应的措施;UV光油可适当涂厚些;必要时上底油或采用特殊光油;在已印好的产品上涂布增强附着力的底油。
(3)UV上光后光泽和亮度不理想。主要原因是供油量不足;纸张表面光亮度不够或表面粗糙不致密,吸收性太强;UV光油黏度太小,涂层太薄;乙醇等非反应型溶剂稀释过度;UV油涂布不均匀。解决办法也是先打底油。另外,UV油过期或UV油品质有问题也会使上光后不亮。根据纸张的不同适当提高UV光油的黏度和涂布量,渗透吸收性强的纸张可先涂布一层底油或更换平滑度好的纸张。
(4)UV油层较脆,折页时折痕处脆裂。可改用聚氨酯油,折页时先压痕,薄纸用手折不要用竹板折。UV油层过厚也会出现此故障,可调整上油量。
(5)醇性UV油固化后易被乙醇溶解。如酒盒上UV油后,在运输过程中如有酒瓶破裂,酒会将UV油层溶解。解决办法是使用不溶于酒精的UV油。
(6)干燥不好、固化不彻底、表面发黏。主要原因是紫外线强度不够;紫外灯管老化、强度减弱;UV光油储存时间过长;不参与反应的稀释剂加入过多;机器速度过快。解决方法:在固化速度要求小于0.5s的情况下,一般应保证高压汞灯的功率不小于120W/cm;灯管要及时更新:必要时加入一定量的UV光油固化促进剂,加速干燥。
(7)UV油涂布过厚既不经济也会造成脆裂。解决办法是将UV油加热至50-55℃或在 UV油中加稀释剂。
(8)UV油固化后自动爆裂。原因是UV光照过度,被照物表面温度过高。解决办法是增大灯管与被照物表面距离,使被照物远离灯罩焦点,固化后迅速冷却,可用冷风或冷辊压或用风冷、水冷光源。
(9)上光产生油斑。主要原因是吃油量厚度不够、压光温度不够、压光板不合适、纸张质量不一致。应针对具体情况调整或更换合适的材料。(10)上光涂层有白点和针孔。主要原因是涂层太薄;涂胶网纹辊太细;非反应型稀释剂(如乙醇)加入过量;印刷品表面粉尘较多。应保持生产环境及印刷品表面清洁;增加涂层厚度;加入少量平滑助剂:稀释剂最好为参与反应的活性稀释剂。
(11)残留气味大。主要原因是UV光油固化不彻底;紫外线不足或灯管老化;UV光油抗氧化能力差;UV光油中非反应型稀释剂加入过多。应使UV光油彻底固化,加强通风,必要时更换UV光油品种。
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