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阳离子油墨————前景光明

2007/8/10 15:04:24 人评论

(Cationic inks—Bright Future)  在过去的30年里,我们已经看到UV技术在纸张和薄膜材料的印刷中所起到的重要作用,UV技术已经由窄幅的卷筒纸凸版印刷向柔性版印刷市场进发。而在胶印中,人们也看到了UV油墨快干系统的种种优势:缩短印刷周期、减少工作量。  UV固化系统最重要的特性在于它可以提高印刷稳定性(干燥方面),缩短印刷过程中等待氧化干燥的时间。  在过去的大约10年中,UV印刷对传统印刷带来了很大的冲击,主要用于在塑料承印物上进行的柔性版印刷。与自由基系统相比,阳离子油墨具有挥发性低、气味小的优点。自由基油墨的气味很顽固,而现在的低挥发性油墨甚至可用于某些食品包装行业。阳离子油墨还有一个好处,那就是它可以在塑料片基上附着。从二十世纪九十年代市场已经向低挥发性油墨倾斜。  阳离子油墨和涂布上光对电晕处理过的片基表现出特别好的附着性,这正是所有优点中最关键的。  为了得到对两种化学物品的正确评价,我们在下表中对两种产品的性能进行对比,从中可以清楚地看到两者的优缺点。阳离子油墨 特性 自由基型油墨中等 (固化速度) 快速延长到24小时 (二次固化) 实际为零无 (阻止氧化) 有轻微 (湿度影响) 无零 (收缩量) 高优秀 (塑料附着性) 很有限  在固化速度方面,自由基型油墨可以在高速印刷下干燥,而阳离子型油墨的固化速度稍有落后。近几个月的发展表明:改进的阳离子油墨可以适应150-200m/分钟的印刷。  二次固化的好处是当印刷品从印刷机输出后,墨膜看上去好像已经固化,但仍有部分墨膜没有发生反应(没干透)。阳离子固化技术可以继续反应直到这些材料的大部分都发生反应。相比之下,自由挥发型油墨基本上只能在UV光源下曝光才能彻底干燥。而这个过程会导致更高的挥发,特别是没有反应的低分子量成份更容易挥发。固化后的聚合物通常分子量很高,一般不会挥发。挥发物的挥发也反映在可提取成份中。可提取成份的含量是测试食品包装系统的一个越发重要的特征。特别是作为分析技术,可提取成份含量为10亿分之一,甚至现在正在讨论含量为一万亿分之一作为包装品含量的指标。阳离子油墨的收缩量较小从而有很好的附着特性。包装需求和相关问题:  印刷的方方面面都有不同的法规行规,而阳离子油墨在2000年时有不符合行规的标准情况。引发剂光照下产生的副产品是一种不受欢迎的芳香族化合物,它属于食品包装油墨行规中所列出的禁止成份。食品包装应符合工业标准中的CEPE标准。  据文献报道,苯也是阳离子油墨起步阶段(80年代中期)时产生的副产物。它的含量非常低,以致于使用普通的分析技术根本检测不到。对印品和印刷环境的很多测试结果表明:没有发现任何苯的存在,这反映了苯的这个含量是所用检测手段不能岂及的。这些物质的含量一般在10亿分之几的范围(通常为一位数),这就要求使用光引发剂的包装品不再产生苯。  从发展的眼光看,大多数印刷商仍然会选用特性优良的阳离子系统。RedTeeh Europe的一月刊报道:“没有明显证据阻止继续使用那些为食品外包装所设计的阳离子UV固化系统。”  印刷车间的行规允许环境含有:  3ppm(TWA)EH 40/2000(9.6毫克/立方米)  EC Directive 98/83 EC ——饮用水中其含量为10亿分之一Atmospheric EU(大气EU)限制为5微克/立方米(推荐),通常城市当前EU含量高达40,而乡村含量低于1。  1994年MAFF报告说来自汽油站的食品中,苯的含量为10 ppb,而1998年UK Department of Health(英国健康部)报告,10ppb的含量对健康来说是微不足道的。  从以上的统计可以得到关于印刷和包装的一些结论:  对于油墨和涂布的法规和社会压力,油墨行业有着优秀的记录:  1974年:去除了油墨颜料中的铅  70年代后期:去除了溶纤剂(乙基乙二醇)  80年代早期:去除了食品包装说明中的甲苯  80年代后期:相关的联苯胺黄色颜料  90年代初期:减少了苯二酸增塑剂的使用  化学工业对油墨的这些改进,使人们预测在2001年上半年替代材料将会出现。之所以选择这个时间,是因为首先得发现、识别可能的替代品,登记测试。这是一个不可避免的缓慢过程,而某些候选引发剂由于高额的原料价格而被淘汰。长远来看,这可能对那些低附加费而不产生苯的材料有利,它们可以用来提高固化速率。(这些新型引发剂必须以不产生苯为基础)。  有些客户放弃使用阳离子油墨,但阳离子油墨在印刷过程中表现出巨大的优势,所以还有很多客户继续使用。他们看到,油墨工业将会提升问题,找到解决的方法,如上面所提到的优秀记录一样。所有这些都要有一个积极的态度和技术方向,更好地适应新的标准,继续使用这种目前“不受欢迎”的材料。  随着印刷技术的不断发展,这种“行规挑战“的问题将会不断发生。当问题被提出后,特别是分析技术也得以提高后,我们很有必要仔细考虑我们的出路,更好的适应行规。案例研究  从这种技术中获得真正利益的应用领域,正向以下两个方面发展:1、阳离子覆膜粘合剂  凹版印刷的印刷速度很快,随后用粘合剂覆膜时就会出现两种情况:或者是没有干燥(有溶剂存在),或者要等上24小时来让它固化到一定的强度。柔性版印刷有一大好处就是:在印刷机单元上使用粘合剂、在正常的印刷速度下覆膜并固化,几分钟之内,印刷品的覆膜可以固化,而且可在印刷机上裁切,随后就可直接交给客户了。使用UV粘合剂就不存在溶剂挥发产生气味的问题了。印刷厂通过使用新近开发的白颜料粘合剂,从而可以去除因背白而带来的传统溶剂问题,之后为白色油墨覆膜。溶剂存留的影响已经引起了广泛的注意,而现在可以很容易使每平方米的残余溶剂的含量降到一位数。OPP覆膜,也就是聚乙烯、聚醚、金属片基都可以使用一种粘合剂覆膜。2、阳离子油墨――收缩膜  (柔性版又一次与凹印竞争)收缩膜市场绝大多数是由溶剂性凹印所占据的,极少数由溶剂性柔印而得到,实际上使用的是无水油墨。柔性版印刷商发现在柔印中能得到预期质量的油墨系统是UV固化型油墨,它没有溶剂挥发,而且印刷一致性也很优秀。当收缩量达到70%时,自由挥发型油墨和混合干燥型油墨要有所表现的附着性较差。阳离子油墨已经通过这种要求的测试,成为OPS、PVC和OPP材料独一无二的油墨系统。阳离子油墨在管理和储存方面的优势是很明显的。  总之,阳离子油墨技术有市场,并有越来越多的新地区、新行业对此感兴趣,比如说玻璃、金属和陶瓷的粘贴性等等。它不仅可以用于柔印,而且已经扩大到喷墨技术领域,并且在喷墨领域表现出优良的性能和效益。 

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