UV油墨的固化过程(上)

2007/8/10 15:04:24

固化后的UV油墨的物理特性完全取决于固化光源。使固化后的UV油墨具备某种物理特性，无论是四色油墨还是专色油墨，都决定于固化设备的设计与固化过程。让我们先了解一下UV固化曝光设备中可调控且影响固化效果的主要变量。这些变量包括UV光强度、UV光谱范围、UV光能量和红外线辐射量。UV光的作用与UV油墨的物理特性，二者之间的相互影响，如光谱吸收、光学厚度和分散性使固化过程受到了限制。具体地说，由于不正确的固化操作，使固化后UV油墨层失去了主要的物理特性，如附着性。耐溶剂性和耐刻划性。固化光源的特性与UV固化油墨的物理特性相配合将使UV油墨的固化过程更稳定，更有效。 UV固化油墨在光化学作用下其化学组分产生交联聚合反应，油墨由液态转变为固态。UV油墨中的光引发剂是起决定作用的化学组分，UV油墨在紫外光源的照射下，首先是光引发剂吸收光能量发生反应。在UV油墨中，液态的单体和低聚物取代了树脂连接料，使颜料分子可以分散在其中，这个印刷油墨层完全反应，由于没有任何溶剂的挥发，固化后的油墨层厚度同固化前的厚度完全一样，因此我们通常称UV油墨为“100％固体”油墨。在使用UV固化油墨时应从以下三个方面进行考虑：1、UV油墨的应用，特别是根据UV油墨的印刷产品，确定固化后UV油墨的物理特性，一般要求的物理特性有油墨的遮盖性、油墨膜层厚度和柔软性、墨膜耐磨损或耐刻划的能力以及油墨的附着牢度，这些物理特性与最后印刷品的涂布、表面装饰有关。2、光化学性，是指油墨在一定的光能量照射下固化所呈现的物理特性。这里所涉及的油墨变量包括单体、低聚物、光引发剂和一些功能性添加剂，确定这些化学组分的光化学特点对于UV油墨的成功固化非常重要。3、UV固化光源，含有主要的曝光变量，对UV油墨的固化有很重要的影响，主要的变量包括辐射光波范围、UV光源到达油墨层表面时的光能量、曝光时间和到达油墨层表面的红外光源能量。要对这些变量进行优化，以获得最佳的UV固化效果。UV固化油墨中各个化学组分的作用为：低聚物——分子量大，对油墨的物理特性起主要作用；单体——分子量小，对油墨（液态）的黏度和分子的交联反应起作用；光引发剂——促进光化学反应，其在油墨中的含量不高，为1％—2％；添加剂——包括颜料、表面活性剂、消泡剂等，它们不参与分子之间的交联固化反应。除了UV油墨中各个化学组分的作用，UV固化光源也起着同样重要的作用。UV油墨的固化是从各个光子的相互碰撞开始的，光子之间碰撞的难易影响光子进入油墨分子中激活光引发剂的效果，从而决定了UV油墨最终固化的结果。因此油墨的光学特性需要与固化光源的光学特性相匹配才能达到最佳的固化效果。现在光引发剂的种类很多，每一类型的光引发剂都有不同的光学特性，来适应某种波长范围的 UV光。在检查光子与光引发剂发生反应的过程中，我们发现了一个有趣的事实：光引发剂分子可以很均匀地分散到油墨分子中，而光子却相对独立地存在着。UV固化过程 UV固化过程与UV油墨的配制一样重要，UV固化过程中的各个变量要符合固化要求，而固化要求是根据固化后UV油墨的物理性能确定的。 UV固化过程中将涉及四个可控变量：1、UV光辐射强度；2、UV光源的光波范围；3、曝光时间（或固化速度）；4、红外线曝光强度（或表面温度）。在UV油墨固化的整个过程中，以上变量都从不同方面对固化结果产生影响，它们的正确调控决定了固化方式是否可达最佳结果。当然为了获得最好的生产效率，我们可以对这四个变量进行测量和调节。要想获得理想的油墨遮盖力或颜色强度，还要考虑油墨及颜料涂层的光学厚度，它与油墨及涂层的物理厚度概念完全不同，光学厚度起着非常重要的作用。

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