印刷油墨三种化学干燥方式特点及实践续

2007/8/10 15:04:24

常规的UV干燥装置工作时用一盏或几盏水银蒸汽灯，如图1所示。其波长范围在100~380nm之间。整个波长范围可分为3个工作区段：100~280nm为C区，它是印刷油墨和亮光油聚合作用进行快速和完全反应的最基础部分；280nm以上至315nm为B区，由于其波长较长，它支撑并保持“滞后”反应，使之获得较好干燥效果；315nm以上至380nm为A区，它保证非常厚墨层和上光涂层的千燥。这种装置由一个反射镜外罩罩住。最佳的；令却方式和所产生的臭氧的抽取是组成整个装置必不可少的一部分。设计干燥装置时，要考虑空气中的臭氧含量一定不能超过0．1ppm的容许临界限定值，并且要避免对人身健康的损害，如对眼睛粘膜的刺激等。 UV干燥的另一种形式是单色光激发辐射装置。它是一种特殊的采用单色光(几乎都用308nm波长)的UV灯装置，如图2所示。这种辐射装置的优点是：1)由于辐射体不需要任何远红外线，因而纸张不会被加热；2)在308nm波长处没有臭氧产生；3)激发干燥过程较好的利用了电感温性。其不足是：目前的激发辐射装置的能量最高可达50W／cm，仍然低于水银灯的能量(大于250W／cm)。如果辐射发生在一种惰性气体(如氮气)环境中，它仍然会产生所希望的干燥作用；油墨的光敏剂系统需要根据这一特殊波长来调节。常规的UV灯是多色的，因此覆盖有较大范围的光敏物质光波带。激发干燥装置特别适用于具有热敏物质(如金属箔)的承印物上应用，如柔版印刷的干燥。 UV干燥长处：UV油墨完全通过辐射干燥；不妨碍印品上油墨的渗透与粘结；可随即进行印后加工(如：裁切，压痕，压凸，打孔等)；可在无吸收性的承印物(金属，金属箔)上印刷。不足之处：由于需要附加的设备，导致投资较高；印刷用油墨及清洗剂的费用较高；UV灯使用寿命较短；不太适用于吸收性承印物；UV胶印油墨的灰化／飞墨现象使得印刷速度受到限制(由于油墨的流变性所致，如粘性)。 3 电子束干燥(EBC) 电子束干燥亦采用特殊的油墨，油墨中的反应性聚合物(如不饱和聚酯以及不饱和丙烯酸聚合物)和多官能单体在电子束照射后能迅速聚合并使印件在瞬间干燥。电子束干燥是一种高能量电离辐射，它能使印刷油墨连接料内的分子电离，从而造成游离基(自由基)的释放。当今，电子束干燥被用于特殊的印品印刷，例如食品包装，原因在于油墨能够彻底干燥以及能完全杀灭承印物内的微生物。不过，其干燥系统和油墨相对来说比较昂贵。理论上讲，采用同样连接料的油墨即可用电子束干燥(EBC)，也可用UV干燥。由于能量很高，足够数量的激发分子基在连接料中被释放，因此，没有必要添加昂贵的光敏剂。这样做的好处是油墨具有较好的存储稳定性。但是，辐射必须在惰性气体氛围内进行，因为氧气的存在不仅对固化有很强的阻碍作用，而且还导致因辐射引起的墨层的氧化性老化，并且有可能导致承印物的氧化性降解。如果不使用氧气，对于干燥墨层所需要的辐射剂量仅会带来微量损害。用电子束干燥，承印物或墨层不会出现所不希望有的高热。图3所示为辐射装置的部件排列情况。电加热的钨丝可以用作卷筒纸的电子束干燥源。　　电子束固化(EBC)干燥的长处：迅速干燥；经辐射的印品温度不会升高；正反两面印刷(双面印刷)同时干燥。双面印刷时只需从承印物的一面辐射(铁皮和金属箔印刷例外)。不足之处是：较高的设备投资成本，且油墨昂贵；必须有X射线保护装置；辐射需要在保护性大气氛围内进行(如氮气)；如果辐射过高，承印物可能会受到损坏；较高的印刷油墨成本。 4 结语除了物理干燥及化学干燥之外，印刷中还需要附之以其它辅助干燥技术。例如油墨转印到印刷区域之后，随即开始渗透过程。这时附着在承印物上的墨层具有较高的粘性，其硬化效应往往不足以避免粘脏。如不采取措施，在很多情况下，收纸台上的印张会完全粘在一起。在单张纸印刷中采用喷粉的方法，在卷筒纸胶印中采用涂硅油的方法是避免粘脏，保证油墨正常干燥的常用技术。（文/程常现施向东）

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