详解uv应用技术的全面知识(二)

此文章摘自:中国uv网

塑料部件涂料
汽车的部件很多已采用工程塑料或者聚合物基复合材料,他们不仅需要涂料改善其表面性质,光固化涂料在这方面具有十分突出的优势。光固化在这一方面的应用已有十余年的历史。
1、车灯灯罩:聚碳酸酯灯罩早已代替了玻璃灯罩,聚碳酸酯具有易加工成型、重量轻和柔性强不易破碎等优点,但它的表面强度不够,不耐刻划和刮擦而且耐候性差,易变黄,采用光固化涂料可以改善表面性质,因而得到了应用,不仅大大节约了涂装时间而且涂层有很好的光学耐擦性能,并可满足长期耐侯性要求。
2、反光镜:汽车反光镜也是用塑料制备的但它的表面必须有很高的反光性能。为了达到这一目的,塑料表面须经三次紫外照射处理。首先塑料要紫外照射使表面产生光化学反应增加表面张力,以利于光固化涂料的流平与附着,经过涂布光固化清漆固化后,塑料表面变得平坦而易于金属化,然后地真空沉积箱中完成金属沉积。在塑料表面金属化后还需要再涂布一层光固化涂料,它的作用是保扩金属反光层。
3、玻璃纤维增强复合材料部件:复合材料已大量应用于汽车的各种部件,为了保护表面及美观,要求使用涂料进行涂装。例如前述的示范赛车车身部分采用了电子束固化的复合材料,同时采用了光固化涂料予以修饰。在体积很大的部件上使用光固化涂料的一个关键问题是设计便于车身整体涂装的涂装固化室。
光固化粉末涂料光固化粉末涂料综合了粉末涂料及光固化涂料的优点,它不仅可在金属上使用,也可用于塑料和木制品及其他对热敏感的部件,大大扩大了粉末涂料的使用范围,因此,它在汽车上使用潜力很大,受到重视。汽车上的框架、轮辋等都可用粉末涂料来取代原有涂料。汽车上的金属框架需承受石击、沾污、水泡等侵害,一般先要用电泳漆处理,但电泳漆颜色选择受限制而且通常有---条纹等漆病,为了提高其装饰性,可以彩光固化粉末涂料进行弥补。两者的结合可以取得满意效果,粉末涂料可赋予极好的装饰性。由铝合金制造的车轮轮辋涂料对涂料有极高要求,传统的轮辋涂层一般由热固性粉末涂料作底漆,然后是闪光效果的中间层,{zh1}是透明面漆。现在这三层涂料都可以用光固化涂料代替。
3D光固化设备与技术不同形状和大小、角度、弯曲、边缘、凹凸情况的三维(3D)部件光固化时,需要有光投射到所有的表面上,且应有可靠和足够的能量。一般灯具由管灯和反光罩组成,反光罩用于聚集光束定向投射到器物上,反光罩一般为椭圆形或抛物线状的,使用椭圆形灯罩,灯管置于椭圆的{dy}焦点上,灯光则在第二焦点上聚焦形成狭窄的高辐照度的光束。但由于光的发散,偏离此点后,辐照度迅速降低。使用抛物线灯罩,在较宽的范围内均可得到平等紫外光束,但是辐照度低并可在三维物体上增加阴影。为了得到整个表面的充分固化,需要采取一些措施:一是改善椭圆形成灯罩形状,变化光的焦点,使它离灯面更远,使聚焦面更宽,虽然这样会减少高辐照的峰值,但可以使光的强度比较均匀,在离灯较远的地方也要以得到足够的辐射照,同时又保持了聚集和发散光的优点,减少阴影出现;二是优化配方,涂料的光谱吸收要与灯的发射光谱相匹配;三是优化工艺条件,紫外光投射到物体的能量要与加工速度相匹配;涂料光敏 性及涂层的厚度要优化,在较大光强度变范围内都能使表面涂料彻底固化。当然,对于3D固化装置也有特殊要求,要根据物体大小和形状,物体是垂直的还是水平的,能否通过旋转使潜在的阴影部位得到照射等实际情况设计生产线。为了达到光固
化能量要求与固化速度的调节等目的,将灯原装在机器人上是一个重要的方法。采用机器人有很多优点,许多固定灯源不能照射到的部分都可得到有效的照射。如前所述,在以玻璃钢为车身的涂布与光固化需要有大空间的三维涂布与固化装置,这也是一个挑战。
双重混杂固化的应用
对于一些部件来说,无论如何设计固化装置和灯源,总有一些部位灯光不能达到或者光强不能满足涂装要求,因此纯粹的光固化涂料不能满足涂装要求。为了解决这一问题发展了光固化与热固化方法看来是抵消了光固化的优点,但这是不可逾越问题。尽管如此,混杂固化较纯粹热固化还是有一些优点,一般混杂固化体系固化温度低、固化时间短。由于物件大部分在光照时已实干,只有少许部位未干,因此可减少物件被沾污的可能性UV光固化汽车涂料 - 涂料{zg}水平的体现

UV上光代替复膜
薄膜不干胶材料UV上光代替复膜薄膜材料是一种非吸收性材料,表面能量(表面张力)低,如表面不经过某种预处理、提高表面张力,使用一般的油墨无论应用哪一种方式印刷,油墨很难达到理想的润湿状态,即油墨很难达到很好的牢固度,墨层脱落无法避免。为此,印刷工业为提高薄膜材料表面油墨层的牢固度,普遍采用电晕处理或在其表面预先涂布亲油墨涂层的方法来保证油墨的牢固度。经表面预处理后,薄膜表面油墨层的牢固度大大提高,按照印刷工业通常的检测方法,无论利用胶带测试或使用摩擦仪作耐摩擦试验,结果均符合国内标准部门颁布的标准。例如,我们的薄膜标签样品油墨牢固度已通过国家包装装潢质量检测中心,按国标GB-7706-87检验标准的方法检测。同时有些客户自己具备检测手段(如国内的一些台湾印刷厂),使用自己的仪器检测自己印刷好的薄膜材料标签,其油墨层的耐摩擦能力和有关指标xx合格。但是,虽然薄膜材料标签的油墨牢固度经检验合格,可是在实际应用中油墨层的耐刮擦问题没有根本解决。如国内一些化妆品客户,其贴标后的塑料瓶体直接放入包装箱,瓶体间不放任何隔板或填充物,然后运往各地销售。在运输过程中,瓶体间互相碰撞、摩擦,{zh1}导致瓶体标签表面的油墨严重磨损,无法正常销售。为解决这一严重的油墨层磨损问题,除最终客户在产品包装方式上采取措施外,印刷厂通常采用三种方法解决。
在包装瓶体上直接采用丝网印刷丝网印刷,由于使用特殊的油墨和厚的油墨层可以解决油墨的刮擦、磨损问题,但丝网印刷只适合普通的文字、色块和线条印刷。对于高分辨率的彩色图纹,丝网印刷无法实现。不能达到产品的包装装潢效果。此外,经丝网印刷后瓶体表面的图纹很难去除,而客户又很难做到包装瓶体的定量印刷加工,会出现瓶体印刷数量过大或不够用,这样会给客户带来不必要的浪费。所以丝网印刷方式印刷瓶体,只适合简单的、大批量生产的产品,在xx次日化产品上很难推广。
在印刷后的薄膜不干胶标签表面复合BOPP薄膜、保护油墨标签表面复膜、保护油墨,解决油墨层磨损问题,这种工艺在国内一些油墨厂中普遍使用,收到了一定的效果,但也带来了一些负面影响。根据我们近年来拜访客户、调查研究,对于膜工艺的缺点总结为以下几点:
一、 成品标签增加了成本、客户增加了费用
薄膜不干胶材料本身的价格就比普通的纸类标签材料价格高得多,而在薄膜表面复膜用的BOPP薄膜要选用xx次、透明度好、张力变形小的材料,平均价格在3~5元之间,这样增大了不干胶标签的整体成本,客户增加了费用。
二、改变了薄膜不干胶材料的物理特性
BOPP复膜材料是一种经双向拉伸的薄膜材料,本身基本上不变形,而不干胶薄膜材料有许多品种,每种材料都有不同的特性。如有的可单向拉伸变形(Primax、FasClear),有的可双向拉伸变形(PVC、PE)。这类材料如复合上BOPP薄膜,则失去了自身的特性,改变了物理特性,无法应用在可变形的瓶体上,如化妆品或洗发水的塑料瓶体。
三、加厚了标签的厚度、产生内应力、增加了标签起翘、脱落的可能性
复膜用的BOPP一般在15μm左右,无论采用哪种复膜机构都需给BOPP一定的张紧力,使其平整地贴合在标签表面。在张力的作用下,复合后的标签产生向上翘起的内应力,所以无论标签贴在平面或曲面瓶体上,都增大了向外翘边的可能性。此外,整体标签越薄、变形后内应力越小,在粘合剂的作用下粘得越牢。复膜后标签加厚,变形后下面的材料受挤压、上面的复膜材料受拉伸,它们都有恢复变形的内应力,所以说,复膜后的标签贴标后翘起的几率非常大,尤其是在温度过低、胶水流动性差或贴标时标签表面未xx压紧的情况下。
四、复膜工艺产生大量静电,给印刷加工和客户最终应用自动贴标带来困难
塑料薄膜材料是一种极性十分不稳定的材料,印刷过程中会产生静电,而两种薄膜材料复合则产生大量的静电。这种静电给印刷和加工带来麻烦,尤其是模切排废工位,静电会造成标签频繁脱落、使机器不能高速生产。更为严重的是残留在成品卷筒中的静电会影响标签的正常使用。例如,标签在贴标机上不正常出标、歪斜,有时甚至贴标机无法正常操作,只能手工贴标,严重影响了生产。
五、复膜工艺影响机器速度、加大了整体消耗
复膜的张力同机器速度成正比,所以复膜时机器的速度受到限制,一般在国内的轮转标签机上复膜速度在30m/min之内,而不复膜、只印刷(上光)的轮转机(柔版机)彩色印刷时,速度可达80~100m/min。这就是说,复膜工艺效率低。
目前,市场上能买到的无底纸BOPP复合膜{zd0}长度200延长米,这就意味着标签机必须每运行不到200米就要停机、更换复合膜,所以机器是开开停停。根据印刷原理,印刷机停机、开机时导致输墨系统的变化,使印刷材料的着墨量变化,{zh1}使标签墨色变化,出现废品。这也是复膜工艺消耗大的原因之一。
六、在薄膜材料表面采用UV上光工艺、保护油墨
UV上光工艺是目前在国内标签印刷行业中轮转型、半轮转型标签机对纸张或薄膜材料通常采用的方法,用以保护油墨。UV上光工艺提高了印刷品表面的光亮程度,更为重要的是利用其强度和耐摩擦特性保护了油墨层、防止油墨划伤脱落。 同复膜工艺相比,虽然上光油的强度不如BOPP薄膜、成品标签的立体感也差,但在综合特性上有明显的优势。
七、降低了标签印刷品的整体费用
UV上光工艺的费用同BOPP复合膜复合的费用相比要便宜的多。目前,在国内UV上光油的种类很多,性能不一样,所以价格差别较大。我们推荐客户使用高透明度、耐刮擦、收缩率小、干燥快、强度大的上光油。这类上光油的价格一般在150~200元/kg左右,以每平方米涂布2g计数,每平方米的费用为0.3~0.4元,价格差不多是复合膜价格的十分之一,所以说降低了标签印刷品的整体成本。 八、不改变薄膜材料的物理特性
UV上光油干燥后的厚度为2~5μm,同油墨层结合成一体,对标签的整体厚度影响很小,使用上光后的薄膜材料不会由于上光层而影响本身的变形和弯曲能力,保持了标签本身的平整度。同样UV上光工艺避免了由于材料本身变形,造成标签在包装瓶体上翘边脱落现象,这也是国内一些最终客户选用上光工艺的原因之一。
九、不会产生静电
UV上光过程基本上不会产生静电,相反,可在上光油中添加“除静电剂”,这样可xx印刷品表面的静电,使上光后的其它加工工序顺利进行,如模切、排废、切张或覆卷。最终客户使用标签时也不会出现静电引起的各种贴标问题。
十、可快速联机上光、提高了生产率、降低了消耗
印刷机的速度不受上光工艺的影响,可快速印刷加工。通常柔版机在印刷复杂图形的标签时平均速度为60~80m/min,中途不换纸不用停车;而采用复膜工艺时的速度为30~40m/min,且频繁停车换复合膜,影响套准和油墨均匀性。使用时,上光工艺提高了效率、降低了消耗。
综上所述,为保护薄膜表面的油墨层,提高其耐刮擦、耐磨损能力,标签印刷行业中所采取的三种方法中,UV上光工艺是综合效果{zh0}的一种。目前,在发达国家中普遍使用联机上光工艺,很少采用复膜工艺,除非客户要求。国内的情况也是一样,在标签印刷发达的地区,如上海、广州、天津等地的一些大型专业不干胶标签印刷厂中普遍采用UV上光工艺。
为此,我们提倡和推广在薄膜不干胶标签表面印刷后采用UV上光工艺,保护油墨层。对于上光工艺,经过我们几年的努力、总结印刷厂的实践,尤其是最近一两年通过我们公司培训中心在arsoma柔版机和IGT印刷适性仪上的反复试验,我们总结了很多经验。这些经验包括UV上光油的选择、印刷速度的控制、烘干固化功率的调整、上光涂层的控制等。现在,这些经验已经成功地在一些印刷厂应用。我们试验的样品得到一些大的化妆品客户的普遍认可。 为进一步说明我们的经验,首先介绍国内标签行业UV上光的基本方法;使用UV凸版机、胶印机(后固化)直接印光上光层薄、光泽性差,可单张或卷筒上光,可局部或整体上光,上光油黏度大。涂布上光利用两辊或三辊装置涂布上光。可安装在标签机上同步运行,适合卷筒纸。也可作为上光机独立上光,适合单张纸。上光静电低,上光层受速度变化、上光装置精度的影响,上光油黏度低,适合整体上光。柔版机上光先进的上光原理,利用网纹棍xx控制上光量,可局部或整体上光,上光
油黏度低。 为保证UV上光质量,我们总结了三条经验:
一、要使用同油墨相配套的UV上光油和助剂,否则会影响上光层的牢固度或油墨同上光油之间起化学反应。
二、要使用薄膜材料专用的高质量、耐刮擦的xx次上光油,因为这类上光油中有特殊的助剂,可提高上光层的耐摩擦程度、保护油墨层。
三、油墨和上光油一定要干燥固化彻底,否则其牢固度和耐刮擦水平达不到{zd0}程度,有条件的客户可安排多工位干燥,确保油墨和上光油干透。
以上从理论上和实践经验上论述了UV上光工艺代替复膜工艺的原因和重要性、又列举了国内成功的经验。{zh1}我们相信,印刷厂和最终客户只要积极地同我们材料供应商和油墨供应商合作、相互配合,一定会实现UV上光工艺代替复膜工艺,为大家带来好处。

在纸印刷品UV上光油的定义、特点及应用
1 什么是印刷上光
所谓印刷上光,就是在完成图文印刷的复制品表面,用实地印版或图文印版再印一次或两次上光油,使印刷品表面获得光亮的UV膜层。印刷上光可以增强油墨的耐光性能,增加油墨层防热、防潮的能力,起到保护印迹、美化产品、替代覆膜的作用。印刷上光与覆膜等相比,不仅价格低廉、工艺简便,而且既可以满版上光,也可以局部上光。
2 纸印刷品UV上光油的特点
UV上光是利用UV(Ultra viole的缩写,即紫外线)照射来固化上光涂料的方法。具有涂料快速固化和低温固化的特点,有助于纸印刷品光泽加工过程诸多问题的解决,因此在纸容器、商标、封缄、图片、磁带封套等印刷品的光泽加工方面得到了广泛的应用。在国外,书刊杂志封面的光泽加工普遍采用UV上光。
UV上光迅速兴起并在许多产品上大有取代塑料覆膜和溶剂型上光之势,这主要取决于其本身具有的下列特点:
1)UV上光油几乎不含溶剂,有机挥发物排放量极少,因此减少了空气污染,改善了工作环境,也减少了发生火灾的危险;
2)UV上光油不含溶剂,固化时不需要热能,其固化所需的能耗只有红外固化型油墨和红外固化型上光油的20%左右。另外,这种上光油对油墨亲和力强,附着牢固,在80~120W/cm紫外线。灯照射下固化速度可达100~300m/min;
3)经UV上光工艺处理后的印刷品,色彩明显较其他加工方法鲜艳亮丽,而且固化后的涂层耐磨,更具有耐药品性和耐化学性,稳定性好,能够用水和乙醇擦洗;
4)UV上光油有效成分高,挥发少,所以用量省。一般铜版纸的上光油涂布量仅为4g/m2左右,成本约为覆膜成本的60%左右;
5)可以避免塑料覆膜工艺经常出现的缺陷,如翘边、起泡、起皱、脱层等现象,UV上光产品不粘连,固化后即可叠起堆放,有利于装订等后工序加工作业;
6)可以回收利用。解决了塑料复合的纸基不能回收而形成的环境污染问题。
目前国内市场上的UV上光油除少量是欧美进口产品外,大部分为台湾生产的产品。
3. UV上光油组成及类型UV上光油是由紫外线感光树脂、光引发剂、活性单体和助剂,经科学复合加工而成。UV上光油种类可分为UV油墨用UV上光油、油性油墨用UV上光油及两者兼用型UV上光油,还可根据涂布加工方式分为脱机型UV上光油,联机型UV上光油或两者兼用型UV上光油。
4.纸印刷品UV上光油的应用
UV上光油可广泛应用于辊式(滚涂)涂布机、叼纸牙式涂布机、凹印涂布机及柔性版涂布机等脱机上光。厚纸专用的高效率辊式涂布机,是由同方向旋转的滚筒组成,根据滚筒的不同组合及滚筒间中心线角度的不同可分为很多型号。叼纸牙式涂布机适合规格在80~120g/m2的纸张;凹印涂布机及柔性版涂布机以局部涂布为主。凹版涂布机涂布能使局部图像鲜明,涂层均匀。但涂布量只能依靠稀释量来调整,只要不改变凹版线数、深度及形状,是不能增减涂布量的。而柔性版涂布时,图像边缘容易产生边缘轮廓,缺乏鲜明性。但涂布量的调整及改版相对比较容易。利用上述任何一种涂布机涂布后,一般还要采用热风烘箱或红外线烘箱使溶剂挥发,然后再通过紫外线固化。纸张涂布UV上光油时,可采用先印刷,在后加工时涂布上光油的脱机方式,加工速度一般为30-60m/min。
UV上光油联机上光主要有以下3种方式:
1)胶版印刷机橡皮布涂布,加工速度7000~9000张/h;
2)凹印轮转印刷机{zh1}机组涂布,加工速度100~200m/min;
3)柔性版印刷机{zh1}机组及专用涂布机涂布,加工速度100~200m/min。
5 使用UV上光油应注意的几个问题
1)光源。UV照射光源一般采用高压汞灯或金属卤化物灯(以无极灯为佳),光源的功率也要求稳定。高压汞灯的输出功率一般为80~120W/cm,才能确保UV涂料的固化速度<0.5s;
2)纸张UV涂料不适合对容易渗透的纸张进行加工。因为UV涂料中的低分子材料容易渗透到纸张中,引起纸张的变暗甚至浸透。这种情况下,只有加快印刷速度,并增加灯管数量。为了预防渗透现象,可先用红外底涂涂布底层,以避免涂布UV涂料时出现渗透;
3)油墨。需要注意UV涂料与油墨的结合问题,必要时先涂一层底胶;
4)涂层。上光涂层经过紫外光辐射后光引发剂被引发,产生游离基或离子,这些游离基或离子与预聚体或不饱和单体中的双键起交联反应,形成单体基。这些单体基开通过连锁反应生成聚合体固体高分子,完成上光涂料的干燥过程。涂布层过厚,在同样功率光源的照射下千燥时间相对长,一方面影响UV光油的干燥,另一方面使纸张的含水量相对减少,会使张纸变脆易断,影响UV油层的耐磨性;
5)稀释剂。UV上光油一般来说需使用专用稀释剂,稀释量控制在1:0.5至1:1左右,过多则会影响上光效果(具体视涂膜量而定);
6)上光亮度差。①纸张质量差或表面粗糙,吸油量大,应改用高一档纸张;②涂布不均匀或上光油稀释太薄,粘度过低,应调整上光机及提高上光油粘度;
7)附着力差。①印刷品油墨层晶化或油墨添加剂及防滑剂等使用不当,应改善印刷工艺,不用或少用油墨添加剂;②上光油粘度太低,应调整上光机及提高上光油粘度;③使用UV光油类型不当;
8)上光层发白,交联密度低。①稀释剂使用不当,因夏天醇类溶剂挥发速度快,应更换稀释剂或改用酯类稀释剂或专用稀释剂;
9)涂布层偏黄。①上光油涂层太厚,粘度偏大,应降低粘度;②上光油过期(使用期限一般为6个月),应停止使用;
10)粘连(未干透)。①涂布太厚,应降低粘度;②UV灯功率不足或老化(UV灯管的寿命一般约为800小时,超过此时间固化效率会降低),应更换UV灯使之达到额定功率;③上光油已过期,应停止使用;
11)平滑度不佳。上光机涂布辊筒损坏或上光油粘度高,应更换或重磨辊筒,降低上光油粘度;
12)安全生产。某些进口UV上光油对皮肤有刺激性,加上不挥发,在皮肤。衣服上附着时,如果是夏天高温天气的情况下,有可能与汗液一起进入皮肤引起炎症,因此在生产过程中如果皮肤沾上UV上光油,应尽快用肥皂水清洗干净并及时更换衣服。
此外,还需注意环境的温、湿度控制以及纸印刷品经UV上光油上光后的热烫印性等。6 结束语
UV紫外光固化技术自20世纪60年代发明以来,到20世纪末已经得到了普遍应用。在我国UV印刷和UV上光已经被广泛应用在铝箔纸和铝箔卡纸印刷、磁卡印刷、商业印刷、金属印刷、食品、药品、烟包、不干胶等包装印刷领域。UV纸制品上光正以每年递增百分之十几的速度增长,所以UV上光油应用前景非常广阔。
局部UV上光 UV局部上光
局部UV上光
局部UV上光 是指在原有彩色印刷品上的某个图案丝印上UV光油。上完UV光油后,这个上光图案与周边印刷效果相比,上光图案就显得鲜艳、亮丽、立体感强。又因为丝印墨层厚,固化后会凸起来,看起来象压痕一样。丝印UV上光从高度、流平度及厚度都比胶印UV强,所以一直很受国外客商青睬。
目前,丝印局部UV上光已解决了在彩色印刷后再膜BOP或PET、PP、OPP上的附着力问题,还可击凸。且耐刮,耐折,低气味。这制造了很大的市场空间,可以应用在包装、商标、书本、宣传等印刷领域,起到画龙点睛的效果。
丝印局部UV上光所用设备成本很低,少量生产也不会造成浪费(每个版的外发制作费在50——150元之间,并可反复再生使用)。它所需设备为:晒版、印刷、紫外线固化。整套设备投资只要几万元就可以完成,如晒版外发制作则可减少晒版设备投资。用电量约9kw,几个工作人员即可,且简单易懂,稍有指点即可,场地占用三十平方米面积。拥有以上硬件,就可以轻松拥有局部UV上光,UV上光面积可达6OcmX9Ocm宽的纸张,厚度可达1-2mm。如你已拥有硬件,则发展更易,你只要注意根据底材选择UV光油,根据UV光油稀浓度及印刷之回墨情况选择网纱参数。根据客户要求厚度而选择晒版过程中感光胶厚度及
网纱疏与密,一般在350目——420目之间。

UV印刷技术
UV印刷技术
新技术、新潮流——UV印刷技术
工业应用UV硬化技术始自1960年代早期,德国木业公司使用于木才表面的涂料层硬化。全球首次使用UV平版印刷是在美国,英国随即于公司1970年成功地使用(Holland,1997)。和传统的平版印刷相比较,只算是极为年轻的新技术,但发展至今已成为非常重要的印刷技术。
一般而言,UV并不是专应用于平版印刷,它是一种以UV光源照射化学物,而该化学物当中所含垢“光启始剂(Photoinitiator)”受到UV光源的刺激,于极短时间内(短于1秒)让该化学物中所包含的“聚合单体(Polymer)”产生胶合硬化的“辐射硬化技术(Radiation Curing)”,一般称为UV硬化(UV Curing)。国际上又将上与“电子束硬化技术(Electronic Beam Curing)” 归于同类,合称UV/EB Curing。UV硬化可以使用于各种传统的印刷版式,包含凸版、弹性凸版(Flexo)、平版、网版等印刷,只要使用UV印墨,配合UV光源即完成主要的部分。平版UV印刷即是以平版印刷的架构,使用UV印墨,配合UV光源而成,当然一些非常重要的配合条件亦需同时达成方可。除了印刷外,使用透明的材料印刷物进行UV上光亦是市场上广为使用的上光方式。
一、 平版UV印刷的特性
一般而言,UV印刷所具备的优点为:
1. 色彩饱和度高,色彩效果好。与传统平版印刷相比较,平版UV印刷可以获得比较高的色彩效果,对于色彩要求较严格的印刷品,可获得较令人满意的结果。
2. 印纹光泽度高,视觉艳丽。与消光的底色搭配,可获得令人激赏的视觉对比,
对于强化产品的高品质形象,极具助益(Tolliver,1998)。
3. 适用于物性及化性xx不同的多类被印物,包含纸、纸板、塑胶、赛路络、
PVC、PE……等纸类与胶片类。此特性比传统平版印刷能印刷更多的产品种类,有更宽广的市场未来性。 4. 于印刷同时可立即干燥,可大幅改善生产效率(RadTech,1998)。由于不需要等待油墨干燥时间,所以生产时间可以大幅缩短,印刷公司也可以节省许多储存待干印件的空间,对成本节省多有助益。
5. 由于印刷时立即干燥,故不需使用喷粉,于改善因为喷粉所导致的品质问题,
可以避免。6. 由于印刷时立即干燥,故可以不会像传统平版印刷一般,印下来的48小时内会有色彩变化情形发生(Ehrlitzer,1998)。
7. 印纹的耐光性较佳。
8. 印纹的耐磨擦性较佳。
9. 对环境较为亲和(RadTech,1998)。
除了前述的各项优点,平版UV印刷是否没有缺点?答案是它当然会有一些缺点:
1. 平版UV印刷的机器投资成本比传统的平版印刷设备高,投资决策需更小心。
2. 可以使用平版UV印刷的市场种类比传统的平版印刷市场更广,更分散,所以厂商若要投入发展此技术,应先进行市场的分析研究,以免投资设备后发生找不到订单的风险。
3. 平版UV印刷的印墨成本为传统的平版印刷的印墨成本的3~4倍左右,材料成本
高。印刷生产中的生产管理技术、制程技术,及成本控管,需要更严谨,否则成本损耗的比例会比传统平版印刷高。
4. 印墨储存区需进行较严格的温度控制,需保持在20℃以下,仓储成本较高
(HostmannSteinberg ,1992)。
5. 若紫外线外泄,对人员会产生健康上的影响。
6. 平版UV印刷不若传统平版印刷般普及,熟悉操作技术的人力供给,需仰赖自己培训。
一般而言,UV印刷会应用到的技术种类,于下列简单述之:
1. UV光源设备:包括灯管、反射罩、能量控制装置、温度控制装置(或称冷却
装置)。
(1) 灯管:UV光源所使用的灯管,最常用的种类为内部填充水银的水银灯管
(Mercury Lamp),有些时候会添加其他的金属,便如镓(Gallium)。另外金属卤素灯管,及石英灯管(quartz lamp)也是常用的种类。目前多仰赖进口。UV灯管所发出的电磁波长须介于200~400nm之间。
(2) 反射罩:反射罩主要的功能为将UV电磁波反射回来,以增加UV的光源效率(UV Tech Publications,1991),另一个重要功能为维持灯管的工作温度。反射罩表面通常为铝制,反射率的要求通常需高达90%。
反射罩的基本型式有两种,一为聚焦型,另一种为散焦型,随制造商的发展,又
有其他的延伸型式。
(3) 能量控制装置:此装置的主要供能为控制UV灯管所发射出的UV能量为稳定的,以维持硬化的效率及稳定,以配合不同印刷速度的需求。有电子式设计,也有使用微电脑控制。
2. 冷却装置:
由于UV灯管于 发出UV电磁波时,也会发出IR(红外线波),使得UV设备会在高温中运作(例如石英灯管的温度可达600~800℃),如此除了会缩短设备的寿命外,对印刷品也容易引起伸缩的情况,导致印刷时规位无法套准,所以冷却装置的重要性可见一斑。
3. 供墨系统:
由于UV墨比传统的平版印墨有较高的粘度,及较大的摩擦力,且对印刷机的组件(包括橡皮布、墨辊等)都会损伤,所以除了印刷时应对墨槽中的墨应持续地进行搅拌外,供墨系统中的墨辊及橡皮布应使用应为UV印刷所设计。
又为了维持UV印墨的稳定性,以免过高的温度影响印墨的粘度,墨辊的温控装置也是重要的设备。
4. 散热及排气装置:
主要的功能为将机器内部过多的热能及因印墨聚合硬化时产生的臭氧排除之用。通常由排气马达及排气管所组成。
5. 印墨:
印墨品质良好与否是直接影响UV印刷的最关键性因素。它除了会影响色彩表现与色域等传统的品质因素外,印墨的印刷适性更直接影响被印物印于印刷完成后印纹的附着力、强度、抗摩擦力等。光启始剂及聚合单体种类及特性为关键性的基础材料。要控制UV印墨的附着力,为湿的UV墨与被印物接触时,被印物的表面张力(单位:dynes/cm)必须高于印墨的表面张力(Schilstra,1997),才能产生良好的印墨附着,因此控制印墨及被印物的表面张力为UV印刷的重要技术。
6. UV能量量测设备:
于UV印刷当中,因为UV灯管老化、电源、印刷机速度等因素,需要控制UV能量保持稳定,故量测UV能量的技术成为极重要的一环。
7. 国外的技术发展趋势:
(1) 市场稳定的成长。
(2) 应用多色印刷及高精细表现的分色技术。包括Hi-Fi Color,及随机网点过网技术(Stochastic Screening Technology)。
(3) 冷UV硬化技术(Cold UV Curing)(Holland,1997):
Heraeus公司发展Excimer Lamp,不会产生红外线,所以不会发热,对于薄膜印刷或易生收缩效应的被印物,有效佳的规位控制成果,其他的优点为:省能源、不会侵蚀印刷机零件、不发出臭味……等。然而到目前为止其效率尚无法取代水银灯管,未来发展极具潜力。
我国目前使用下版UV印刷的情况,与传统平版印刷相比较,属于极少数的技术种类。至目前为止,安装专门为平版UV印刷的特性所设计的平版印刷机的厂商极少,多数使用于生产磁卡、胶片、及高品质的化妆品包装盒等。
国内印刷公司使用较多的平版UV应用,大部分应用在上光的用途,它们大多为离
线型UV上光。当传统平版印刷印刷完成的纸张印刷品需要高光泽的上光处理时(包括全面上光及局部上光),多数采用此种方式。它的投资额较小,且多数为上光厂所投资,如此印刷公司不必投资,而上光厂因为设备可以发挥效率而较划算。缺点为生产过程长,且品质不稳定。又因传统平版印刷使用喷粉,故上光效果会受影响。此种组合多应用于商业广告印刷及包装盒等。



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