UV油墨憑借固化速度快、不含溶劑、印刷時免噴粉等優勢,在印刷行業得到了廣泛應用(yòng)。目前,印刷行業使用(yòng)的UV固化裝(zhuāng)置普遍采用(yòng)高壓汞燈、金屬鹵素燈等傳統UV光源,不僅能(néng)耗高,使用(yòng)過程中(zhōng)還會産(chǎn)生難聞的臭氧。為(wèi)此,近年來業界研發出LED-UV光源(如圖1),因其能(néng)耗更低、固化效率更高,與配套的LED-UV油墨所組成的LED-UV固化技(jì )術正在成為(wèi)印刷企業實現節能(néng)環保的“新(xīn)寵”。
1、優勢
與現有(yǒu)UV光源相比,LED-UV光源的優勢主要體(tǐ)現在以下幾方面。
(1)能(néng)耗更低,有(yǒu)效發光效率高,能(néng)夠減少70%~80%的能(néng)源消耗。
(2)固化過程中(zhōng)不産(chǎn)生臭氧,LED-UV光源不會産(chǎn)生短波紫外光,因此在固化過程中(zhōng)不會産(chǎn)生臭氧,無需安(ān)裝(zhuāng)除味裝(zhuāng)置或排風管道等輔助裝(zhuāng)置,能(néng)夠保持清潔的工(gōng)作(zuò)環境,這使得LED-UV固化裝(zhuāng)置在周圍建築物(wù)密集的工(gōng)廠也可(kě)采用(yòng)。
(3)靈活性更高,LED-UV光源采用(yòng)點光源,可(kě)結合紙張尺寸,分(fēn)級設置照射範圍。
(4)可(kě)瞬間開(關)燈,傳統UV光源需預熱1分(fēn)鍾之後才能(néng)啓動,冷卻4分(fēn)鍾之後才能(néng)關閉。為(wèi)提高工(gōng)作(zuò)效率,很(hěn)多(duō)操作(zuò)人員通常會一直開着UV光源,從而造成很(hěn)大浪費。而LED-UV光源能(néng)在印刷時瞬間開啓,工(gōng)作(zuò)效率大幅提升。
(5)發熱量小(xiǎo),傳統UV光源耗電(diàn)量大,光電(diàn)轉換效率低,除20%左右的能(néng)量轉化成紫外光能(néng)外,其餘均轉化成熱量,使得燈管表面溫度最高可(kě)達800℃,發熱量大,易對印刷機本身和承印材料造成損傷。而LED-UV光源的光電(diàn)轉換效率高,燈管表面溫度僅為(wèi)60℃左右,能(néng)有(yǒu)效防止印品因過熱而産(chǎn)生收縮變形,從而達到較高的套印精(jīng)度。
(6)使用(yòng)壽命長(cháng),LED-UV光源使用(yòng)壽命可(kě)高達2萬~3萬小(xiǎo)時,是現有(yǒu)高壓汞燈和金屬鹵素燈(1500小(xiǎo)時)的十幾倍,可(kě)大幅減少光源更換次數
2、局限
但是,LED-UV光源目前仍存在以下局限。
(1)照射強度較弱,若印刷速度過快,易導緻油墨固化不徹底。
(2)隻能(néng)發出長(cháng)波紫外光,不能(néng)發出短波紫外光,因此不利于UV光油的固化。
(3)LED-UV光源價格偏高。
(4)現有(yǒu)印刷機改造困難,這是因為(wèi)LED-UV光源照射距離短,必須與承印材料表面近距離照射,才能(néng)保證油墨的良好固化,因此對現有(yǒu)印刷機的改造帶來了不便。
LED-UV油墨
受LED元件中(zhōng)半導體(tǐ)材料對光譜寬度的限制,LED-UV光源發出的紫外光波長(cháng)分(fēn)布極窄,單一波長(cháng)能(néng)量較強,因此傳統UV油墨無法在LED-UV光源下進行固化。
為(wèi)此,在特定波長(cháng)下具(jù)有(yǒu)極高反應活性的LED-UV油墨應運而生。而要想使LED-UV油墨在LED-UV光源下能(néng)夠充分(fēn)固化,在LED-UV油墨開發過程中(zhōng)必須嚴格篩選原材料。
1、光引發劑
在寬波段高壓汞燈和金屬鹵素燈下固化的普通UV油墨,可(kě)選用(yòng)的光引發劑範圍較廣,且組合式的光引發劑對不同波長(cháng)的紫外光具(jù)有(yǒu)良好的吸收反應,而對LED-UV光源發出的紫外光發生反應的光引發劑較少,因此需要精(jīng)選出反應性能(néng)優異的光引發劑。
LED-UV油墨的光引發劑不僅需要對LED-UV光源發出的窄波段紫外光能(néng)具(jù)有(yǒu)很(hěn)強的吸收力,而且必須實現墨層表面和内部同時固化。因此,在選擇LED-UV油墨的光引發劑時,應保證光引發劑在LED-UV光源的特定波長(cháng)下具(jù)有(yǒu)最佳的吸收特性,同時還應開發出配比最佳的光引發劑組合,以盡可(kě)能(néng)地吸收有(yǒu)限的紫外光能(néng)。特别是對于透明類光油而言,必須在有(yǒu)限種類的光引發劑範圍内,找到能(néng)使光油黃變性和固化性達到平衡的光引發劑。
2、顔料
膠印生産(chǎn)通常采用(yòng)“黑→青→品紅→黃”的色序進行疊印,最先印上的黑墨隻能(néng)通過穿過青、品紅、黃墨之後已經變弱的紫外光進行固化,然而墨膜中(zhōng)的顔料很(hěn)容易吸收紫外光,因此紫外光通常難以到達墨層内部,從而導緻油墨固化不徹底。對于普通UV光源而言,由于光譜中(zhōng)含短波紫外光,因此墨層的深層固化較為(wèi)理(lǐ)想;而對于LED-UV光源而言,由于其發出的隻有(yǒu)長(cháng)波紫外光且波長(cháng)較為(wèi)單一,若油墨中(zhōng)顔料的吸收波長(cháng)與之重合,則油墨的固化性能(néng)就會變差。
因此,與普通UV油墨相比,LED-UV油墨必須選用(yòng)對所用(yòng)LED-UV光源特定波長(cháng)穿透性最好(吸收最少)的顔料,這是LED-UV油墨研發的關鍵因素之一。同時,使用(yòng)着色能(néng)力較好的顔料,提高油墨色濃度,減少印刷上墨量(以免因墨層過厚而影響固化效果),也是提高LED-UV油墨固化性能(néng)的有(yǒu)效手段。 |