一、UV光油的基本知識
1.UV光油的組成及在油墨中的作用
① 反應(yīng)性稀釋劑(又稱稀釋劑單體)一種分子量較?。ǖ头肿恿浚┗瘜W(xué)物,可降低粘度,起分散顏料和稀釋樹脂的作用,決定油墨的外表特性,如粘度、硬度、柔軟性。不揮發(fā),并且參與UV樹脂固化交聯(lián)反應(yīng)。
?、?助劑:包括顏料、潤滑劑、增厚劑、填充料、促固劑等,影響到油墨的顏色、固化速度、墨層厚度以及印刷適性和油墨的耐候性等。
?、?光固樹脂:UV光油成膜的主要局部,即UV光油的連接料,決定UV光油的光澤、附著力。不同的油墨用不同的樹脂來適應(yīng)不同材質(zhì)的承印物。
?、?引發(fā)劑:激發(fā)交聯(lián)反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。光化學(xué)反應(yīng)中,引發(fā)劑一經(jīng)光激發(fā)吸收光子后便變得非常興奮活躍,發(fā)生自由基,將能量傳遞到其它感 光性高分子,使其連鎖反應(yīng),把單分子物、添加劑、光固樹脂結(jié)合起來,形成網(wǎng)狀穩(wěn)定結(jié)構(gòu),油墨結(jié)膜牢固地附著在承印物上。
2.UV光油固化及對固化系統(tǒng)的要求
① 反射罩的類型:聚焦型,非聚焦型和多面反射型。一般使用聚焦型,非聚焦型和多面反射型常用來固化光油(沒有著色料的油墨)
② UV燈:UV燈的功率要滿足能穿透UV光油達(dá)到固化的要求。UV燈的最長使用壽命不能超過1200小時(shí),一般建議使用l000小時(shí)就應(yīng)更換下來。每隔一定時(shí)間清潔燈管,清潔后將燈管逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)1/4周(可重復(fù)三次)裝置和清洗UV燈時(shí)要小心。
?、?化系統(tǒng)的檢測:可用能量計(jì)測量UV燈的輸出能量。用UV IMA P波形顯示器繪制出UV圖,根據(jù)UV圖,檢測固化系統(tǒng);若繪制出的能量圖很尖,說明固化系統(tǒng)無問題;若頂端為駝峰,說明反射罩有灰塵;若頂端為圓的說明燈管老化,根據(jù)老化的水平該更換的應(yīng)換掉。
④ 光固化的要素:
UV燈的功率:即UV光的輻射量,也稱穿透力,一定要滿足紫外固化油墨要求,若UV燈的功率不夠,即使光照時(shí)間再長,或者重復(fù)固化次數(shù),也不能使油墨完全固化。所以當(dāng)UV燈的功率不夠時(shí),就需通過高功率的燈使油墨固化,這是因?yàn)榈凸β实臒舭l(fā)出的UV燈不能穿透到墨層底部,使底部不固化。
固化速度:固化速度要從兩方面來考慮。一是充分固化;二是以最佳固化速度固化。最佳固化速度的選擇方法是先以某一速度通過UV機(jī)固化,如果固化了再加快速度,直到通過固化機(jī)出來的墨層不能固化為止,這時(shí),就能確定最佳固化速度,即開始不固化的速度0.8=最佳固化速度。
UV燈的光譜波長范圍:即UV燈的分光感度范圍一定要與UV光油相匹配。 一般要求UV燈的波長范圍為l80-420nm之間。
?、?附著力的測試:
將印件通過UV機(jī)后冷卻至室溫,可將印件劃格66mm注意,只能劃穿墨膜而不能損傷,用3M-600# 膠帶測試附著力,通過測試附著力可說明下列問題:
若膠帶上沒有墨層,則說明固化良好,附著力好。
若印跡全部轉(zhuǎn)移到膠帶上,則說明有四個(gè)問題:油墨系列沒選對(即與承印物材質(zhì)不匹配)承印物中含有大量的增塑劑或表面脫模劑;承印物表面張力太低,須進(jìn)行處置或已處理而沒有處理好;油墨固化不良。
印跡邊緣不轉(zhuǎn)移,而中間部分轉(zhuǎn)移到膠帶上,則說明是沒有完全固化,這是因?yàn)闊舻墓β什粔蚧蚴菬舻墓β蕽M足了但固化速度太快。
印跡成為鬼影,標(biāo)明油墨沒完全固化。
疊印時(shí),若第二個(gè)顏色附著力不好,膠帶測試時(shí),僅第二層掉,說明第一個(gè)顏色過度固化了若疊印后測試兩層都掉了說明第一層固化不足。疊色印時(shí)UV固化的規(guī)則為70 30RULE即70 %固化,30 %未固化,最后墨層應(yīng)100% 固化。
?、?添加劑的影響。
加入添加劑會影響油墨的一些性能,如加入引發(fā)劑,可提高附著力,但會影響油墨的柔軟性,并且加入的量過多,會立即引起交聯(lián)而不能印刷。
?、?工藝條件:
UV光油印刷中的絲網(wǎng)一般選用高張力,低延伸率,S級平紋絲網(wǎng)或單雙面壓平絲網(wǎng)。網(wǎng)框強(qiáng)度好。
網(wǎng)版上的張力一致,誤差±2N/cm張力不一致,油墨層不均勻,并能產(chǎn)生位置偏差。
網(wǎng)距一般在2-4mm之間,應(yīng)根據(jù)張力大小調(diào)整網(wǎng)距。
刮板硬度在60 °90 °選用,一般手工用70 °機(jī)印 80 °
承印物的預(yù)處理。由于承印物材料表面狀況不同,要對承印物進(jìn)行表面處 理,這對UV光油的附著力是極其重要的對于塑料軟片,可用蘸酒精 或異丙醇的清潔布清擦,以除去浮在承印物表面的增塑劑及不純的化學(xué)物質(zhì),如灰塵,油脂;對于外表張力低的PP PE PU PET等材料,可根據(jù)印件的厚、薄,分別進(jìn)行火焰處置或電暈處理,以增加其外表活性從而改善其附著力。經(jīng)外表處置后使承印物表面張力達(dá)到≥ 45達(dá)因 / 厘米為佳。
油墨在使用前要充分?jǐn)嚢?,特別是加入添加劑后一定要攪拌均勻,否則就會產(chǎn)生有的固化附著力強(qiáng),有的沒有固化或未充分固化附著力差,印件還會產(chǎn)生粘連。
UV燈的功率一定要滿足要求,并調(diào)整好固化速度。
固化后冷卻至室溫,用3M-600#膠帶進(jìn)行劃格測試,固化后24小時(shí),附著力和耐溶劑性達(dá)到最佳。
洗網(wǎng),普通洗網(wǎng)水洗網(wǎng),但不能夠用酒精,因?yàn)榫凭軗p壞網(wǎng)模版。
?、?氣候?qū)V光油的影響。
溫度的影響:溫度高,UV光油的粘度變低,印刷后易產(chǎn)生毛牙和糊版現(xiàn)象。溫度低,粘度高,易產(chǎn)生不完全固化現(xiàn)象。因此要求夏天油墨要冷藏,絲印車間溫度不能過高;冬天在冷凍環(huán)境中拿來時(shí),應(yīng)提前放置于印刷環(huán)境的溫度下,并適當(dāng)放慢固化速度。
濕度的影響:濕度影響承印物的外表狀態(tài)及油墨對承印物的絲印性能。
⑩ 顏色的影響。
因?yàn)楦鞣N顏色對光的反射不同,故UV光油隨顏色的不同對油墨的UV固化是有影響的七色對光的反射波長與光固化快慢的關(guān)系。
二、瓶子(塑料PE塑料PP塑料PET等)印前處理要求及參數(shù)
目前光固化油墨還沒有直接用于未處理的PE塑料PP塑料瓶子上,所以,要印PE PP瓶子,印前必須對PE塑料PP塑料進(jìn)行極化處理,否則UV墨不能牢固地附著。那么如何極化處理?
極化處理的方法有多種,PE塑料PP塑料塑料及其瓶子行業(yè)大多數(shù)用火焰處理方法,這種火焰處置的結(jié)果是利用火焰中含有O N0 OH和NH等自由基,能把高聚物如PE塑料PP塑料等表面氧抽取出來,隨后按自由基機(jī)理進(jìn)行表面氧化并引入了一些極性的含氧基團(tuán)發(fā)生斷鏈反應(yīng),對無極性PE塑料PP塑料達(dá)到極化來改變其表面的潤濕性,保證了油墨的附著牢度。
水表面張力為72.5達(dá)因/厘米,油表面張力為25-50達(dá)因/厘米。
火焰處置的參數(shù):目前有火焰處理的單位大多數(shù)使用煤氣作燃燒源,應(yīng)控制空氣:煤氣=71才干達(dá)到藍(lán)紫火焰,這時(shí)火焰溫度可達(dá)1270C左右,火焰內(nèi)芯長度控制在6-19mm火焰芯頂端至表面為l0-15mm接觸時(shí)間為l-4秒(LDPE為 1-2秒,HDPE為3-4秒)旋轉(zhuǎn)速度100-150 轉(zhuǎn)/分,可處理的外表深度在40-90A使PE塑料PP塑料外表能達(dá)到45達(dá)因/厘米來滿足油墨附著的牢度要求。
對PE塑料PP塑料塑料瓶子火焰處理后的極化效果的檢測:當(dāng)PE塑料PP塑料經(jīng)火焰處理后,必需達(dá)到>45達(dá)因原來的外表張力值才能確保UV墨牢固地附著,因此火焰處置效果的檢測是很重要的其方法有達(dá)因測試筆(用乙二醇乙醚35%+甲酰胺65%混合液)檢測和浸水檢測。目前普遍應(yīng)用浸水來檢測,即將火焰處置過的 PE塑料 PP塑料瓶子全部浸沒在凈水中,然后將瓶子從水中取出稍停片刻(約10秒鐘左右)讓多余的水流掉,然后觀看瓶子被處理部位表面是否布滿了一層均勻的水膜,若是布滿了并持續(xù)l5秒鐘以上的親水,則說明該火焰處理已達(dá)到可印刷的要求,若瓶子表面水膜不連續(xù),甚至像雨后荷葉上水珠況,這時(shí)就必需調(diào)整火焰處置參數(shù)來滿足要求,例如空氣與燃?xì)獾娜紵壤?,火焰有效成份與PE PP接觸的時(shí)間和距離等等。
三、絲印工藝參數(shù)
1. 油墨在印刷前要徹底攪拌,并將濺在盛墨罐蓋上物質(zhì)全部刮入油墨內(nèi)攪拌均勻。
2. 絲網(wǎng)及網(wǎng)版。絲網(wǎng):目數(shù) >355目/英寸的黃色,高強(qiáng)度,低延伸網(wǎng)。網(wǎng)版:張力18-25N/cm用直接感光漿或毛細(xì)菲林,膜層厚度15-25微米。
3. 膠刮:硬度為80 °聚氨酯尖刮。
4. 網(wǎng)版清洗用普通洗網(wǎng)水。
5. 固化條件:中/高壓水銀燈,波長:280-380nm峰值在365nm較好。功率:80-120W/cm左右。過UV速度:調(diào)整光固化能量的需求。