UV固化方式在丝网印刷中的应用

文 任玉峰

UV固化方式在丝网印刷中的应用

文 任玉峰

丝网印刷在多色套色时，如果前一色干燥太慢，第二色套印时容易将前一色的油墨粘在丝网版上，下一色印刷时油墨易形成混色，故第一色干燥速度要快，UV固化方式固化速度快，一般经紫外线光几秒钟就会干燥，就会解决这一难题。

UV固化指UV油墨和UV上光涂料、UV粘合剂在紫外线的作用下快速固化，三者的组成有区别，但固化原理基本相同。下面只从UV油墨作以阐述。

UV油墨的特点

·UV油墨固化速度快，可适应高速多色全自动丝网印刷。

·UV油墨无溶剂挥发，无毒、无味，符合环保要求。

·低能耗，不需昂贵的加热设备和热源，节省场地节约能源。

·性价比高，UV油墨用量少，很薄的墨层就能达到所需的强度。而且网点清晰，实践证明1g溶剂油墨只能印25m2左右，而1gUV油墨可以印60m2左右。

·UV油墨理化性能良好，印品耐水耐磨耐醇耐腐，燃点高达94℃，使用安全。

·有良好的印刷适性，由于无溶剂挥发所以印刷过程粘度不会发生变化，因而网点变形小，附着力强，印品质量稳定。

·不受承印物种类限制，印刷方式灵活，手动、半自动、全自动都适用。

缺点：价格较贵，固化时有异味，紫外线易伤皮肤等，由于固化的内应力，影响附着力。

固化机理

不饱和的低分子双键光敏树脂和不饱和的丙烯酸酯类，吸收300～400nm波长的紫外光，光引发剂被激发，产生游离基或离子，不饱和双键被打开，单体、预聚物、交联剂发生链式反应，聚合成高分子聚合物，分子由液态变为固态而固化。

UV油墨的组成

色料

色料有染料和颜料，而用的最多的是颜料，大部分种类的颜料都适合做UV油墨的着色剂。但要掌握好配比，比例为：一般色墨占油墨总量15～25%，白黑占总量的50～60%，配比的原则就是色相符合客户要求，印刷适性好，便于流畅的印刷，紫外光照后能正常固化。

单体

单体也称活性稀释剂：其特征为分子末端带有不饱和基——丙烯酸根，常用的有二缩三丙二醇二丙烯酸酯和三羧甲基三丙烯酸酯。单体的作用是作为预聚物的溶剂来稀释预聚物，但与溶剂不同的是溶剂能挥发，而单体和预聚物一起成为皮膜留在承印物上。用它来调节油墨的粘度，预聚物都比较粘稠，用单体稀释后，才会有良好的印刷适性。

预聚物

预聚物也称齐聚物，相当于其他油墨中的连接料，它是一种高分子量和高粘度的带有不饱和基团的光敏树脂，油墨的理化性质，印刷适性，均由它决定，常用的有不饱和聚酯和丙稀酸型树脂。

1．丙烯酸酯聚酯：综合性较好，对金属塑料的附着力强，价格便宜；

2．丙烯酸环氧树脂：制成油墨后，固化速度快，墨膜有光泽，硬度高，耐抗性好，价格便宜。

3．丙烯酸聚氨酸：制成油墨后固化速度快，涂层附着力强，耐抗性、耐磨性、光泽度均好，但价格高，粘度大。

4．光引发剂：它是一种受紫外光能激发产生自由基或阳离子的化合物，作用是吸收紫外光能后，发生光解反应，产生自由基或阳离子，继而引发预聚物和活性单体发生光聚合反应，使油墨固化成膜。

常用的光敏剂有酮类的：噻吨酮及衍生物（如2-氯噻吨酮）、二苯甲酮及衍生物甲基苯基甲酮及衍生物（如二乙氧基甲基苯基甲酮）。醚类：安息香醚类；醌类：2-甲蒽醌，萘醌等。用量通常加1～5%，用量过多干燥过快，涂层收缩过快，导致薄膜或薄纸墨层易脱落，附着不良。加的太少，固化速度太慢。

5．助剂：阻聚物有两种类型，一种能与光引发剂作用，使光引发剂失去活性，因此降低反应速度。常用的阻聚物有苯甲醛、二羧基苯、三羧基苯等。另一类是不与光引发剂作用，保存过程中双键不被打开，不会发生聚合反应，延长保存期，提高储存稳定性，这一类常用的有季胺碱盐、二价铜盐等。

抑氧剂：空气中的氧气会与光敏树脂的游离基生成没有引发聚合作用的游离基，对光敏树脂的固化有抑制作用，降低干燥速度，应加适量的抑氧剂。

除此之外，还有流平剂、消泡剂等。

配方举例：

UV油墨使用注意事项

·切忌紫外光线光照过度。如果UV光线光照过度，墨层会变脆，从而造成裁切、模切、折叠、压痕时印品墨层断裂。

·墨层要尽量薄。墨层薄，紫外光才能使墨层充分聚合，印后加工才不会断裂。制版时最好使不引光丝网，涂感光胶体版膜要薄。

·印刷薄纸及薄膜时应有冷却装置，UV油墨经紫外线照射发生光化学变化时会产生一定的热量，会使薄纸或薄膜发生翘曲现象，采用冷却后这种现象会消除。

·由于紫外线固化油墨见光固化时会产生一定的收缩，所以对于金属箔和塑料薄膜会附着不良。在印刷前，应涂布一层UV油墨专用的打底涂料。

·紫外光伤害皮肤，故紫外线干燥装置应有防护设施，光线波长应控制在300nm以上，防止产生臭氧，设置应有通风设施，防止臭氧对人体和机器产生影响。