絲網(wǎng)印刷中的UV油墨

在包裝印刷行業(yè)中，與膠印、鉛印及其它印刷工藝相比，絲網(wǎng)印刷屬于一種小工業(yè)，但絲網(wǎng)印刷發(fā)展速度比其它印刷工藝快，它將向尖端化、機械化、專業(yè)化的方向發(fā)展。作為油墨制造商，也是涂料、漆料和調(diào)墨油生產(chǎn)工業(yè)的一部分，有很多制造工藝，在某種條件下生產(chǎn)出的原材料可用于絲網(wǎng)印刷油墨的生產(chǎn)，而且可能會是優(yōu)質(zhì)的油墨。今天，中國紙業(yè)網(wǎng)編輯帶大家走進UV油墨，詳細介紹一下相關(guān)內(nèi)容。

生產(chǎn)絲網(wǎng)油墨的原材料基本上也是生產(chǎn)其它印刷油墨、房屋噴漆所需的原材料、樹脂等。將這些原材料、樹脂混合放在一個包裝罐中便能用于絲網(wǎng)印刷。作為絲網(wǎng)印刷商，其最突出的優(yōu)點是能推著刮板在很長的材料上印刷。當我們分析承印材料和其中所含的化學成分，會發(fā)現(xiàn)這些化學成分的含量遠遠超過生產(chǎn)油墨所用的量。作為制造商，我們面臨原材料問題，需生產(chǎn)適于各種材料的油墨，而實際上我們的生產(chǎn)規(guī)模小，因此生產(chǎn)各類油墨以適于在各種材料上印刷，這對于我們很困難。我們銷售額的增加也不足使研究人員在這方面研究開發(fā)，因為我們還是小型生產(chǎn)商。

UV油墨并不是新產(chǎn)品，它已有幾年的歷史了。UV油墨能否成為通用產(chǎn)品在其它印刷中使用現(xiàn)在多數(shù)膠印工廠印刷、干燥和堆放印品速度同承印材料的加工外理速度一樣，僅僅是速度，UV墨就不是膠印的最優(yōu)選擇，多數(shù)滾筒彩色膠印機的設(shè)計沒有裝配UV固化反應(yīng)器或UV燈管的空間，膠印廠寧愿將購買UV墨的資金購買設(shè)備，因為UV墨價格很貴。

現(xiàn)在膠印中確有某些方面使用權(quán)用UV墨，如金屬表面裝潢印刷，至今仍使用使用熱固油墨，但需要很長的傳送進行固化，現(xiàn)在如啤酒罐的制作就使用UV墨。從絲網(wǎng)印刷的現(xiàn)狀和油墨制造商的角度看，UV墨非常適于絲網(wǎng)印刷。

在談UV墨的特點和結(jié)構(gòu)之前，了解油墨由液態(tài)變成固態(tài)過程（固化過程）中發(fā)生的物理或化學變化是很重要的。一般使用的絲網(wǎng)印刷油墨，其變化可分成兩個基本類型：溶劑揮發(fā)型和化學反應(yīng)型。

溶劑揮發(fā)型油墨由三部分組成：樹脂、溶劑和添加劑。樹脂多為乙烯、丙烯化和物或漆料。凡是溶劑揮發(fā)型的涂料都被歸到清漆類。將粉狀或固狀的樹脂溶解在溶劑中，然后再加溶劑，這種溶劑可能是兩或三種不同成分的混合物，最后加添加劑，添加劑可能是顏料、增塑劑或其它。這類油墨靠溶劑揮發(fā)，由液態(tài)變成固態(tài)，一旦溶劑揮發(fā)完，油墨變成一層干燥的膜，樹脂即變回到固態(tài)。

化學反應(yīng)型油墨由四部分組成：樹脂、溶劑、添加劑和干燥油/催化劑。同樣將樹脂溶解在溶劑中，加入溶劑使用油墨達到印刷粘度，然后加入添加劑、干燥油。油墨由固態(tài)變成液態(tài)的過程是氧化反應(yīng)的過程，即在氧氣、干燥油和樹脂之間發(fā)生化學反應(yīng)，產(chǎn)生非�；钴S、不穩(wěn)定的原子團，這些原子團迅速反應(yīng)，發(fā)生聚合反應(yīng)，換句話說，原子團與干燥油中的氧分子反應(yīng)。聚合反應(yīng)后，油墨變成干燥的膜，溶劑揮發(fā)釋放出來，它在印刷中只起到增加粘度的作用，而與固化干燥無關(guān)。這類化學反應(yīng)也有不同點，可以加入催化劑。如熱固型瓷漆，靠受熱促使用權(quán)反應(yīng)，有些需要空氣干燥，有些需要熱能干燥，有些需要熱與空氣或氧氣和催化劑結(jié)合后，油墨變成干燥的膜，溶劑揮發(fā)釋放出來，它在印刷中只起到增加粘度的作用，而與固化干燥無關(guān)。這類化學反應(yīng)也有不同點，可以加入催化劑。如熱固型瓷漆，靠受熱促使反應(yīng)，有些需要空氣干燥，有些需要熱能干燥，有些需要熱與空氣或氧氣和催化劑結(jié)合

UV光固化反應(yīng)是一種新的化學反應(yīng)。UV墨的結(jié)構(gòu)包括樹脂、單聚物替代了溶劑，添加劑和光引發(fā)劑。UV墨中的樹脂與溶劑揮發(fā)型油墨的樹脂大不一樣，它具有反應(yīng)性，它能與其他化學反應(yīng)過程中的某一產(chǎn)物反應(yīng)，在UV墨中，它可與單聚物反應(yīng)。單聚物是一種低分子量的化學物質(zhì)，在某種程度上它可以替代溶劑，它可使粘度降低，以適于印刷。但除了起溶劑或稀釋劑的作用外，它還有一種非常重要的作用——參與化學反應(yīng)。UV墨中的每一組分都能起化學反應(yīng)，因為它是100%固化，所有組分都將通過化學反應(yīng)變成固態(tài)。

UV墨中的添加劑是指顏料等。UV墨的固化過程是光引發(fā)劑的反應(yīng)過程。光引發(fā)劑相當于原子團的作用，它可產(chǎn)生鏈反應(yīng)。它具有光敏性，受光后，成為受激分子，受激分子自發(fā)地分裂成兩個或更多的原子團，這些原子團發(fā)生鏈聚合反應(yīng)，這就是UV墨的固化過程。

溶劑是絲網(wǎng)印刷油墨中的重要組成部分。將樹脂、增塑劑、顏料按正確的比例混合，達成一定的粘度，以適于某類承印材料的印刷，溶劑在這里非常關(guān)鍵，90%的問題皆與溶有關(guān)。在生產(chǎn)油墨過程中，使用了大量的石油化學劑。用戶會抱怨油墨經(jīng)過傳送帶后不干燥，油墨從一天到另一天性質(zhì)不一樣，油墨在網(wǎng)版上干燥，承印材料將溶劑全部吸收，如何解決，這些都與溶劑有關(guān)。地區(qū)不同，溫度與濕度不同，油墨性能也不同；海拔不同，溶劑沸點不同，油墨性能也不同，這都與溶劑有關(guān)。

現(xiàn)在政府禁止我們使用過多的溶劑，因為溶劑揮發(fā)到空氣中，造成環(huán)境污染。我們只能使用5%溶劑含量，因此將來會出現(xiàn)石油化學溶劑不但難獲得，價格貴，而且買到溶劑，不能使用的局面，政府將使我們失業(yè)，我們不得不努力開發(fā)一種新的油墨系統(tǒng)，光反應(yīng)型油墨——UV油墨的生產(chǎn)是一種可行的途徑。

作為絲網(wǎng)印刷商，不僅僅希望印刷油墨色彩美觀，因為油墨在很多方面起到裝飾的作用，這要求油墨能禁得起模切、彎典和成型的過程，油墨有耐汽油、耐化學溶劑、耐磨損、耐氣候、使用壽命長的性能，并且油墨能在各種材料上印刷。保證油墨有上述性能，還需要時間。使油墨附著力好是一方面，使油墨具有耐溶劑、耐磨損等性能，印刷適性滿足用戶要求又是另一方面。這里不對UV墨的優(yōu)點作更多說明。UV墨可節(jié)省很多空間，這在今天很重要，印刷廠使用的全自動印刷設(shè)備，配有12，15，18米長的傳送帶，開動氣體干燥器成本很高，現(xiàn)在使用的UV墨可以只需2，2.5，3米長的傳送帶。機器的速度不象整個印刷加工的速度一樣重要，我們可將印品放在離印刷機不遠的箱子里運輸。我們常談起保存能源，并且將以此為推測。干燥溶劑含量高的油墨，需要大量氣體、空氣、電能和資金，U V墨的使用將使這些消耗大大減少。

“印刷適性”一詞是專為溶劑基油墨提出來的。只要使用UV油墨，其印刷質(zhì)量同網(wǎng)版一樣好，由于UV墨是100%的固體，沒有可揮發(fā)的溶劑，因此油墨粘性不會變。在以前印刷工要完成一項周期很長的印刷，特別是印刷精細圖案時，總要遇到粘度變化的問題，他們會前后刮涂油墨，使溶劑揮發(fā)，改變粘度，每隔50至75張印品時，墨層厚度就會不同，而UV墨，工作一天印品質(zhì)量完全一樣。清潔是一個大問題，尤其是以低于那些印刷搪瓷或干燥周期長的工廠，空氣中有很多灰塵，用UV墨印刷時，印品會立即放進固化設(shè)備中干燥，因此印品接觸雜質(zhì)不多。

UV墨很貴，每加侖價格比一般油墨貴2至5倍。一般的油墨，無論是溶劑揮發(fā)型，還是化學反應(yīng)型，其固含量約40%，換句話說60%是溶劑，而UV墨固含量為100%，是一般油墨的2至5倍。如果在70線/厘米的絲網(wǎng)上涂布一般溶劑揮發(fā)型油墨，干燥后的墨層厚度僅為13微米，而用UV墨在同樣的絲網(wǎng)上印刷，固化后墨層厚度達25至37微米。因此要想獲得成倍的墨層厚度，用非常精細的網(wǎng)版印刷UV墨。

那么如何為使用UV墨作準備呢？首先，需要一臺反應(yīng)或固化設(shè)備。我們所以稱固化設(shè)備為反應(yīng)器，是因為UV墨在由液態(tài)變成固態(tài)的固化過程中確實發(fā)生了化學反應(yīng)。為適應(yīng)特殊需要，在購買固化設(shè)備時應(yīng)當小心。對任何熱敏材料應(yīng)注意保證其特有的性能。從UV墨燈管釋放的能量看，許多設(shè)備工作溫度很高，并且可使承印材料變形，因此設(shè)計生產(chǎn)UV反應(yīng)器比在傳送帶上放置UV燈管更普遍。使用UV墨，需要嚴密的控制和步驟。當印刷黑色乙烯墨時，可以使用67——122線/厘米的絲網(wǎng)，網(wǎng)版目數(shù)不同，導致印刷質(zhì)量、油墨遮蓋力最好，那么印刷工就得使用而且必須使用這種絲網(wǎng)。粗目數(shù)的絲網(wǎng)或鈍的刮板將使墨層變厚，但不能固化。因為不管曝光時間有多少，UV光源不能滲入厚的膜層里，所以墨層表面進行固化，由于墨層底部未固化，也將使油墨附著力下降。

感光膜片在UV墨的使用過程中起到非常重要的作用。膜片厚，印刷的墨層就厚。一張25至37微米厚的間接模版，能印出非常精細的圖文，感覺象盲文一樣清晰。由于UV墨不會在網(wǎng)版上干燥，它可將版上細小的針眼印出來。UV墨價格貴，因此嚴密保管存貨和彩色控制非常重要。印刷后要保證網(wǎng)版清洗干凈，如果網(wǎng)版上殘留一點UV墨，而且此網(wǎng)版放在光線好的房間里，則這塊將不能用于印刷。

對于溶劑基油墨，一條生產(chǎn)線耗資為50，000美，而UV墨，由于原材料價格貴，生產(chǎn)同量的油墨生產(chǎn)線耗資為150，000美。我們必須有適合的產(chǎn)品并且保證銷售量，才能改變生產(chǎn)線，以平衡二者之間的差別。由于油墨應(yīng)用范圍復雜，承印材料多樣，我們必須選擇幾個方面的應(yīng)用，即使是UV墨，它也不能完成所有的工作。

作為油墨制造商，目標放在用量大的客戶上，這樣的客戶有UV反應(yīng)器、新的網(wǎng)版等，并能需要大量的UV油墨長期用于某類產(chǎn)品的印刷。如果是小規(guī)模的絲印商，制作商不可能生產(chǎn)特殊配方的UV油墨，以適于多種材料的印刷。UV墨是提高產(chǎn)品質(zhì)量、簡化生產(chǎn)程序的有效解決途徑。使用UV墨也是按照產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)則、保護自然能源的好途徑。使用UV墨可使紙張離開高速運轉(zhuǎn)的印刷機后，堆成2至3米高，這是我們所夢想的。