UV油墨的固化处理及工艺配置

　　

　　近年来包装行业发生了一些重大变化，受区域性促销活动影响和短版活件已经成为许多包装印刷的主要活件，其范围涉及到食品食品包装、药品包装、美容保健品包装以及折叠箱生产领域。在商品货架上体现出的更为激烈的竞争表明，销售商和印刷商必须要设法创新，推出具有视觉冲击效果的标签和商品外包装。

　　商品外包装是产品的最后一位推销员，只有通过吸引顾客，或者通过某种产品制造商做出的具体承诺，才能实现自身的价值。供应商则以开发新型承印物、ＵＶ油墨和涂布材料对市场城市需求做出了相应的反应，所以目前用于生产标签的新方法有许多种。综合采用数种印刷工艺的情况也很普遍，这样可以获得能同平印和凹印相媲美的印刷质量。

　　供应商的反应

　　印刷设备供应商及时地做出了反应，努力创新以便在一个不断变化的行业裹永远走在前面。已推出的设备能够处理多种承印物，活件转换速度快，一次通过，可用一种以上的印刷工艺进行印刷。目前，普遍采用数种印刷工艺进行印刷，以UV油墨和涂布材料印刷的产品色彩稳定性和物理特性均有很大的提高。

　　具有多种配置的印刷机

　　目前制造的印刷机可具有多种工艺配置，包括柔印或UV柔印、凹印、丝印、轮转凸印、平印以及轮转烫金等。最近由于争取市场份额的需要而发生的新变化表明，窄幅卷筒纸印刷机正在变宽，而宽幅卷筒纸印刷机则正在变窄。这便产生了交叉重叠的有趣的新型市场，例如利用UV柔印技术在联动印刷机上生产折叠箱，这对传统的单张纸胶印印刷商无疑是一种挑战。

　　UV固化系统－需要（冷式）UV

　　现有的印刷材料以及未来的印刷材料均需要采用独特的热处理方法来加以处理。随着热敏无支持薄膜标签和包装印刷行业用得越来越多，对于高效快速固化的UV油墨和涂料（不损坏承印物，不会导致对齐定位误差）的需求也随之增加了。UV固化设备制造商采取的措施是推出能同现有或新式印刷机灵活配合使用的UV固化设备。目前窄幅、中幅和宽幅卷筒纸印刷机可以单独配置UV固化装置，也可以同时配置热空气和UV干燥固化装置。

　　影响承印物和油墨UV固化的可变因素

　　对承印物和油墨UV固化有影响的可变因素包固化深度，表面温度和承印物的不同物性。每次固化的要求也因图像精度，细微层次和承印物的不同而有所差异。固化的油墨必须为不同的产品赋予不同的墨膜重量，色密度，粘附力和弯曲弹性。用UV油墨在板箱上印刷需要采用西方独特的油墨。这类油墨便于转印，而且还兼顾承印物的不同特点和性能。

　　UV油墨和UV灯的相互作用

　　UV油墨和UV灯之间会发生许多相互作用，这不仅会影响到最终产品的特性，而且也决定这不仅会影响到最终产品的特性，而且也决定着UV固化设备的运行效率。我们知道光由光头组成，光子是光能的基本单位，通常以光速直线传播。每次光子均有一定的波长，其能量大小同同波长有关。当光子通过一种物体时，就会被反射、折射或者被吸收。光子被吸收之后，光子艰转变为另一种形式的能量，通常为热能。它所引发的化学变化就叫做光化学变化。

　　UV油墨的化学性质－光致引发剂（活性成分）UV油墨是光化学化合物，通常由４种组成：单体、低聚物、颜料（和其它添加剂）以及光致引发剂。唯一的光学活性成分就是光致引发剂，可与一定波光的紫外光发生反应。当紫外光的光子同光臻引发剂的分子了生碰撞时，便引发固化反应。

　　

　　

　　光子吸收效率

　　采用UV油墨时，应该记住以下两个重要内容：

　　没有用光致引发剂发生碰撞折光子被浪费掉了；

　　没有激活光致引发剂的某些波长的光子也无效用。UV油墨所有组成成分具有遮光作用，特别是　遮挡紫外光。光通过吸收性的物质时其强度的减小程度遵守比尔一兰姆波特定律。该定律描述的是光的强度如何因墨膜厚度和吸收特性的影响而变小的。由此可得出另外两个基本结论：

　　光致引发剂的分子均匀地分散在UV油墨里；
　　射向UV油墨印刷品表面的光子在墨层上分布不均匀。

　　能量的强度（UV辐照度）

　　辐照度有时也称为UV灯的能量强度，指的是在固化过程中的任一时刻印刷表面单位面积上的辐照功率。辐照度的计量单位是瓦或毫瓦／cm2。辐照度值就是UV灯的最大辐照值，通常可在承印物表面的UV灯光的焦点处求得。辐照度由UV能量的反射器的性能等几十年如一日个因素来决定。幅照度越大，墨膜内任一层面的辐照功率就越大。

　　紫外线辐照剂量

　　剂量这个术语比处指幅照时间量，或者指定时间内释放在表面上的能量，其测量单位为焦耳或毫焦／cm2（1瓦／cm2X1称1焦耳／cm2)。1秒1W/cm2的剂量所产生的固化效果是否相同呢？答案是否定的，因为剂量并不说明辐照的深度，没有充分描述UV数量的解放情况。我们曾以154线／cm的纲屏线数用UV油墨在聚碳酸酯承印物上印刷后，在不同的UV灯辐照条件下进行固化处理对固化效果进行对比之后发现，对固化效果起关键作用的是UV辐照度，而不是辐照剂量。

　　在UV灯辐照条件不变的情况下，让印刷图文在辐照功率峰值不同的UV灯下通过一次或者两次，然后再对比对一下辐照度和辐照剂量对UV油墨的固化深度所产生的影响。让印刷图文在功率较低的UV灯下通过两次确实增加了固化深度，但是却没有象预想的那样增加一倍。实际上如果让印刷图文第三次在UV灯下通过，其固化增幅还会进一步减小。增加辐照时间并不能弥补UV灯的辐照强度不足。

　　

　　

　　光谱的选择

　　紫外线的波长为200-450纳米。短波长的极限为200纳米，因为波长再短的话就无法在空气中传播了。在大约450纳米处就是可见光的光谱起始点。在使用丝印UV油墨时，两个波段同时产生作用。短波对墨表面产生作用，而长波则更深入地对油墨内部产生作用。失去短波油墨表面会变得发粘。失去长波油墨的粘附力会下降。

　　UV固化灯

　　UV固化灯以水银体为主要的发光源。在灯内还经常加用一些金属卤化物以便获得具有不同紫外线光谱的UV固化灯。由于所有的UV灯内都有水银，产生多种波长，包括短波，因此可以通过短波斯能量使油墨表面发生一定程度的固化。加用的金属卤化物可提高特定较长波长的紫外线的输出量，使适当配用的UV油墨的干燥固化程度和粘附力艾得到增强。

　　经常使用的一些UV灯包括：

　　H型灯，面向透明的亮光油墨和油墨；
　　D型灯，面向一些彩色丝印油墨；
　　V型灯，难于透过油墨／白色油墨。

　　以往的缺陷

　　以往采用添加金属卤化物的UV灯时，其缺陷在于需要经常调整功率稳压器。如今有了固能无级变压电源，不用调整便可启动UV灯。

　　降低热量和表面温度，控制红外线

　　当承印物无法承受过多的热量，或者UV涂层可能因受热过度而遭破坏时，温度就成应该的一个问题。例如在彩色丝印中，为了把使用UV油墨时的纲点增大幅度降至最低点，温度就要控制得低一些。 UV灯在使用过程中因温度升高均会产生红外线（IR)能量（并非由水银或金属卤化物产生），并由石英灯管放射出来。

　　可利用干燥固化系统内的风冷装置来降低表面温度，也可使印件以更快的速度通过固化室来表面温度。

　　客户及市场需求

　　消费品经销商将继续要求提供更大的印刷图象选择余地，以便保持住现有的市场份额。多种配置的印刷机，种类日益增加的印刷耗材以及UV固化技术的不断进步可以满足经销商的上述需求。