【集萃网观察】一、何谓光固油墨？

    使用光固化树脂作为油墨的基料，在紫外光的照射下，由光引发剂产生自由基，引起基料聚合和光交联反应，使油墨固化。

    二、UV油墨的组成及与溶剂油墨的区别

    ㈠UV油墨的组成

    1、光固树脂：它是UV油墨的主要部分，即UV油墨的连接料，决定UV油墨的性质，如：附着力、粘度、硬度、耐磨性、耐化学性、耐溶剂性、固化速度等。光固化油墨中使用的树脂一般采用饱和或不饱和的二元酸酯及丙烯酸系树脂，但不同的油墨有不同的树脂，就光固化丙烯酸系树脂而言，可分为环氧丙烯酸树脂、丙烯酸聚氨酯、丙烯酸聚酯树脂、氯化聚酯丙烯酸树脂、纯丙烯酸聚酯、油改性丙烯酸聚酯等，所以不同的油墨有不同的性能。

    2、稀释单体：也称活性单体。是一种分子量较大的化台物，它可降低粘度，但是有限的，起分散作用，决定油墨的表面特性，如光泽、硬度、柔软性、表面光滑度，并且参与UV树脂固化交联反应。它不同于一般的单体，沸点极高，常温下几乎不会挥发或根本不挥发。

    3、光引发剂：它是激发光固化树脂交联反应的特殊基团的有机化合物，作为光化学反应，引发剂一经受光激发吸收光子后便变得非常兴奋活跃，产生自由基，能量传递到高分子聚合物，就产生连锁反应，改变线性树脂为网状结构，使油墨固化成坚韧的油墨膜。

    4、颜料：着色剂。决定油墨的细度、颜色及油墨的耐候性和透明性等。

    5、助剂：它包括润滑剂、增厚剂、填充剂、促固剂等，它影响到油墨的固化速度及使用的有效期和墨层厚度等。但可以改善油墨的印刷适性。

    ㈡与普通油墨的比较

    两种油墨各组成成分的功能见表l、表2。 

    表1  普通网版印刷油墨    

    表2  光固化网版印刷油墨

    两种油墨的主要区别是：

    1、溶剂不同，光固化油墨的稀释单体参与化学反应，它的分子量较大，所以降低粘度的能力有限。而普通油墨的溶剂不参与反应百分之百挥发掉，但是可大大降低油墨的粘度。

    2、树脂不同，即光聚合型和非光聚合型。

    3、颜料的影响，普通油墨的颜料几乎不影响干燥速度，不同色相的油墨是由不同的颜料、同一基料和同样的助剂组成。但光固化油墨情况就不同，由于不同的颜色是对不同光谱波长的光线进行有选择的吸收和有条件的反射，故不同色相的油墨固化速度不同。如：白色对所有的可见光进行全反射而需要较高的能量。黑色尽管在理论上对所有的光线都吸收，但是由于颜料颗粒对于光线的遮挡作用，妨碍了油墨的深层固化，故也需要较高的能量，所以固化速度较慢。

    4、光引发剂，溶剂墨无光引发剂，靠溶剂蒸发墨膜干燥；而光固化油墨靠引发剂激发分解产生自由基引发树脂产生交联成坚膜，同一系列不同颜色的油墨按固化要求设计，选择特殊光引发剂及其光引发助剂。

    三、光聚合机理

    第一步：利用紫外光照射，使光引发剂分子分解形成高能量的活化原子或活化原子团(自由基)。

    第二步：所分解的活化原子和活化原子团通过碰撞将能量传递给含有不饱和键的光固树脂，使光固树脂分解产生自由基，并诱导一系列的光引发交联聚合反应，从而达到分子的交联和聚合固化。

    四、光固化的要素

    1、UV灯的功率：即UV光的辐射能量，也称穿透力。一定要满足紫外固化油墨吸收的光谱波长及功率要求。若UV灯的功率不够，即使光照时间再长，也达不到完全固化。因为低功率的灯发出的UV光不能穿透到墨深层底部，使底部未固化或固化不充分。

    2、固化速度：固化速度要从两方面来考虑。一是充分固化，二是以最佳固化速度固化。最佳固化速度的选择方法是：先以某一速度通过UV机固化，如果固化了，再加快速度，直到通过固化机出来的墨层刚开始不能固化为止，这时的固化的速度× 0．8=最佳固化速度。

    3、UV灯的分光感度光谱波长范围：即UV灯的分光感度范围一定要与UV油墨相匹配。一般要求UV灯的波长范围为l 8 0—420nm之间，敏感区为350—420nm。

    4、墨层的厚度和颜色及承印物表面状态会影响光固化。

    五、固化设备

    1、反射罩的类型：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来固化光油。反射罩反光面应经常去除尘埃污物，使反光达最大效果。

    2、UV灯：

    UV灯的功率要满足要求(一般为8 0—120W／cm)；UV灯的最大寿命不能超过1 200h，一般建议使用1 000h；UV灯使用500h换一次，保养一段时间两支UV灯使用时可交替使用，一支为使用500h，另一支为使用500一l 000h之间的灯管；灯管清洗并逆时针旋转1／4周后再使用。

    3、固化系统的检测：

    可用能量测试计测量UV灯的输出能量。用UV，IMAP波形显示器绘制出UV图，根据UV图检测固化系统；若绘制出的能量图很尖，说明固化系统无问题；若顶端为圆的尖，说明发射罩有灰尘；若顶端为圆的，说明灯管老化。

    六、网印油墨的性质

    1、粘度：是阻止液体流动的一种性质，即液体流动的阻力。粘度过大，油墨不易通过丝网，印迹缺墨；粘度过低，会造成印迹扩大，影响精细度及分辨率。

    2、可塑性：指油墨受外力作用发生变形后，仍保持其变形前的性质。油墨的可塑性有利于提高印刷精度。

    3、触变性：是油墨溶胶和凝胶的互换现象，表现油墨静止一定时间后变稠，粘度变大，把油墨搅动后变稀，粘度又变小，有利于保真性得到保证。

    4、流动性(流平性)：油墨在外力作用下向四周展开的程度，流动度是粘度的倒数，流动度与油墨的塑性和触变性有关系，塑性和触变性大的，流动性就小；反之就大。流动性大印迹容易扩大，流动性小，印迹易出现结网，(网点交织的结点)出现结墨现象一一亦称网纹，网版印刷油墨的流动性一般在3 0—50mm之间。

    5、粘弹性：指油墨在刮板刮印过程中，被剪切断裂后，油墨迅速回弹的性能。要求油墨变形速度快，油墨回弹迅速才有利于印刷。

    6、干燥性：要求油墨在网版上干燥愈慢愈好，油墨转移到承印物上后，千燥越快越好。

    7、细度、颜料及固体枓的颗粒大小(1 5—45 μm适合印刷)应是网孔开度的l／3一l／4。

    8、拉丝性：用墨铲挑起油墨时，丝状的油墨拉伸不断裂的程度称拉丝性。墨丝长，油墨在印刷面出现很多细丝，使承印物及印版沾脏(网点扩大，网点堵塞起毛)无法印刷。

拉丝现象的产生与墨中的连接分子量过大及油墨粘度大有关，有时因油墨过期而产生拉丝现象较多。

    9、色彩：色彩有三个属性，即色相、亮度、纯度。

    色相：是颜色固有的色彩相貌，一定波长的光波，代表了某一个固定的色相，色相不同，其光波的波长也不同，色相是色与色之间的主要区别。

    亮度：也称为明度。对色相相同的一系列颜色，他们之间由于明亮度不同，看上去有深有浅，愈接近白色，明度愈大。

    纯度：又称饱和度。即色彩接近标准色的程度。越接近标准色纯度越高，反之愈低。

    10、油墨的透明度和遮盖力；它们是一对矛盾关系，遮盖力越好，透明度越差，反之也一样。

    11、油墨的耐候性：油墨印在承印物上后，其颜色、牢度等能在自然条件下暴露在户外保持不变的性质，称为耐候性。

    七、应注意的问题

    1、使用前，一定要把沾在瓶罐盖上的油墨及助剂等刮回墨内，并彻底搅拌。

    2、在印刷过程中，网版上的油墨应避免阳光或白光直射，最好在黄光下印刷。

    3、当天用不完的油墨不能倒入原罐，要另外保存，否则容易引起对原装油墨的污染。

    4、墨层发软或发粘是不完全固化的表现，可通过调整传送带的速度或增加UV灯的功率或添加助剂来解决。

    5、加入助剂会影响油墨的另外一些性能，所以应按说明书上规定的添加量及使用期进行操作。

    6、一般情况下不用添加稀释剂，若特别需要，可按要求加入并充分搅拌。

    7、温度对油墨的粘度有影响，所以夏天要求油墨要冷藏，网印车间温度不能过高，冬天在冷气仓中拿出来，应恢复室温后再印刷。

    8、在批量生产前，任何油墨都要用实际印刷及UV光固设备严格测试，所提供的技术资料仅供参考，因为墨层厚度、颜色、UV光固设备的功率大小及承印物的种类和表面状态等因素均会影响固化效果。

    八、美国诺固UV油墨

    1、光油

    CDG一000  调金属粉光油

    CDG一055  罩光或调粘度光油

    CDG一060  半色调光油

    2、助剂及用量

    070稀释剂<10％

    073促固剂<3％

    065流平剂<1．5％

    100增厚剂<2％

    300哑粉<10％

    3、特种油墨

    CDR一888    金色，用于CDR光碟，有无保护漆都可以。

    OPD一4000   含有更多黑色素，比    1019不透明黑更黑。

    OPD一1800亮白为蓝底白，特别适     用于DVD印刷。

    九、工艺条件

    1、UV油墨印刷中用的丝网一般选用高张力、低延伸率、S级黄色丝网或UV丝网，丝网目数分别为120、140、150、165、180T／cm，结构为l:l的平纹丝网，网框选用高强度不变形网框。

    2、网点或多色套印的几块网版张力一致，若张力不一致，会产生油墨层不均匀而变色调等。一般张力误差小于2 N／cm，普通印刷张力在20—2 5N／cm，四色印刷张力在2 3—2 7N／cm。

    3、碟片印刷网距一般在2—4mm之间调整或l一2个碟片厚度。

    4、刮板硬度在60—90度之间选用，一般手工用70度，机印80度。

    5、油墨在使用前要充分搅拌，特别是加入添加剂后，一定要搅拌均匀，否则就会产生有的固化后附着力强，有的没有固化或未充分固化附着力差，印件还发生粘连。

    6、UV灯的功率一定要满足所用UV油墨的要求，并调整好固化速度。

    7、固化后冷却至室温，用3M—600胶带进行划格胶带测试，固化后24h附着力和耐溶性达到最佳。

    8、可用普通洗网水洗网，但不能用酒精。

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