【集萃网观察】UV油墨在国际上已经发展了40年,而中国的产业化还不到10年,因此UV油墨在中国还是一个很有潜力的产业。UV油墨就是在紫外线(UV)光子的作用下产生自由基,再由自由基引发化学配方中的各种活性组分,迅速转化成固体膜的一种油墨。UV油墨与一般的溶剂型油墨不同之处在于:UV油墨在固化过程中,即从液态转变为固态的印刷过程中,没有或基本没有溶剂的挥发,实现有机挥发物(VOC)的零排放或低排放,可称得上是环保产品。
一、UV油墨的组成
UV油墨因应用印刷方式不同而成分各异,但其基本组成可归纳为:
1、活性稀释剂 主要作用是溶解UV油墨中的固体组分,调节体系粘度。UV油墨中的稀释剂不是一般油墨使用的挥发性有机溶剂,而是直接参与固化成成膜过程具有反应能力的无挥发性溶剂。活性稀释剂就化学结构而言,一般是分子量不大而分子内含量有可聚合官能团的一类单体,成膜后成为墨膜的一部分。
2、低聚物 也有称齐聚物或寡聚物,是UV油墨中的基本骨架,在紫外线光子的作用下形成具有立体结构的墨膜,并赋予墨膜的各种特性,例如粘度、固化速度、附着牢度、光泽、稳定性等性能。
3、光引发剂 是UV油墨中的关键组成部分,其作用在于传递紫外线光子的能量,迅速引发单体和低聚物的交联聚合,促进体系的液固转换过程。根据引发机理,光引发剂可分为自由基和阳离子两大类型。
4、助剂 顾名思义是为满足具体使用要求、改善墨膜性能而添加的某些辅助性组分,如流平剂、分散剂、稳定剂、表面滑爽剂等。这些助剂与溶剂型油墨使用的助剂差不多。
UV油墨的基本组成,如果配上色粉则可成为一种UV色墨。通常油墨的膜层厚度一般为几微米到几十微米。
二、UV油墨的特点
UV油墨可依据印刷发方式分为:凹版印刷、平版印刷、丝网印刷、柔版印刷和喷涂等,也可依据承印物分为:纸品、复膜纸、塑料、金属、复合材料等,但都是油墨涂布后,再经紫外线光子照射而固化成膜。与一般的溶剂型油墨相比,UV油墨的特点如下:
1、固化速度快 UV油墨在紫外线光子照射下固化,通常只需要1秒钟左右或更短时间,可以进行快速连续化作业,大大提高生产效率。
2、常温固化 UV油墨中常用低聚物,如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化聚丙烯酸树脂与不饱合聚酯等树脂,以及各种丙烯酸酯的单官能团或多官能团单体,都可在紫外线光子的作用下通过自由基引发室温聚合和交联,因而特别有利于对热敏的基材(如木材、纸张和塑料)的印刷。
3、节约能源 UV油墨不需要加热干燥,因而在印刷时较常规的胶印油墨印刷可节省能源75%~90%。
4、节省占地面积 UV油墨的印刷设备紧凑,不需烘道,操作简便快捷,易于实现生产自动化,因而大大节省设备占地面积,并缩小作业空间。
5、不污染环境 UV油墨是一种无溶剂或基本无溶剂的涂料,成膜过程中无VOC挥发到大气中,对环境不造成污染,易于满足政府或立法机构的环保条例。
6、提升产品性能 UV油墨在紫外线光子的作用下实现组分之间的交联聚合,将液态快速固化成膜,并具有三维网状结构,因而可使墨膜表面性能得到改善,如透明度、柔韧性、耐磨抗刮性、耐化学药品性、高光泽度、稳定性等。
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