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解决UV印刷中的常见问题。
发表时间:2019-02-19 13:22

 UV油墨因其印刷色彩鲜艳、光泽度高,耐水、耐溶剂、耐磨且固化速度快,是标签印刷中应用比例较高的油墨品种,无论凸印、柔印、胶印,都有广泛应用。选好、用好UV油墨,尤其是全面把握UV油墨固化的影响因素、判定方法和解决思路,对于减少印刷故障、提高标签印刷质量非常重要。

  UV油墨的应用现状

  低端UV油墨产品充斥市场

  目前国内标签印刷市场上,高端UV油墨比较少,所以大家在印刷过程中常会遇到的干辊、堆墨、飞墨、脏版等故障;UV印刷的标签产品也普遍存在油墨附着力不良、光泽度不高、遮盖力不够等问题,特别是白墨遮盖力低的问题更突出。这些往往都是使用低端UV油墨造成的故障,不仅影响印刷效率,标签产品的质量也明显达不到质量要求。

  为了尽可能规避UV油墨可能产生的问题,也为了满足不同材质印品、不同应用领域、不同印刷工艺等的质量要求,UV油墨供应商一直在不断改进和推出新品。

  UV光源无统一标准可依

  UV油墨的固化效果还受到UV光源的直接影响。由于目前对UV光源的光谱范围没有制定统一标准,所以市售的UV光源的光谱范围和功率参差不齐。如果UV光源与油墨的匹配度不好,就会造成UV油墨固化不彻底或表层过度固化,最终都将导致油墨附着力不良等质量问题。

  如何选择UV油墨

  油墨固化性能是决定UV印刷产品质量的最关键的因素,所以,选择UV油墨主要考量本企业的印刷设备所采用UV灯的发射波长与油墨中光引发剂的触发波长是否匹配。另外,不同厂商提供的不同型号的UV油墨固化速度和附着力等关键性能也不尽相同,一般来说只要白墨和黑墨可满足要求,其他色系的油墨基本不会存在太大问题,所以对黑墨、白墨要重点考察。

  UV光源的性能特点

  UV光的波长范围为200~600nm,但在波长254nm会产生臭氧,而波长在400nm以上会产生热量。臭氧污染环境,损害工人健康;热量不仅造成印刷品尺寸不稳定,甚至严重变形,还造成了能源浪费,两者都是我们不希望在UV印刷中发生的。目前市场上销售的低能耗UV(HUV/LEC)灯发射波长在280~600nm之间,虽避开了臭氧波段,但仍包含了较多的发热波段,于是LED灯成为近年来UV光源新的发展方向。单波长LED灯可用的波长为365nm、385nm和395nm,避开了臭氧波段和发热波段,而且单波长光源的光能高度集中,油墨固化效率高,使用也更安全。

  根据与UV光源的匹配度选择UV油墨

  UV油墨固化的前提是有UV光的照射,而且油墨中的光引发剂恰好能吸收其能量,产生自由基。在自由基的作用下,油墨中的树脂和单分子化合物才能够发生交联反应,使油墨固化。

  一般传统UV油墨的光引发剂触发波长为220~580nm,低能耗UV油墨的光引发剂触发波长为280~400nm,LED-UV油墨的光引发剂主要吸收波长为365~405nm的UV光。选择UV油墨时,首先要考虑该油墨敏感的波长范围是否与本企业使用的UV灯的发射波长范围相对应(参见图1),同时还要考虑UV固化系统的实际固化能量大小,综合两者来确定UV油墨的具体型号。

  具体到海中辉油墨,以LED-UV固化系统为例,用于凸印和胶印时,一般的LED-UV固化系统都能满足UVT161系列油墨的固化要求;能量足够的LED-UV固化系统,还可选择UVLZ系列油墨;而能量较差的LED-UV固化系统则推荐使用高感度、高反应活性的绿色节能型专用LED-UV油墨HUVT系列,甚至HUVF系列。因为HUVT和HUVF系列油墨对配方进行了特殊设计,适应发射窄幅波段的LED光源,在该波段范围内吸收率最高,固化散热量极低,可印刷热敏感的薄膜材料。

  根据黑墨、白墨固化性能选择UV油墨

  颜色对UV油墨的固化速度也是有影响的,不同颜色的油墨固化速度不一样(见图2),这主要是因为各色颜料对不同波长的UV光具有不同的吸收率。其中品红墨是所有色系中最容易固化的,而黑墨则是最难固化的。

  这是因为,黑色尽管在理论上对所有的光线都能吸收,理应固化效率很高,但由于颜料颗粒对于光线具有遮挡作用,阻碍了深层油墨的固化,故而黑色UV油墨需要较高的固化能量,所以黑色以及各种深颜色油墨的固化速度都比较慢。

  白墨固化需要较高的能量是由于白色颜料对所有的可见光能够实现全反射,故而白色UV油墨彻底固化比较难,固化速度慢。

  一个油墨系列固化效率高低和白墨、黑墨直接关联,只要白墨和黑墨没问题,其他色墨基本可以放心使用。

  UV印刷需要具备的几点常识

  选择适合本企业生产条件的UV油墨品牌和型号,只是成功的第一步。接下来还要对UV油墨的性能特点及导致性能变化的影响因素等知其然并知其所以然,才能用好UV油墨,提高标签UV印刷的质量。以下重点介绍一下与印刷色彩数字化管理相关的复合色再现特点,以及如何判断UV墨层是否彻底固化。

  复合色的印刷颜色为何有差异

  为了确保印刷产品质量稳定,印刷过程中的色彩管理必须十分严格。印刷厂对印刷色彩的数字化管理是基于Lab值的,在印刷过程中常常会遇到单色油墨的Lab值相同,但叠印后的复合色却不一致。

  造成这种现象的主要原因是油墨的透明度不同,因为印刷是依据减色混合原理进行彩色复制的,后面叠印的油墨透明度越小,对前一色的遮盖越严重,两者的混合色越偏向后者。以不同厂商的品红油墨所进行的Lab值测定为例,在品红油墨Lab值接近的情况下,叠印后的颜色却有较大差距,见图3。

  同样的原理用于专色调配,则多色油墨混合后获得的新墨颜色明度较低,但饱和度较高,更容易得到墨色均匀厚实的印刷效果,在包装和标签印刷中比较常用。

  如何判断UV油墨是否彻底固化

  UV油墨能否彻底固化,决定了印刷墨层的附着牢度、印刷色彩的再现,以及印刷墨层的光泽度等,生产现场快速对此做出准确判断十分重要,于是大家在实践中总结出了多种判断方法,可归类为外观观测法、物理测试法和化学测试法。

  外观观测法无需借助任何工具,通过观察UV墨层是否具有光亮的表面来判定,完全固化的UV墨层是很光亮的。

  物理测试有两种常用方法,方法一:在印刷品的UV墨层上铺一张纸,用手压住该纸张在UV墨层上蹭,若固化不完全,墨层表面会被破坏。方法二:用大头针划破UV墨层的表层,然后在200倍放大镜下观察划痕,若划痕呈锯齿状,表明UV墨层已完全固化。

  化学测试法要借助丙酮溶剂,将其滴在UV墨层上,若墨层能够被溶解,则说明尚未完全固化。

  UV油墨印刷问题分析及其排除法

  固化不良现象及解决方法

  UV油墨固化不彻底,墨层的附着力就比较差,印刷过程中会造成印刷墨层反粘在相邻印品背面,出现印品粘脏;同时,墨层表面不耐摩擦,在后续加工及印刷品的使用中容易被刮花,严重影响印刷品质。

  解决UV油墨固化不彻底问题,最彻底的方法是换用固化速度更快的UV油墨;也可以换用色浓度更高的油墨,以较薄的墨层实现预期的色彩再现,通过减薄墨层,提高油墨固化效率,使油墨完全固化。有些情况下也可以不换油墨,通过添加适量的表面滑爽助剂或适量的固化助剂,来提高UV油墨的固化效率,实现墨层的彻底固化。但一般情况下,不推荐加入助剂的方法,以防止发生化学反应。

  油墨附着不良现象及解决方法

  印刷墨层附着不良并非都是油墨本身造成的,与承印材料的表面性能也密切相关。当更换或调节油墨不能解决问题,又不能更换承印材料时,有两种解决方案可供印刷企业选择。

  方案一:在印刷色墨之前,先用印刷的方式涂布一层透明性良好、附着力优异的介质,改善承印材料的表面性能,使UV油墨能够很好地附着。该方案在印刷机的第一机组印刷这种墨斗底油,采用UV固化。海中辉产品中附着力好、亮度高的UV-112系列和附着力优异、亮度高、耐拉伸性能好UV-114系列都可用于这种情况。

  方案二:印刷前在承印材料表面涂布水性清漆打底,来解决爆墨、爆边等墨层附着力不良问题。水性清漆以辊涂法涂布,采用红外干燥。该方案是针对金银卡纸、镭射卡纸等承印材料对UV油墨的附着力不太稳定而制定的,海中辉的WP-2101E水性清漆可供选择。

  堆墨问题分析及处理方法

  堆墨是指印刷油墨堆积在橡皮布、印版和墨辊上,油墨传递转移性不良,使得印刷品上的印刷图像比较模糊。产生堆墨、干辊故障的原因主要是:油墨流动性差,油墨转移性不良,纸粉剥落混入油墨中,油墨细度不够,如果是胶印,还有可能是油墨被润版液乳化了。

  解决堆墨问题,可使用调墨油或者撤黏剂来调节油墨的黏性和黏度。如果是胶印,可换用抗水性好的油墨,而且印刷生产过程中水量不宜过大。

  一般来说,UV油墨的固化速度越快,印刷墨层表面硬度越高,柔韧性越低,在承印材料表面的附着力越差,印品光泽度也会越低。另外,很多油墨供应商也都根据不同承印材料的表面性能推出了相对适用的油墨产品。印刷企业在选择和使用UV油墨的时候,要全面考虑,辩证取舍,遇到印刷故障,更要对症下药。

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