目前,尚无成熟的uv凹印色墨投入印刷企业的实际生产中,一般是在轮转凹印生产线的最后一个色组上印刷uv光油。这是因为轮转凹印要求油墨的黏度较低,约在20秒左右(涂4#杯测量),而目前uv色墨用的连结料中的树脂加入色料后黏度会偏大,又不能添加溶剂来降低黏度。uv光油由于不需要添加色料,所以可达到轮转凹印的黏度要求。与采用普通辊涂布uv光油相比,采用凹印方式涂布uv光油,存在许多特殊工艺技术问题,应特别注意。
(1)承印物与uv光油的附着力问题
如果在塑料薄膜上涂布uv光油,要保证薄膜的表面张力为40~42mn/m,否则uv光油会附着不牢,在外力作用下光油层很容易脱落成小片状。另外,上光之前要保证油墨完全干燥,例如前端采用水性油墨印刷,承印物为纸张,虽然纸张表面的油墨似乎是干了,但其内部仍然可能有溶剂残留,若在此时涂布uv光油,当uv光油固化后,残留溶剂中的醇会反向润湿uv光油层,导致uv光油层在下道工序时脱落。
(2)uv光油的流平问题
轮转凹印机速度快,uv光油流动性差,经常导致光油未流平,因此常出现光亮度低、点状或波纹状uv光油层。影响uv光油流平的主要因素有网纹辊的目数、uv光油的黏度和温度等。
(3)uv灯照射产生大量热量,易使承印物变形或脱水
由于uv灯温度较高,导致承印物表面温度较高,uv固化一般采用灯罩水冷却方式,但只能防止灯具被烤坏,解决不了承印物表面温度高的问题。降低承印物表面温度可采用以下几种方法。
①使用高效uv灯。进口高功率uv灯的紫外光释放比例占30%左右,而大多国产uv灯只能达到15%~20%。
②在uv灯与承印物之间加隔热玻璃,一般3mm厚的进口石英玻璃能吸收10%的紫外光。加装隔热玻璃后虽然会降低印刷速度,但对耐高温性差的15μm以下的pvc薄膜印刷来说是必不可少的,印刷其他材料时则不必加装。
③减少uv灯数量,提高每支uv灯的功率。承印物吸收热量的过程是由表及里,这个过程较慢,因此快速通过高温区可防止热量传入承印物内部。根据这个原理,纸张在uv灯下通过的时间越短越好,这就要求uv灯的数量少,灯罩的开口宽度小,并提高每支灯管的功率。例如英国诺信uv灯罩的开口宽度只有70mm,北京埃士博uv灯罩的开口宽度为75mm,但这两种uv灯的功率都很高。目前,美国市场上已有功率密度为400w/cm的uv灯销售了。
(4)uv灯的节能问题
①使用效率高的uv灯。
②正确匹配uv灯的功率、印刷速度和光油层厚度。
③用内耗低的电源,变压器电源的内耗一般均大于10%,而无变压器电源(如瑞士pantoc产uvc电源)的内耗低于1%,而且由于可快速启动和具有无级调功率功能,又可节电30%。
④使用直径较小的uv灯。紫外光是从uv灯管中心发出的,通过分子碰撞逐渐向外传递热量,中心温度可达1700℃,但是uv灯内部分子碰撞消耗大量能量而且无用,所以应使用直径较小的uv灯,如直径只有6mm的高功率水冷毛细uv灯。
当前,很多uv灯管无法将直径做小,其原因是uv灯管直径变小后,管壁负荷会增大,进而导致管壁鼓胀变形,灯管越长,变形越明显。因此,建议企业采取短且直径细的灯管对接后使用。
⑤减小uv光程。uv光程是uv灯辐射光线到达承印物表面的路程与折射率的乘积。要减少uv光程就要使反光罩尽量小,uv灯到承印物表面的距离尽量短。测量结果显示,紫外光衰减与uv光程的平方成正比,uv光程增加10mm,紫外光能减少5%左右。
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