非吸收性UV印刷油墨的应用

    【集萃网观察】UV油墨是泛指采用紫外线光固化的凹版、柔版、平版、丝网版等印刷油墨的简称。人们在近三十年中通过不断地努力、改进、尝试，作为绿色包装印刷油墨这门崭新的边缘学科，由于污染小、干燥快．耗能少，已成为国际新时尚。“还一片清新的空气和一块洁净的乐土”早已成为包装印刷界人士的共同呼声。但真正能够高速、全自动、图文网点层次逼真的胶印，尤其能在非吸收的非极性材料上的UV油墨实属很少。

    究其原因是：成本太高，附着牢度差，低温没有流动性（一般靠加热），成膜过程，甚至成膜后光子可能分解（自由基）等等而受到了应用范围的限制。其次是膜脆，在PVC静电薄膜上印刷的网点容易丢失或经磨擦墨粉脱落已成为一大难点，靠UV上光油工弥补其缺陷往往白白浪费工时而影响正品率的提高。因此，在非吸收静电膜材料上的紫外线光固化能否实现技术上的突破，一直在左右该产品的发展。

    可利用紫外线干燥固化的油墨，简称为UV油墨，是由光聚合性的低聚物和稀释单体等组成（树脂连结料），再加入光引发剂、着色剂等构成。连结料大致分为三大类型：

    ?活性基聚合型；

    ?聚烯硫醇固化系统的活性基加合聚合型；

    ?环氧树脂的离子聚合型。

    为了改善包装印刷环境，感光固化油墨、感光固化上光油的设备、设施为15KM－64KM之间。

    为了确保印刷图文达到干燥速度的平衡，人们总是依据彩色油墨体系中的不同颜料波长而安排印刷色序的：白色油墨－黑色油墨－青色油墨－黄色油墨－红色油墨，并根据颜色色相个数而安装或打开紫外线灯管（泡）和调节其受光距离，为了保证产品的高质量，防止墨膜脱落，印刷者现多在最后以胶印一道UV上光油来解决。

    纵观市场上的UV油墨及UV上光油，其干燥的原理无非是光化学反应，首要条件是分子必须具有足够能量的光量子后才能成为激发（态）分子。正如人们已知道的每一个光子只能活化一个分子；同一分子在同一瞬间只能吸收－个光子。因此，理论上往往解释为：分子吸收－个光子后，会发生向高级能应的电子跃迁，发生电子跃迁的分子称为激发态（即分子），这种激发态分子除释放能量后而又返回到基态外，还有可能向其它分子转移能量或产生自由基后能量转感光性高分子至聚合固化或是光交联及光架桥。

    无论是否油墨体系含有光引发剂，其目的是使UV油墨体系发生光固化反应，也就是引发光敏的化学反应的结果；不含有引发剂的UV油墨和UV上光油，其光固化是靠溶剂使其体系交联成网状结构后，光聚台的化学反应的结果。体系里含有紫外线吸收剂，在吸收天然阳光和荧光源中，紫外线能够转变成硬化交联的墨膜结构。

    在对同一用途的UV油墨进行严格的归类、筛选后认为作为冷光源的黑光灯和热光源的碘镓灯进行油墨干燥过程的记录试验，就安全而言，前者优于后者。因为当UV非吸收性胶印油墨在印压后的墨膜物质，受到紫外线或可见光的照射时，其分子外层的电子被激发而跃迁到较高的能级位，才能出现光的吸收。

    在经过对武汉树脂、西安树脂及市售的191、196树脂的不饱和性施加不同的辅助剂和采用相同的着色剂进行试验，检测比对一分子中不同的键台，包括不同的不饱和键、芳香环、杂元素的有机化合物及金属络合物的定性、定量分析，虽然紫外线光区在200－400纳米，可见光区在400－800纳米之间，仅占可见光的4％，正是这4％的作用对产生了光化学反应。

    由于在不同波长处往往会出现不同强度的光的吸收，所构成的吸收光谱具有高灵敏（光化学反应）度，几乎是在看不见就能化合固化的情况下快速干燥，更能设计出成套的全自动化（从胶印到固化），也能够适应微量、痕量分析和动力学研究一从光源到光强（电压高低也不会相同），从灯型到输出间距（发出的光谱分布也不尽相同）；从墨膜厚薄包括体系内光敏剂含量多少）到油墨颜料波长的长短（墨膜越透明及越薄，波长越短；光线能量大，干燥越快）；从承印物的表面张力、氢键力、自由能到检验其附着性等等。