文 / 周廣亮
UV油墨在絲網印刷中的應用
文 / 周廣亮

UV油墨以其不含揮發性有機溶劑、污染小、墨膜瞬間干燥固化等特點,越來越多的使用于絲網印刷工藝,而UV油墨的生產商又接連不斷地為他們的客戶提供最新研制的UV油墨。這就清楚的表明:UV油墨在絲網印刷中仍起著重要的作用并且市場潛力很大。
它們將會促進網版印刷向著高速化、智能化、組合化方向發展。
UV油墨是一種不使用溶劑、干燥速度快、光澤好、色彩鮮艷、耐水、耐溶劑、耐磨性好的油墨,能在UV光(波長范圍在200~450nm內)照射下,發生交聯聚合反應,瞬間固化成膜。目前UV油墨已成為一種較成熟的油墨技術,其污染物排放幾乎為零。

1.穩定性好
UV油墨作為固體油墨不含有溶劑,因此UV在絲網印刷中在網版上的穩定性很高,不會由于油墨干結造成堵網現象,特別是在印刷細小精致的圖案時不會因堵網而損失網點,同時也減少了印刷過程中的洗版環節。
2.顏色一致性強
由于UV油墨的光固化不能還原的性質,使之不會在網版上因為揮發而改變粘度。特別是在多色疊印時,第二色油墨不會與已固化的前層油墨溶解發生混色現象,保證了印品色彩的前后一致性,更加適合商業廣告等四色網版印刷。
3.環保性好
隨著社會的發展,油墨的環保性越來越受到人們的關注。UV油墨由于不含任何揮發性有機物質,所以在固化過程中不會造成環境污染,從而改善了操作人員的工作環境,也提高了包裝印品的質量。
4.光澤度高
UV油墨中含有可聚合的不飽和雙鍵,在UV光照射下,分子交聯聚合達到固化干燥,所以印品油墨表層表面強度高,光澤度好,提高了印品的檔次。
5.印刷面積更大
由于UV油墨的干燥方式與傳統的不同,使得在同樣規格的油墨當中,UV油墨的印刷面積是傳統油墨印刷面積的1.5~2倍。
6.機器設備簡單
普通油墨干燥的紅外烘干設備,其烘烤區約12~18m,甚至更長,因而整個機器顯得非常龐大,而UV固化裝置只需2~3m的傳動帶,即使烘干有效固化區也只在5m以內。并且UV機的制造成本也低很多。
7.生產效率高
UV油墨在UV光的照射下,固化速度可達到15~25m/min,因而印刷過程中對印品可實現快速干燥,提高了生產效率,縮短印刷周期。

印刷過程中,墨層的厚度是印品呈現色彩的重要因素,特別是對UV油墨墨層的厚度的控制.從理論上講,膜層過厚可以凸顯印品色彩的立體效果,但是會增加后序的固化干燥的時間,進而會影響到承印物材質和表面性能,在后序印刷過程中會造成套印不準、紙張拉斷等印刷故障。網印油墨一般控制在9~12μm,當超過14μm時,進入固化工作時就要注意油墨的固化程度或改變固化條件。通過以下幾點可以降低油墨的墨層厚度:
1.盡量使用更精細的網布,要求在140目以上;
2.降低網版版膜的厚度;
3.選用75°的聚氨酯刮刀,并對其進行研磨等必要的處理;
4.在印刷過程中,注意控制好刮刀角度。
UV油墨的使用,除了要減小墨層厚度外,還要盡量保持室內溫度的恒定,一般以18~25℃為宜,并且在印刷或洗版過程中避免陽光對UV油墨直射,注意不要與其他系列的UV油墨混合使用。
UV油墨在不干膠標簽方面的應用
傳統網印標簽都是以溶劑型油墨為主,造成印刷效率低、色差大等一些不穩定印刷,嚴重制約著該領域的發展。而現在通過全自動多套色高速網版印刷機和UV網印油墨的配合,解決了這個難題。目前,中國臺灣及日本產全自動標貼網版印刷機,每分鐘的印刷效率在3600印次以上,平均單張標貼印刷的時間在0.8~1s。由于采用了UV網印油墨來印刷,因此所印刷標貼無論在色澤、光亮度還是墨層的豐滿度,都是傳統的溶劑型油墨所不可比擬的。據不完全統計,目前在國內已有70多條此類生產線,承印了國內一批知名品牌的標貼訂單。下面就以UV-PVC網印油墨為例介紹一下UV油墨在網印不干膠標貼印刷中注意事項:
1.油墨印刷前應充分攪拌均勻。
2.印刷中注意溫度和印刷速度對油墨的粘度的影響,但應該注意的是,如UV稀釋劑加入過量,則容易導致油墨的附著力及固化性降低。
3.印刷時,網版與印材的距離應調至3~5 mm。如網距過低,則有可能影響網版的回彈速度;如網距過高,則會影響油墨的流平性,造成墨層光滑度降低。
4.多色套印時,應注意后色與前色的疊加性問題。當前色UV固化太徹底,則容易造成后色疊加印刷時,出現附著力不佳的現象。因此,當需要多套色印刷時,必須降低前色印刷時的UV光照強度。可以通過關閉部分UV燈管或提高印刷進度的方法來加以解決。
5.注意UV油墨的耐候性,UV-PVC油墨的物理及化學抗性都是非常優秀的,但某些標貼如應用在戶外,應選擇耐候性優良的油墨。應注意在色墨印完后,再罩印一層保護光油,可以極大地提高戶外的耐候性。
UV油墨在仿金屬蝕刻印刷工藝中的應用
在仿金屬蝕刻印刷工藝中對油墨的要求主要有兩點:首先是該仿金屬蝕刻油墨應該是透明型的,因為光只能透過透明的油墨膜層,抵達承印物表面,反射出承印物固有金屬光澤。而遮蓋力大的不透明油墨,不能反射出承印物固有的金屬光澤,故而不能產生仿金屬蝕刻效果。其次,這種油墨干燥性能要好。最初使用的油墨是固體含量在5%的丙烯酸凝膠型油墨,印刷干燥后,再進行180℃熱處理。使用這種方法很不方便,往往在高熱處理時,印刷用的金屬鏡面卡紙會燃燒或變形。
而UV油墨的性能均符合以上工藝的要求,目前,仿金屬蝕刻印刷油墨均為紫外線UV光固油墨,經紫外線照射3~5s即可硬化。該仿金屬蝕刻UV油墨目前國內尚無生產,均靠從國外進口。
要順利進行仿金屬蝕刻印刷,選擇合適的絲網很重要。因為,該仿金屬蝕刻油墨的墨絲短而稠,其中添加劑顆粒直徑在15~30μm左右。如選擇400目以上的高目數絲網,絲網的網孔小,印刷時油墨不易通過或通過很少,會導致油墨量不足而影響印刷品質量和仿金屬蝕刻效果。如采用150目以下的低目數絲網,網孔大,油墨的通過量多而導致圖文模糊,也影響仿金屬蝕刻的效果,所以必須根據實際使用經驗選擇相適應的絲網目數。建議: 一般使用180目的絲網,精細花紋可使用250目的絲網。

印刷時UV油墨要保持一定的粘稠度,不能過稠,過稠時可加入專用稀釋劑或工業酒精。除掌握好絲網的選擇、選用金屬鏡面卡紙和仿金屬蝕刻油墨的調配外,刮板壓力輕重也是不可忽視的重要因素。因為用墨絲短而稠、壓力輕,油墨通過網孔不順利;壓力重,油墨通過網孔的量會太多,兩者均會影響印刷質量和仿金屬蝕刻效果。適宜的刮板壓力應控制在比印刷普通色墨的壓力略大一點為宜。
紫外線光固化機的光源功率最好在10KW左右,建議安裝3KW 3支或5KW 2支,光固化機必須配有冷卻降溫裝置。另外,紫外線干燥UV油墨的應用還存在一些實際問題,如紫外線輻照器會產生臭氧, 需采取通風措施,對印件表面常采用惰性氣體封閉以消除氧對干燥的抑制作用等等。紫外線干燥油墨的一些單體會刺激皮膚,因此操作時要注意安全防護。紫外線輻射部分有少量X 射線,需裝備可靠的防輻射屏蔽裝置,操作人員還需戴上深色保護眼鏡。
UV固化油墨是平面網印的未來,另外,UV網印油墨結合了更好的網版印刷標準以及更高的生產力,在今后網版印刷領域的運用將越來越廣泛。
對于絲網印刷這樣一個多樣化的生產過程來說,我們無法為這個問題找到唯一的答案,但是我們必須要考慮這個過程的各個方面,以及它所蘊藏的機會,這樣才能設想它潛在的發展方向。無論從哪個角度看,網版印刷的未來都是一片光明的。與其它印刷技術的結合不僅能啟發人們新的靈感,而且能夠使網版印刷市場變得更加多樣化。
與傳統印刷工藝相結合
絲網印刷與其他印刷工藝相結合的形式的出現,凸顯了絲網印刷在包裝印刷領域占有著舉足輕重的地位,逐步成為包裝印刷領域主要的印刷工藝之一。印刷精度極高的輪轉絲網印刷單元與柔性版印刷機印刷,使其在防偽印刷方面的應用更加廣泛,此外,組合印刷方式還可用于在比較惡劣的環境中使用的承印物,如電池、油漆標簽等。另外也可使用在需要重點強調產品品牌及標識的承印物上,如藥品說明、注射針劑說明等。從現有的發展領域來看,部分印刷包裝用戶在購買柔性版印刷機時,要求在柔性版印刷機上配置輪轉絲網印刷單元,這從另一方面也說明了這種組合印刷方式比較受歡迎。
與數字印刷相結合
隨著科技的快速發展,計算機技術已經滲透到印刷工藝各個流程,彩色桌面系統集合了原稿采集、圖像處理、分色制版這一系列印前工序,印前工序發生了質的變化。盡管網印CTP制版技術比膠印晚幾年,近幾年在美國和歐洲的國際網印展上展出的網印設備中,噴墨技術已經被直接移植到網印CTP制版上。
特別是現在網印設備上使用的模版直接成像技術,直接在絲網印版上涂上一種化學涂料,根據原稿圖像信息由計算機在模版上進行掃描,通過顯影將模板上的涂料洗掉以此得到印版。這種在模版上直接成像的制版技術是今后的發展方向。特別是直接成像制版技術,就是通過計算機激光掃描直接在一種特制的金屬臺膜上成像。可將絲網和感光膠省掉,不需要復雜的繃網工藝,這種制版方法制作的模版,不變形、對位準、印刷精度高,是今后發展的方向。