1.原理
UV上光油主要由光引發劑、預聚物(齊聚物)、單體(活性稀釋劑)助劑(流平劑、增塑劑、抗氧劑)等組成。在有適當波長和光強的紫外光照射下,光引發劑被傲發,產生游離基,這些游離基能接著引發預聚物和單體上的不飽和基團(通常為丙烯酞基)發生聚臺反應,最終使之從液體迅速變為固體,一般只需0.1-0.3s。
2.工藝
印刷品UV上光工藝主要有兩個過程:
(1)涂布UV油。實際上,印刷本身就是涂布過程,不論凸印、凹印、平印,還是漏印、噴印,都足將墨涂到承印物上。而UV光油同樣可以用以上方法涂布到承印物上,只是賈求承印物表面致密,不滲光油,因為一般光油的粘度比油墨低得多。銅版紙、白板紙、金卡紙、塑料薄膜、金屬、木村等均可以涂UV油。
(2)固化。UV光油涂到承印物上,光油經過一段時間流平進入紫外線輻射區固化。固化過程足化學交聯過程,即預聚物、單體中不飽和的碳碳雙鍵(液體)接受光引發劑傳遞的能量互相交聯聚合成網狀結構的分了(同體)。但固化隨UV油的厚度、時間及UV輻射強度而變化。輻射能量傳遞與UV油厚度的關系是指數遞減。例如,90﹪的UV能量在最上層1μm內被吸收,在下層2μm內只能得到9﹪,如欲使下層2μm內也得到相同的能量,則最初的UV照射能量要提高10倍。一般涂布層厚度只有3-5μm,很薄,上、下層光油幾乎同時固化。但當涂層較厚時(如用絲網機、滾涂機上光)會出現上層固化,下層未固化的現象。同化隨時間而變化,大量的光引發劑引發時間一般為0.l-0.3s,但有一部分剩余的(未充分反應的)光引發劑會繼續反應6-24h,即所謂后聚合反應。若一開始光照過度,UV油便會由于后聚臺反應而越變越脆,因此UV上光時曝光量不易過大。使用UV固化機時,一般先用一支燈照,并適當調整燈管與被照物之距離(一般5-15cm),若一支燈固化不了,則需增加曝光量。固化隨UV輻射強度變化,單位面積UV強度增加時,固化速率將加快,但不是直線關系而是增加幾倍。
二、如何選擇上光方式及上光機
目前,國內印刷業使用的UV上光光方式入致有以下幾種:
(l)三輥式,即油墨輥、涂布輥、壓力輥。這種方式的優點是速度快且可調;缺點是不宜在薄紙上上光。雖然有些上光機有風刀,但在薄紙上上光效果不佳,油層較厚。因此,這種方式比較適于板紙。
(2)叼牙式,即壓印滾筒帶叼牙,一般采用01型印刷機的壓力滾筒。這種方式的優點是薄、厚紙均適宜,省油,油層厚度易調,固為壓印滾筒直徑入,壓力大;缺點是速度不易調。
(3)壓印方式,用凸印機作為涂布機頭,后加團化裝置,如用凸版海德堡、臥飛等。其優點是可進行局部上光,油層厚度極易調整,上光后整度好。
此外,還有的用凹印機、膠印機、網紋輥等涂布方式。總之,能印刷就能上光,只要加裝一套固化裝置即可將印刷機改造為上光機。UV上光機的工藝過程一般是續紙~除粉~電火花處理~打底油~UV油涂布~光固化~冷卻~收紙。選用什么類型的上光機應根據活源的特點。
主要應考慮以下幾方面:
(1)是要求局部上光還是全部上光。應該說能局部上光就能全部上光,反之則不盡然。局部上光一般有版滾筒,上貼樹脂版。也可用凸印、凹印、絲印、柔印機與固化裝置組合實現局部上光。
(2)根據紙張類型。薄銅版紙用叼牙式上光機或平印、凸印、絲印組合式上光機。厚紙可用三輥式上光機。卷筒紙只能用輪轉機加裝固化裝置的組合式上光機。
(3)根據活源數量。活量小、紙張類型雜,用叼牙式上光機,活量大用柔印機或輪轉機上光。
(4)根據涂布光油厚度。要求光油涂層較厚,且用手觸摸能感到有一定厚度時(如局部藝術上光)只能用絲印機上光。若要求涂層薄而均勻,最好用柔印機上光。
三、常見上光故障及排除方法
1.UV光油與油墨不親和。具體表現是UV油涂在某種墨底上起珠,固化后像桔子皮,或雖能涂布均勻不起珠,但若用利器刮,UV油層與墨層脫離。解決辦法是先打一層底油,再涂布UV油。或用電火花處理后再上UV油,適量混入醇性紅外光油。
2.UV上光后不亮。原因是紙張表面光亮度不夠,或表面粗糙不致密。解決辦法也是先打底油再上UV油。另外,UV油過期或UV油品質有問題也會使上光后不亮,此時,可換一種UV油再試。
3.UV油層較脆,折頁時折痕處脆裂。解決辦法是改用聚氨酯油,折頁時先壓痕,薄紙用手折不要用竹板折。UV油層過厚也會出現此故障,可調整上油量。
4.醇性UV油固化后易被乙醇溶解,如酒盒上UV油后,運輸過程中,酒瓶破裂,酒會將UV油層溶解。解決辦法是使用不溶于酒精的UV油。
5.UV油涂布過厚既不經濟也會造成跪裂。解決辦怯足將UV油加熱至50~55C或在UV油中加稀釋劑。
6.UV油固化后自動爆裂。原因是UV光照過度,被照物表面溫度過高。解決辦法是增大燈管與被照物表面距離,使被照物遠離燈罩焦點。固化后迅速冷卻,可用冷風或冷輥壓,或用風冷、水冷光源。
7.使用UV燈的注意事項:
(l)燈管周圍耍保持800C以上高溫才能利于汞分子氣化導電,但被照物卻需要降溫。因此,設計燈具及冷卻裝置時一定要考慮這一點。
(2)用聚焦型燈罩時,被照物不要放到焦點位置,以避免曝光過度。