干貨丨油墨固化有問題?可能是UV燈在作祟
UV印刷最能撼動印刷業(yè)者的就是它能在各類非吸收性材質上讓油墨瞬間固化,避開種種干燥問題,加速后加工處理,以及某些環(huán)保方面的優(yōu)勢。
今天,印刷家就和大家一起探討下傳統(tǒng)UV印刷設備及UV燈能量對油墨固化的影響。
1. UV油墨的干燥,稱為固化(Curing),有別于傳統(tǒng)油墨的氧化、滲透干燥模式。
2. UV印刷,必須使用UV油墨,配合UV光源,讓油墨瞬間固化。
3. 超額的UV能量會導致固化過頭,產生油墨脆化或容易剝離的結果。
4. UV能量不足,直接影響油墨固化不足,以及種種附著不良問題。
5. 油墨顏色與墨層厚度(單色或疊色)會非常影響固化結果,油墨越暗或不透明墨,UV能量越不容易通過,固化結果越差。
6. 不透明白墨印刷,有時比黑墨更不容易固化,原因是UV光不易透過或深入。
7. 印刷速度,直接影響材質上油墨接收UV能量的多少。速度越高,所接收到的能量越少。
8. 實驗證明,在UV油墨固化的過程中,氧氣對UV固化是有制約影響的。在沒有氧氣的環(huán)境下,只需更少的UV能量,即可達到相同的固化效果。
9. UV油墨在較高溫環(huán)境下會比低溫時更容易固化。
10. 油墨中的光啟始劑,需與UV燈光譜能量波段配合, 才能有最經濟, 最佳的干燥固化效果。
1. UV燈源真正可用的能量,只有20-25%。其余是可見光和熱。
2. UV固化可用光源通常分三個波段:UV-A、 UV-B、 UV-C。
3. 含汞UV燈光譜 (標準燈源)
作用在UV-C波段;
適用于有色UV油墨及無色上光油 。
4. 含鎵UV燈 (Gallium Doped Lamp) 光譜:
作用在UV-A波段, 頻譜極寬;
不透明白墨專用UV燈 (油墨深層固化解決方案);
適用于中間干燥座;
整合IST GDL燈管與URS反射罩技術。
5. 了解反射罩對UV燈光譜與能量的影響
UV燈管工作,正常是向四周輻射的,反射罩的功能則是將射向四方的UV能量,反射集中射向需要干燥的被印材料表面,產生最佳的固化作用。
6. UV燈壽命與影響因素
UV燈功率不足也是導致UV油墨干燥不良故障的原因之一,這與企業(yè)的日常生產操作有關,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
所有UV燈都存在一個有效的使用壽命(一般情況下為800~1000小時),當UV燈的使用時間超過了其使用壽命,雖然UV燈還可以繼續(xù)工作,但其功率已經大大下降。
更換了UV燈后并沒有將UV燈的使用計時器歸零,導致UV燈的使用時間已經超出了使用壽命卻全然不知。
不注意UV燈的表面清潔,長時間使用后UV燈的反光罩太臟,造成UV燈的反射能量損失(反射能量可占到UV燈功率的50%左右)。
UV燈功率配置不合理,如國內全輪轉不干膠標簽印刷機每組UV燈功率的合理配置基本在3000瓦以上,國外設備由于其印刷速度較快,每組UV燈的功率基本在7000瓦以上,而有些全輪轉不干膠標簽印刷機每組UV燈的功率只有2000瓦。
使用UV印刷,最大的目的就是瞬間干燥,加速后加工進程。而實際作業(yè)中,最大的困擾卻是容易干燥過度或干燥不足。
干燥過度會使油墨會產生脆化現(xiàn)象,裁切壓痕也會產生邊緣墨層剝離、脫落等問題。干燥固化不足,同樣會有墨層易脫落、不耐磨、附著力不夠等問題。
1. 如何判斷UV油墨是否徹底固化?
UV油墨能否徹底固化,決定了印刷墨層的附著牢度、印刷色彩的再現(xiàn)以及印刷墨層的光澤度等,生產現(xiàn)場快速對此做出準確判斷十分重要,于是在實踐中總結出了多種判斷方法,可歸類為外觀觀測法、物理測試法和化學測試法。
外觀觀測法無需借助任何工具,通過觀察UV墨層是否具有光亮的表面來判定,完全固化的UV墨層是很光亮的。
物理測試法有兩種常用方法:
方法一:在印刷品的UV墨層上鋪一張紙,用手壓住該紙張在UV墨層上蹭,若固化不完全,墨層表面會被破壞。
方法二:用大頭針劃破UV墨層的表層,然后在200倍放大鏡下觀察劃痕,若劃痕呈鋸齒狀,表明UV墨層已完全固化。
化學測試法要借助丙酮溶劑,將其滴在UV墨層上,若墨層能夠被溶解,則說明尚未完全固化。
2. 達到完全固化所需要的UV能量?
如果已經能確認UV油墨已完全固化、無脆化,附著狀態(tài)良好且符合要求,應立即記錄固化當時的UV能量數(shù)據,遇到印刷類似訂單時,就能設定到相同UV條件下進行印刷及上光,保證良好的固化效果。
UV能量的測試,通常有兩種方式:
(1)使用UV能量測試儀檢測,通常有探針式與圓盤式兩種主要類型:
①探針式
探針式可將探針直接插入UV燈內,檢查UV實際輻射能量。通常須有設計好的專用插孔,以維護檢測者的安全。
②圓盤式
圓盤式通常用于有輸送帶的UV固化裝置,將圓盤式測量儀置于輸送帶上,在一定速度下通過UV燈下,量測所接收到的UV總能量。
好的UV能量檢測儀,應說明或顯示以下量測規(guī)格:
UV能量顯示:xxx mj/cm2、mW/cm2、W/cm2;
可檢測的UV波段:如UV-A、UV-B、UV-C或UV-V;
可檢測的UV波長范圍:如280 — 400 nm·;
能顯示不同波段所接收到的UV能量值。
(2)使用UV能量貼紙檢測
UV能量測試條是利用在薄條紙片上涂布特殊感光涂層,通過UV燈照射后,根據顏色的變化,比對標準色塊來判斷所接收到的UV能量 (以mJ/cm2來表示)。
此種方式適合用在印刷薄片材料的印刷設備上,測量材料面所接收到的UV總能量。將能量條貼于待測印刷材料上,印刷時通過UV燈照射后,即可得知接收能量的參數(shù)。通常能量測試條所能顯示的只有所接收到所有波段能量的總和值。
同樣在選擇UV能量測試條時,應留意能量可檢測的范圍與波段:
可檢測的UV波長:如280—400 nm;
UV能量顯示:xxx mj/cm2或mW/cm2;
UV能量檢測和顯示的范圍:10-200mj/cm2或200-600 mj/cm2·;
可檢測的UV波段:如UV-A、UV-B、UV-C、UV-VIS。
UV印刷,要求的是立即干燥、固化,而實際面對最多的問題就是固化不良、固化過頭與附著不良。值得印刷業(yè)者們注意的是:固化不足,直接與UV設備狀態(tài)與維護有關,而固化過頭,牽涉能量的浪費,兩者都可能是資源的損耗。