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文档简介

1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。UV油墨的研究-第一章概述与理论部分第一节UV油墨概况UV油墨也叫紫外线干燥油墨,它主要是由预聚物(光固化树脂)、单体(树脂的溶剂,而且是可以经过反应与树脂一起成为结膜物质)、光引发剂(在UV光下引发树脂与单体成为固体物质)、颜料、胺类物质、水、助溶剂和其它添加剂等配制而成1。UV墨中的预聚物黏度一般都很大,需加入活性稀释剂稀释。而目前使用的稀释剂丙烯酸酯类化合物具有不同程度的皮肤刺激性和毒性,同时许多反应性稀释单体在紫外光辐射过程中还存在反应不完全的问题,残留单体具有可渗透性,易带来卫生安全隐患,并影

2、响固化膜的长期性能稳定。油墨虽具有极易调节的低粘度和极低的有机挥发物(VOC),但其干燥时间一般较长,大多需进行加热,基材耐热性亦受限制,干燥与固化交联可能同时发生等不足之处。UV油墨以水和乙醇等作为稀释剂。不添加有机溶剂,保证极微少的VOC排放,无臭味,无易燃易爆的危险,油墨生产和印刷生产现场环境和卫生条件得到根本改善。能够符合环境保护管理部门对本行业的最严厉要求。印刷品墨层中没有有机溶剂残留;没有或极低的重金属检出量,能够符合严格的食品、药品包装以及在儿童玩具上的使用要求。具有良好存放稳定性,低温-20和高温60存放48小时后恢复常温,油墨流动度变化最大不超过15%,油墨印刷适性和固化干燥

3、速度没有变化。具有优良使用稳定性,即使用高目数网布也不冻版,不堵网,印品色彩一致,成品率高。固含量高,墨层减薄少,固化前不流散,固化后图案清晰、网点表现力强,色彩鲜艳,不需要背印三色。干燥过程使用紫外线光源,能量利用率高,干燥快,节省时间,少占空间,生产效率高,适合快节奏的订单要求。附着力强,适合多种合成纸、灯箱布、KT板基材耐日光,耐磨,耐水,适合印刷户外场所使用的印刷品。印刷商生产的多种广告印刷品已经在北京、上海、广州等多个城市发布。网版清洗使用普通洗涤剂和自来水,无需有机溶剂,节省费用,操作安全无毒害。第二节UV油墨的组成聚合性预聚物聚合性预聚物是UVHYPERLINK/SellList

4、/4682.htmlt_blank油墨的主要部分,即UVHYPERLINK/SellList/4682.htmlt_blank油墨的连接料,决定UVHYPERLINK/SellList/4682.htmlt_blank油墨的性质,如:附着力、HYPERLINK/SellList/4576.htmlt_blank粘度、硬度、HYPERLINK/SellList/2846.htmlt_blank耐磨性、耐化学性、耐溶剂性、固化速度等。光固化HYPERLINK/SellList/4682.htmlt_blank油墨中使用的树脂一般采用饱和或不饱和的二元酸酯及丙烯酸系树脂,但不同的HYPERLINK/

5、SellList/4682.htmlt_blank油墨有不同的树脂,就光固化丙烯酸系树脂而言,可分为环氧丙烯酸树脂、丙烯酸聚氨酯、丙烯酸聚酯树脂、氯化聚酯丙烯酸树脂、纯丙烯酸聚酯、油改性丙烯酸聚酯等,所以不同的HYPERLINK/SellList/4682.htmlt_blank油墨有不同的性能。它是决定UV光油涂层性能的重要成分,是UV油墨中的最基本成分,是成膜物质,性能对固化过程和固化后墨膜的性质起着重要作用。一般根据骨架结构来分类。骨架结构影响涂层硬度、耐摩擦性、附着性、耐光性、耐化学品性和耐水性等。预聚物从结构上看,齐聚物都为含有“CC”不饱和双键的低分子树脂,如含有丙烯酸酰基、甲基丙

6、稀酰基、乙烯基、烯丙基等等。主要有环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、聚醚丙烯酸树脂、聚丙烯酸丙酯、不饱和聚酯树脂等几种树脂类型。而在同样的条件下,光固化速度丙烯酰基最快,故齐聚物大都为丙烯酸树脂。感光性单体(活性稀释剂)活性单体是一种分子量较大的化台物,它可降低HYPERLINK/SellList/4576.htmlt_blank粘度,但是有限的,起分散作用,决定HYPERLINK/SellList/4682.htmlt_blank油墨的表面特性,如光泽、硬度、柔软性、表面光滑度,并且参与UV树脂固化交联反应。它不同于一般的单体,沸点极高,常温下几乎不会挥发或根本不挥发。

7、UV油墨在涂布时需要有适应涂布机的粘度,一般是通过添加2080的单体来降低预聚物的粘度,同时单体自身发生聚合,成为固化膜的一部分。活性稀释剂也叫交联单体,是一种功能性单体,其在油墨中的作用是调节油墨的粘度、固化速度和固化膜性能。活性稀释剂结构上也含“CC”不饱和双键,可以是丙烯酰基、甲基丙稀酰基、乙烯基和烯丙基。鉴于丙烯酰基光固速度最快,因此目前使用的活性稀释剂大多是丙烯酸酯类单体。由于含有丙烯酰基的数量不同,可分为单官能团、双官能团三类,各类官能团活性稀释剂的释放效果和固化速度都不同。一般来说,官能度愈多,固化速度愈快,但稀释效果愈差。传统的活性稀释剂,如苯乙烯、第一代丙烯酸酯单体等,他们的

8、毒性很强,有些丙烯酸酯类单体对皮肤有很强烈的刺激作用。为了减少活性稀释剂对皮肤的刺激性,通常有两种方法:一是采用环氧乙烷,环氧丙烷和已酯开环聚合增加单体分子量;二是改变单体酯基结构;还有一种就是改变以前使用醇酯化方法。在采用醇加成到丙烯酰基上,使多官能度单体皮肤刺激性大大降低,如新戊二醇二丙烯酸酯采用酯化合成时,PH值(皮肤刺激性指数)为4.96,而采用加成法合成时,PH值降为0.3。性能比较好的单体:烷氧基丙烯酸酯、碳酸单丙烯酸酯、咪唑基单丙烯酸酯、环碳酸酯单丙烯酸酯、环氧硅酮单体、硅酮类丙烯酸酯以及乙烯基醚类单体等。选择单体时,要遵循以下原则:a、粘度低,稀释效果好;b、固化快;c、在材料

9、上有良好的附着性;d、对皮肤刺激性小,毒性小;e、在涂层中不留气味。光引发剂光引发剂是激发光固化树脂交联反应的特殊基团的有机化合物,作为光化学反应,引发剂一经受光激发吸收光子后便变得非常兴奋活跃,产生自由基,能量传递到高分子聚合物,就产生连锁反应,改变线性树脂为网状结构,使HYPERLINK/SellList/4682.htmlt_blank油墨固化成坚韧的HYPERLINK/SellList/4682.htmlt_blank油墨膜。它是能吸收辐射能,经过化学变化产生具有引发剂聚合能力的活性中间体的物质,也是任何UV固化体系都需要的主要成分。光引发剂可分为夺氢型和裂解型;夺氢型是需要和一含活泼

10、氢的化合物(一般称助引发剂)相配合,通过夺氢反应,形成自由基,是双分子光引发剂;裂解型是光引发剂受激光发后,分子内分解为自由基,是单分子光引发剂。(1)夺氢型:以二甲苯酮(BP)为例,单独使用二苯甲酮时,不能使烯类单体进行光聚合,要其成为光引发剂需求是不同的。其反应机理是不同的烷基和芳基,从醇和醚中提取氢原子时,氧气很容易淬灭激发态的二苯甲酮。而从胺中提取氢原子时,由于酮形成激发态后马上与胺形成激发态的络合物,避免了向氧分子的能量转移,所以胺体系不易为氧气淬灭,与醇醚体系相比,也减少了向单体发生能量转移的可能型。因此,在实际应用中,一般采用胺体系。除二苯甲酮外,这类光引发剂还有蒽醌类合硫杂蒽酮

11、类,如常用于UV油墨中的有2异丙基硫杂蒽酮。(2)裂解型:以安息香醚类为例,安息香醚曾是实际应用最广的一种光引发剂,其特点是激发态克直接分解成两会总自由基。生成的游离基都可以引发单体聚合。安息香醚的激发态寿命短,不易为氧气淬灭,也不能为苯乙烯所淬灭,所以可用于苯乙烯的聚合。但安息香醚即使不见光也有不同程度的热分解,贮存稳定性不好,一般要加稳定剂和阻聚剂,目前常用的是安息二甲香醚。选择光引发剂应遵循的原则:a、对UV范围的光量吸收效率高;b、相对稳定性好;c、成本低。颜料颜料:着色剂。决定HYPERLINK/SellList/4682.htmlt_blank油墨的细度、颜色及HYPERLINK/

12、SellList/4682.htmlt_blank油墨的耐候性和透明性等其他助剂助剂主要是用来改善油墨的性能,UV油墨中常用的助剂有稳定剂、流平剂、消泡剂、分散剂、蜡等。(1)稳定剂:稳定剂是用来减少存放时发生热聚合,提高油墨储存稳定性。常用对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌、2,6二叔丁基甲苯酚等。(2)流平剂:流平剂是用来改善油墨层的流平性,防止缩孔的产生,使墨膜表面平整,同时也增加了油墨印刷的光泽度。(3)消泡剂:消泡剂是用来改善油墨层的流平性,防止缩孔的产生,使墨膜表面平整,同时也增加了油墨印刷的光泽度。(4)分散剂:分散剂能使油墨中的颜料于连结料很好低润湿,使颜料在油墨中有很好的分散性,

13、缩短油墨制造时的研磨时间;降低颜料的吸油量,以制造高浓度的油墨;防止油墨中颜料颗粒的凝聚合沉淀。分散剂一般是表面活性剂。(5)蜡:蜡主要作用是改变油墨的流变性、改善抗水性合印刷性能(如调节粘性),减少蹭脏、拉纸毛等弊病,并可在干燥后的墨膜表面形成一光滑的蜡膜二提高印刷品的耐磨性等。在UV油墨中,蜡还起阻隔空气,减少氧阻聚作用,有利于表面固化。但在油墨中加入过量的蜡和选错蜡的品种,会降低油墨的光泽,破坏油墨转移性能,延长干燥时间。第三节UV油墨的优点一、UV油墨的优点1)不含挥发性有机溶剂、污染小、不损害人体健康,固含量100,不存在因溶剂的挥发而带来印刷墨膜厚度前后不一致的问题;2)uv油墨2

14、不堵网,有利于精细产品的印刷;3)印刷中,不担心溶剂对承印物的损坏,uv油墨品质稳定,干燥墨膜光泽度好,且墨膜耐磨、耐水、耐油、耐溶剂性好;4)uv油墨瞬时干燥,可组织快速印刷生产线,大大提高印刷效率;5)印刷时节省油墨,溶剂型油墨每千克大约可印50,而uv油墨在相同情况下可印70。二、UV油墨在印刷适性上的优势UV油墨与溶剂型油墨相比在印刷适性以及印刷质量上均有很大改善。由于UV墨是100%的固体,没有可挥发的溶剂,因此油墨黏度不会随着环境条件的改变而发生变化。在以前印刷工要完成一项周期很长的印刷,特别是印刷精细图案时,总要遇到黏度变化的问题,在印刷时前uv油墨后刮涂油墨,溶剂挥发使黏度发生

15、改变,每隔一段时间,墨层厚度就会不同。而UV墨,工作一天油墨黏度不会发生改变,印刷产品质量完全一样。在清洁方面,UV油墨在印刷后会立即放进固化设备中进行固化,因此印品接触杂质不多,可保持产品清洁。而溶剂型油墨在印刷后需很长时间进行干燥,当环境中灰尘较多时,会对产品产生污染。当制作发光标志牌时,往往需要印刷得较厚,需要多次印刷才能达到厚度要求,这时采用传统油墨进行印刷在每一次印刷后都要在烘道中走一次,需要耗费大量时间和能源。而采用UV固化油墨进行印刷,则不需要在烘道中进行烘干,每一次印刷后立即可以固化,进行下一步工序,大大节省了时间和能源。总的来说,UV油墨具有以下优点:1)不含挥发性有机溶剂、

16、污染小、不损害人体健康,固含量100,不存在因溶剂的挥发而带来印刷墨膜厚度前后不一致的问题;2)油墨不堵网,有利于精细产品的印刷;3)印刷中,不担心溶剂对承印物的损坏,油墨品质稳定,干燥墨膜光泽度好,且墨膜耐磨、耐水、耐油、耐溶剂性好;4)油墨瞬时干燥,可组织快速印刷生产线,大大提高印刷效率;5)印刷时节省油墨,溶剂型油墨每千克大约可印50,而UV油墨在相同情况下可印70。3、UV油墨将大举进军车身广告和条幅印刷领域UV油墨一直都处于发展变化的过程中,而且有越来越多的印刷厂开始采用新型UV数字印刷油墨。当UV固化油墨首次被推向市场的时候,它们在易碎性、黏着性和固化性等方面都存在着一定的问题。但

17、随着新型UV油墨的出现,所有问题都迎刃而解了。新款产品具有更高的粘性和更强的灵活性,能够满足卷到卷式打印机的需求,而且它们在色域和油墨配方的多样性等方面也比以前的产品有了很大的进步。新款UV油墨也被称为“阳离子UV油墨”,它们采用了冷UV光固化技术,能瞬间干燥,不需要等待24小时。在未来的日子里,这些油墨将大举进军由溶剂型油墨把守的数字印刷市场,特别是车身广告和条幅印刷领域。第二章UV油墨的干燥性能第一节UV油墨的固化干燥机理水性UV油墨主要是由预聚物(水基光固化树脂)、光引发剂、颜料、胺类物质、水、助溶剂和其它添加剂等配制而成。其干燥固化结合了UV光固化和水性油墨渗透蒸发二种干燥形式,具体说

18、主要有两种干燥方式:水性体系的预挥发干燥和紫外光固化。预挥发干燥机理预干燥是光固化之前必须有的一道工序,不进行预干燥将导致光固化的最终结果不理想。在水性UV油墨的制造过程中,水基光固化树脂通过添加一种碱或者酸使其变成羧酸盐才能溶于水,其中通过加氨水使其成盐的反应可示为:R-COOH+NHR-COO+NH(水溶性)反过来,在预干燥过程中发生的反应是:R-COO+NHR-COOH(水不溶)+NH二、光固化成膜机理UV固化水性材料的固化是指在紫外光的照射下,光引发剂吸收紫外光的辐射能后分裂成自由基,引发预聚物发生聚合、交联接枝反应,在很短的时间内固化成三维的网状高分子聚合物,得到硬化膜,实质是通过形

19、成化学键实现化学干燥。其固化过程一般可分为四个阶段:光与光引发剂之间相互作用,它可能包括对光的吸收和光引发剂之间的相互作用;光引发剂分子发生重排,形成自由基中间体;自由基与齐聚物中的不饱和基团作用引发链或聚合反应;聚合反应继续,液态的组分转变为固体聚合物。第二节影响UV油墨固化干燥的因素影响水性UV油墨固化干燥的因素很多,这些因素有以下几方面:一、水性体系的预干燥对光固化的影响固化前的干燥条件对固化速度的影响很大,不干燥或干燥不完全时,固化速度较慢,且随曝光时间的延长,胶凝率无明显提高。这是因为,尽管水对抑制氧的阻聚作用有一定的效果,但是这只能使墨膜表面迅速固化,只达到表干,而不能达到实干。由

20、于体系内含有大量的水,体系在一定温度下固化时,随着墨膜表面水分的迅速挥发,墨膜表面迅速固化,膜层里面的水则难以逸出,大量的水残留在墨膜中,阻止了墨膜的进一步固化,固化速度降低。另外,UV照射时的周围温度对UV油墨的固化有很大的影响。温度越高,固化性越好。因此施行预热的话,油墨的固化性会增强,附着性更好。水性UV固化树脂对光固化的影响水性UV固化树脂要进行自由基光固化,这就要求树脂分子必须带有不饱和基团,在紫外光的照射下,分子中的不饱和基团互相交联,由液态涂层变成固态涂层。通常采用引入丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基醚或烯丙基的方法,使合成的树脂具有不饱和基团,从而可以在合适的条件下进行固化,丙烯

21、酸酯由于其反应活性高而经常被使用。对于自由基型紫外光固化体系,随分子中双键含量的增加,涂膜的交联速度会增大,固化速度将加快。而且不同结构的树脂对固化速度影响不同,各种官能团的反应活性一般按以下顺序升高:乙烯基醚烯丙基甲基丙烯酰基紫色蓝色青色绿色黄色红色。相同的颜料的配比浓度不同,对墨膜固化速度的影响是不同的。随着颜料用量的增加,墨膜的固化速率均有不同程度的下降。其中黄色颜料的用量对墨膜的固化速率影响最大,其次为红色颜料、绿色颜料。由于黑色对紫外光的吸收率最大,使得黑墨的透光率最低,所以其用量的变化对墨膜的固化速率反而没有明显的影响。当颜料的用量过大时,墨膜表层的固化速率虽快,但是表层的颜料吸收

22、大量紫外光,降低了紫外光的透光率,影响深层墨膜的固化,导致了墨膜表层固化而底层不固化,易产生“皱皮”现象。四、光引发剂对水性光固化的影响光引发剂的作用是在其吸收紫外光能后,经分解产生自由基,从而引发体系中不饱和键聚合,交联固化成一整体。光引发剂的性能是水性光固化体系能否顺利聚合固化的关键。根据不同的引发剂有一个最大的吸收波长的原理,在选择光固化引发剂的时候应该使得光引发剂的吸收紫外线的波长区正好在颜料非吸收区或是微吸收区(颜料有一个适于引发剂吸收的波长窗口),即颜料的最大透过的波长区应与自由基引发剂的吸收波长区能重合。另外光引发剂的吸收波峰应尽可能与光源发射的主波长相近。光引发剂必须具有与水性

23、光固化体系一定的相溶性以及低的水蒸气挥发度,以使光引发剂得以发散,有利于得到满意的固化效果。否则,在干燥的过程中,光引发剂会随着水蒸气一起挥发掉,降低引发剂的效率。不同的光引发剂,具有不同的吸收波长,它们的配合使用可充分吸收不同波长的紫外线,提高紫外光辐射量的吸收,从而大大加快墨膜的固化速率。所以可以通过多种光引发剂的配合使用,并调整各种光引发剂的配比以获得固化速率快且性能优异的墨膜。体系中复合光引发剂的含量要适量,过低不利于同颜料的吸收竞争;过高光线不能顺利地进入涂层。油墨的固化速度开始时随着复合光引发剂的增加而增加,但当复合光引发剂量增加到一定值时,再增加其含量,固化速度反而会下降。五、U

24、V光源、辐照距离和光固化时间的影响UV光源辐射的是一个波段内的光,且各波长光的能量分布是不一样的。其中波长为300310nm,360390nm的光的能量分布是较好的,波长位于UV-A区域约360nm效果最佳。为使固化体系达到最佳的组合,UV光源的选择既要考虑体系所含颜料的UV光的吸收特性,同时又要兼顾到引发剂的UV吸收特性。在水性UV油墨的干燥固化过程中,辐照距离和光固化时间也会对光固化产生影响。辐照距离越近,光照越强,光引发剂生成自由基的速度越快,引起聚合的双键数目越多,树脂的交联程度也就越高,墨膜的固化速度就越快,反之越慢。水性UV油墨的光固化还必须有一个合适的光固化时间,时间太短,油墨的

25、固化不完全,当达到一个合适光固化时间时,固化膜的拉伸强度达到最大,继续增加光固化时间,固化膜的拉伸强度反而下降,并且固化树脂出现黄变现象。第三章UV油墨在不同印刷领域的应用UV油墨从用途上可分为两大类,即:UV印刷油墨和UV印刷电路板油墨。目前,用于印刷业的UV印刷油墨遍及胶印、凸印(包括柔性版印刷)、凹印、网印以及喷墨印刷等各个印刷领域,而UV印刷电路板油墨主要用于电子行业中电路板(简称PCB)的印刷。胶印UV油墨胶印采用UV油墨,可以免去喷粉,利于印刷环境的清洁,并避免了由于喷粉而给印后加工所带来的麻烦,如对上光、覆膜效果的影响,并可进行连线加工。UV油墨还可以防止油墨结皮,解决了胶印机停

26、机时的后顾之忧,同时又能提高干燥速度。尤其是在包装印刷中,经常需要印刷大面积实地,要求较高的密度,因此不得不加大上墨量,这时油墨的干燥问题就变得非常重要,往往会由于油墨不易干燥而影响印刷生产效率。而采用UV油墨,这个问题便迎刃而解。UV油墨色彩鲜艳、耐磨性优异,非常适合包装以及书籍封面的印刷。UV油墨固化时无渗透,可以在非吸收性的承印材料上印刷,如证卡的印刷等,这是普通的胶印油墨所不能涉足的领域。另外,胶印UV油墨在直邮、商业表格等票据印刷中也有广泛的应用。在国外,UV油墨的最大市场就是胶印UV油墨。凸版印刷UV油墨凸版印刷UV油墨主要用于标签印刷,也用于包装印刷,如软管印刷等。在柔性版印刷,

27、尤其是窄幅柔性版印刷中,人们更注重较少的停机误工时间、更强的耐摩擦性、更好的印刷品质量等。用UV油墨印刷的产品网点清晰度高、网点增大小、墨色鲜艳,比采用水性油墨印刷提高了一个档次。UV油墨具有广阔的发展前景。目前大多数柔性版印刷机都配有UV固化装置,且种类很多。凹版印刷UV油墨在凹版印刷领域,已经有选择地使用了UV油墨,但是技术和成本也相应地被提高。随着环境保护的呼声越来越高,以及对包装印刷品,尤其是食品包装安全性的要求越来越严格,UV油墨将会成为凹版印刷油墨的一种发展趋势。第四节丝印UV油墨UV油墨在丝网印刷中的优势非常明显,由于它只能在UV光下才能固化,在网版上不会产生令人头疼的堵网问题,

28、而且固化速度快,很好地解决了困扰丝网印刷界已久的堵网与油墨干燥速度的矛盾。丝网印刷品墨层较厚,干燥困难,若无干燥装置,印刷品很难堆积收集,实现高速印刷也就非常困难。采用UV油墨,这一切迎刃而解。如在光盘印刷中,全部采用UV油墨,提高了生产效率。在丝网印刷中采用一些装饰化的UV油墨印刷,可以产生一些特殊的效果,实现对印刷品表面的装饰。而这些特殊效果是其他印刷方式很难达到或不能达到的,只有网印+UV油墨才能实现。目前,常用的UV油墨有以下几种类型:网印UV仿金属蚀刻油墨、网印UV皱纹油墨、网印UV珊瑚油墨、网印UV冰花油墨、网印UV折光油墨、网印UV结晶纹路油墨等。另外,目前将丝网印刷与凹印、柔性

29、版印刷、胶印单元等组成组合印刷机,是目前印刷机发展的一个潮流,而丝网印刷单元必须采用UV油墨。第五节UV喷墨油墨除了以上提到的UV油墨外,一种新型油墨UV喷墨油墨也非常值得关注。一种新式的采用压电式喷头技术的平板喷墨打印机正在有力推动着UV固化技术在喷墨油墨上的应用。此外,压电式喷头技术现今还被用在混合印刷机和单机上。这些使用喷墨油墨的新领域为UV油墨提供了一种发展机遇,有望达到丝网印刷现有的规模水平。UV喷墨油墨的优越之处在于它不但具备传统UV技术在经济性和技术性上的优势,而且在使用和操作上也有其突出的优点,主要表现在以下几点。(1)没有挥发性有机物。(2)低能量需求。(3)快速固化。(4)

30、适合于各种各样的软、硬基材。(5)UV灯照射之前不会固化。(6)不堵塞喷头,无须清洗喷头。(7)油墨组成稳定。(8)良好的打印质量和耐抗性,如耐摩擦、耐水、耐光。(9)无油墨浪费。因此,UV喷墨油墨目前发展非常快,大有取代传统喷墨油墨的趋势。第六节印刷电路板油墨电路板的生产过程中,有一部此称为印制电路板。印制电路板用的UV油墨主要有:抗蚀用(包括耐电镀)UV油墨、阻焊用UV油墨以及字符标记用UV油墨,它们都是采用丝网印刷方式进行印刷的第四章UV油墨的市场状况以及发展前景当前,油墨行业越来越重视效率和环保问题,UV油墨以快速固化、环保等优点得到市场广泛的青睐,近几年,UV油墨的使用量一直保持6%

31、-8%的增长速度,UV油墨的研究和使用也同样有着越来越广阔的空间。油墨、承印物和印刷机器统称为印刷的三大要素,随着市场需求的多元化和个性化,油墨在印刷中扮演的角色越来越重要,所以新型油墨的诞生是商家满足市场需求,提高自身生产力的重要推动力量,目前有四个主要趋势推动着油墨业的向前发展:环保、能量固化油墨和涂料的使用、数字印刷的增长和市场对稿质量高生产力油墨需求量的增加。UV油墨的市场状况一、UV油墨的特点UV油墨的固化过程是一个光化学反应过程,即在紫外光的作用下,UV油墨中的光敏物质发生化学反应RIP,引发油墨聚合、交联,从而使UV油墨瞬间由液态变成固态。UV油墨与传统油墨相比,在使用中具有一些

32、突出的优点:UV油墨能够瞬间固化,无须喷粉,可以将印品堆成垛包装印刷,马上进入后加工,无须担心背面粘脏问题,明显提高了生产效率;UV油墨不使用溶剂,固化时不排放污染物质,不会释放挥发性有机化合物喷绘机,可以改善操作环境,防止大气污染,有利于环保;在没有紫外线照射的情况下,UV油墨不会固化,所以保管比较简单化妆品包装,而且UV油墨的光聚合反应跟传统油墨的挥发干燥不一样,墨膜100%固化,没有任何蒸发或溶剂类的污染物,且成膜硬度比其他油墨的墨膜硬度高,适用于对墨层硬度要求较高的印刷;UV油墨的印刷品光泽度高包装印刷,具有很好的耐摩擦性、耐溶剂性、耐热性等;UV油墨的适印范围广,在非吸收性材料(如金

33、属、箔材)上进行印刷更为方便,并可印刷对热量非常敏感的热收缩膜等材料。但UV油墨也有一些缺点,例如油墨价格高,不是所有的PS版和胶辊都适用胶印机,需购买UV新设备和清洗剂,印刷工艺较传统印刷工艺难掌握,对承印物的适应性不如溶剂型油墨,UV胶印油墨的水墨平衡较难控制等。二、UV油墨的应用现状目前UV印刷工艺在化妆品包装、食品包装、玩具包装、发泡包装、高档商业印刷、高光泽要求的产品等领域得到了广泛应用。目前,UV油墨已遍及胶印、凸印、柔性版印刷、凹印、网印以及喷墨印刷等各个印刷领域。三、国内UV油墨的发展国内UV油墨虽然起步较晚,但近年来随着国内经济的持续高速增长而呈现欣欣向荣的局面。据中国感光学

34、会辐射固化专业委员会的不完全统计,我国2004年UV油墨产量达到9056.5吨(如表1所示),比2003年增长39.0%;产值达59272万元,比2003年增长34.3%。其中,UV胶印油墨突破千吨大关,达到1459吨;UV光成像阻焊油墨也突破千吨大关,达到1184吨;还生产了少量UV光纤着色油墨,填补了我国在这方面技术上的空白。在2004年,我国UV胶印油墨、UV凹印油墨、UV柔性版印刷油墨、UV光成像阻焊油墨的发展速度非常快,都在翻倍增长,并有很好的市场潜力。我国UV油墨的生产主要集中在华东、华南地区,北方地区UV油墨生产企业并不是很多,但由于有天津油墨厂,生产量也较大,最薄弱的是西部地区

35、。中国的UV油墨市场起点较低,有较大的市场前景,UV油墨在未来几年将取得快速发展。四、国内UV油墨的现状随着UV固化技术的发展,其优势被不断看好。近年来,国内UV油墨发展速度非常快,应用领域越来越广泛。UV油墨从用途上可分为两大类:UV印刷油墨和UV印刷电路板油墨。其中,用于印刷业的UV印刷油墨目前遍及平印(胶印)、凸印(包括柔性版印刷)、凹印、网印以及喷墨印刷的各个领域;而UV印刷电路板油墨主要用于电子行业印制电路板(简称PCB)。UV油墨在丝网印刷中的优势非常明显,由于它无溶剂,只能在UV光下才能固化,在网版上不会因溶剂挥发而产生令人头疼的堵网问题,并且又能使丝网版印出2530m厚的墨膜,

36、在UV光的照射下瞬时固化。丝网印刷由于其印刷品墨层较厚,油墨干燥困难,若无干燥装置,印刷品很难堆积收集,实现自动化程度高的高速印刷也就非常困难,采用了UV油墨,这一切成为可能,如在光盘印刷中,全部采用UV油墨,提高了生产效率。在丝网印刷中,采用一些装饰性UV油墨还可以产生一些特殊效果,提高产品档次,而这些特殊效果是其他印刷方式很难或不能达到的。目前,常用的有以下几种类型油墨:UV网印仿金属蚀刻油墨、UV网印皱纹油墨、UV网印珊瑚油墨、UV网印冰花油墨、UV网印折光油墨、UV网印结晶纹路油墨等。五、美国UV油墨市场的发展现状在美国油墨市场中能量固化油墨和光油的销售额有了很大的增长主要是网印、胶印

37、、凸印和卷筒纸窄幅柔性扳印刷等领域所用的uV固化油墨。最近几年,美国油墨行业整体上一直处于低迷状态,只有极个别的产品例外仍然保持着逆势增长的态势,能量司化油墨就是其中之一。虽然能量固化油墨很有发展前途但这一市场仍然承受着原材料价格持续上涨的压力。近来市场上丙烯酸树脂短缺造成油墨行业原材料供应紧张并带动了油墨价格的上涨。自2004年以来很多原材料的价格都有不同程度的上涨,而这种趋势可能还会继续延续下去因此可以预见原材料价格的起伏不定最终会对UV油墨和田油墨造成负面的影响。折叠纸盒和标签是UV油墨两个最主要的应用领域。其中折叠纸盒的印刷主要采用单张纸胶印方式,标签印刷则采用典型的卷筒纸窄幅柔性版印

38、刷方式。在凹版印刷中,UV油墨的应用很少在市场上几乎可以忽略不计,同样,宽幅卷筒纸柔性版印刷也很少采用UV油墨。目前,集各种UV印刷方式为一体的组合式印刷机越来越受到用户的青睐。由于某些自由基UV油墨存在气味问题,因此,对于那些对气味敏感的软包装产品一些印刷企业开始采用阳离子型UV油墨和光油进行印刷和上光。武汉大学印刷与包装系王钦雯编译但是,与传统的自由基UV油墨相比阳离子型UV油墨的应用范围还是很窄。当前在能量固化油墨和光油的应用领域UV数字喷墨印刷是一个新的领域而且是一个很有发展前景的领域一直保持着快速增长的势头。提高生产效率是能量固化油墨和光油的主要优势,而更快的印刷速度更广泛的承印物更

39、好的一致性和视觉效果,也是促使UVEB油墨和光油的用量不断上升的因素。另外虽然UVEB油墨不含VOC有利于环保,但要将其用于食品包装行业仍是一个大问题。现在,UV技术已经接近成熟UV油墨的用量也有了很大的增长因此印刷企业都在期待着UV油墨价格的下降。然而,原材料价格的上涨成为重要的阻碍,使得印刷企业的这一愿望难以实现。相反UV油墨的价格可能还会持续走高。原材料价格的不稳定仍会是影响UV油墨价格的重要因素。六、欧洲UV油墨市场的发展现状近年来,UV油墨在欧洲印刷领域的市场份额不断增长,即便是在爆发经济危机的情况下,市场对这种油墨的需求依然十分旺盛。但是,在UV技术大行其道的背后,很多UV油墨生产商、供应商、配件供应商以及设备制造商都在担心这种油墨的耐久性是否能够得到市场的认可。此外,还有一些印刷企业、纸品加工商和终端用户在UV印刷过程的健康性、安全性和环保型。自从30年前首次登陆欧洲市场以来,围绕着UV油墨的质疑声就一直没有停止过。人们最担心的就是UV油墨中的有害成分,特别是光引发剂,

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