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UV固化油墨使用中20个经典问题

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UV固化油墨使用中20个经典问题

发布日期:2019-07-18 作者: 点击:

1、当油墨固化过度的时候会发生什么?
有一种理论认为当油墨表面被过多紫外光照射时,就会变得越来越硬。而当人们在这层变硬的墨膜上再印刷一种油墨,并进行第二次干燥的时候,上层油墨与下层油墨之间的附着力就会变得很差。

而另外一种理论认为固化过度会造成油墨表面的光氧化。光氧化的发生会破坏墨膜表面的化学键,如果墨膜表面的分子键出现退化或损坏,那它与另外一个墨层之间的附着力就会降低。固化过度的墨膜不但灵活性差,而且还容易发生表面脆化。

2、为什么有些UV油墨的固化速度要比其他油墨快?
UV油墨一般是根据某些承印物的特点和某些应用的特殊要求而配制的。从化学的角度来看,油墨的固化速度越快,它在固化后的灵活性就越差。大家可以想象一下,当油墨发生固化时,油墨分子都会发生交联反应,如果这些分子形成的分子链非常多而且有很多分叉,那油墨的固化速度就会很快,但灵活性不高;如果这些分子形成的分子链比较少,而且没有分叉,那这种油墨的固化速度可能会很慢,但一定会非常灵活。
大多数油墨都是根据应用需求而设计的。举例来说,对于专为生产薄膜开关而设计的油墨,固化的墨膜必须要能与复合胶粘剂相兼容,而且还要有足够的灵活性,以适应模切和压花等后续加工。值得注意的是,油墨中所使用的化学原料不能与承印物表面发生反应,否则就会引起开裂破碎或脱层等现象。这种油墨的固化速度通常都比较慢。而那些专为生产卡片或硬塑料展板而设计的油墨则不需要具有如此高的灵活性,而且根据应用需要,它们的干燥速度也比较快。
无论油墨的干燥速度是快还是慢,我们都要以最终的应用为出发点。另外一个值得注意的问题是固化设备。有些油墨原本可以很快固化,但由于固化设备的工作效率不高,也有可能导致油墨的固化速度减慢,或者固化不完全。

3、为什么当我使用UV油墨的时候聚碳酸酯(PC)薄膜会发黄?
聚碳酸酯对波长小于320纳米的紫外线比较敏感。薄膜表面的泛黄是由光氧化引起的分子链的断裂造成的。塑料分子键吸收紫外光能,并产生自由基,这些自由基与空气中的氧气发生反应,就会改变塑料的外观和物理特性。

4、如何避免或消除聚碳酸酯表面的泛黄?

如果用UV油墨在聚碳酸酯薄膜上进行印刷,那它表面的泛黄可以减少,但不能完全消除。使用添加了铁或镓的固化灯泡能有效减少这种泛黄的出现,这些灯泡会减少对短波长紫外线的发射,以免对聚碳酸酯产生破坏。此外,恰当地对每一种墨色进行固化也有助减少承印物在紫外光下的曝光时间,并降低聚碳酸酯薄膜发生变色的可能性。

5、UV固化灯上的设置参数(瓦/英寸)与我们从辐射计上看到的读数(瓦/平方厘米或毫瓦/平方厘米)之间有什么关系?
瓦/英寸是固化灯的功率单位,它是根据欧姆定律伏特(电压)x安培(电流)=瓦(功率)得出的;而瓦/平方厘米或毫瓦/平方厘米表示的是辐射计通过固化灯下时,每一个单位区域内的峰值照度(UV能量)。
峰值照度主要取决于固化灯的功率。我们之所以用瓦特来衡量峰值照度,主要是因为它代表了固化灯消耗的电能。除了固化单元接收的电量以外,其他影响峰值照度的因素还包括反光镜的条件和几何形状、固化灯的使用年限以及固化灯与固化表面之间的距离。

6、毫焦与毫瓦之间有什么区别?
在一定时期内照射到某一特定表面的总能量通常用焦/平放厘米或毫焦/平方厘米来表示。它主要与传送带的速度、固化灯的功率、数量、使用年限、状态以及固化系统中反光镜的形状和条件有关。
而照射到某一特定表面的UV能活辐射能的功率主要用瓦/平方厘米或毫瓦/平方厘米来表示。照射到承印物表面的UV能越高,渗透到墨膜中的能量就越多。无论是毫瓦还是毫焦,都要在辐射计的波长灵敏度达到一定要求的情况下才能进行测量。

7、我们如何确保UV油墨的恰当固化?
墨膜在第一次通过固化单元时的固化是非常重要的。恰当的固化能最大限度地避免承印物的变形、固化过度、重新湿润和固化不足等问题,并能对油墨与幽默或涂层与涂层之间的粘性进行优化。

丝网印刷厂必须要在生产开始之前确定生产参数。为了测试UV油墨的固化效率,我们可以先以承印物所能允许的最低速度开机印刷,并对先印刷好的样张进行固化。随后,将固化灯的功率设置到油墨制造商规定的数值上。而在对黑色和白色等不易固化的颜色进行处理的时候,我们还可以适当地调高固化灯的参数。
等印张冷却之后,我们可以用双向影线法来测定墨膜的附着力。如果样张能够顺利通过测试,那就可以将纸张的传送速度提高10英尺/分钟,然后再进行印刷和测试,直到墨膜失去对承印物的附着力为止,并记录下这时的传送带速度和固化灯参数。接着,可以根据油墨系统的特点或油墨供应商的建议,将传送带的速度降低20-30%。

8、如果色彩没有重叠,我是否应该关心固化过度的问题? 
当一个墨膜的表面吸收了过多的紫外光时就会出现固化过度的问题。如果不能及时发现个解决这个问题,墨膜表面就会变得变得越来越硬。当然,只要我们不进行彩色叠印,就不必过于关心这个问题。
但是,我们需要考虑到另外一个重要的因素,那就是被印刷的薄膜或承印物。紫外光能影响大多数承印物表面和某些对特定波长的紫外光敏感的塑料。这种对特定波长的敏感性加上空气中的氧气可能导致塑料表面的退化。承印物表面的分子键可能会被破坏,并导致UV油墨与承印物之间的附着力失效。承印物表面功能的退化是一个循序渐进的过程,而且与其接收到的紫外光能有着直接的关系。

9、UV油墨是绿色油墨吗,为什么?
与溶剂型油墨相比,UV油墨的确比较环保。UV固化油墨能够100%地变成固体,这意味着油墨中的所有组份都会变成最终的墨膜。而溶剂型油墨则会随着墨膜的干燥,将溶剂排放到大气中。由于溶剂属于挥发性有机化合物,因此会对环境产生危害。

10、密度计上显示的密度数据的测量单位是什么?
光学密度是没有单位的。密度计测量的是从一个印刷表面反射或透射的光线数量。连接在密度计上的光电眼能将反射或透射光线的百分比转换成密度值。

11、密度会受到哪些因素的影响?
在丝网印刷中,影响密度值的变量主要有墨膜厚度、颜色、颜料颗粒的尺寸和数量以及承印物的颜色。光学密度主要由墨膜的不透明度和厚度决定,而不透明度又要受到颜料颗粒的尺寸和数量及其吸光和散射特性的影响。

12、什么是达因水平?
达因/厘米是用来测量表面张力的单位。这种张力是由一个特定液体(表面张力)或固体(表面能)的分子间引力引起的。为了便于实际使用,我们通常会把这个参数称为达因水平。

一个特定承印物的达因水平或表面能代表着它的润湿性和油墨附着力。表面能是一种物质的物理特性。印刷中使用的很多薄膜和承印物都具有较低的打印水平,例如31达因/厘米的聚乙烯和29达因/厘米的聚丙烯等,因此需要得到特殊处理。
恰当的处理能够提高某些承印物的达因水平,但这只是暂时的。当你准备印刷的时候,还有一些其他因素会影响承印物的达因水平,例如:处理的时间和次数、存储条件、环境湿度和粉尘多少等。由于达因水平会随着时间的推移而改变,所以大多数印刷厂都认为有必要在印刷之前对这些薄膜进行处理或重新处理。

13、火焰处理是如何进行的?
从本质上来说,塑料都是无孔的,而且具有惰性表面(表面能较低)。火焰处理是一种对塑料进行预处理的方法,能提高承印物表面的达因水平。除了塑料瓶印刷领域以外,这种方法也被广泛地应用于汽车和薄膜加工行业。火焰处理不仅能提高表面能,而且还能消除表面污染。
火焰处理包含着一系列复杂的物理、化学反应。火焰处理的物理机理在于:高温的火焰将能量传递给承印物表面的油污和杂质,使其受热蒸发,起到清洁作用;而它的化学机理在于:火焰中含有大量的离子,具有很强的氧化性,在高温状态下与被处理物表面发生氧化反应,使被处理物表面形成一层带电的极性功能团,提高了其表面能,从而也提高了其吸附液体的能力。

14、什么是电晕处理?
电晕放电是另外一种增加达因水平的方法。通过给介质辊施加高压,能使周围的空气发生电离,当承印物通过这个电离区域的时候,材料表面的分子键就会发生断裂。这种方法通常被用在薄膜材料的轮转印刷中。

15、增塑剂是如何影响油墨在PVC上的附着力的?
增塑剂是一种能使印刷材料变得更加柔软和灵活的化学品,它在PVC(聚氯乙烯)中的使用非常普遍。添加到柔性PVC或其他塑料中的增塑剂的类型和数量主要取决于人们对印刷材料的机械、散热和电学性能的要求。
增塑剂有可能迁移到承印物表面,并影响油墨的附着。残留在承印物表面的增塑剂是一种污染,会降低承印物的表面能。表面上的污染越多,表面能就越低,它对油墨的附着力也就会越小。要想避免这种情况,人们可以在印刷之前用温和的清洗溶剂清洁承印物,以提高它们的印刷适性。

16、我需要用多少盏灯来进行固化?
尽管油墨系统和承印物的种类有所不同,但在一般情况下,用一个灯固化系统就足够了。当然,如果你有足够的预算,也可以选择一个双灯固化单元,以提高固化速度。两个固化灯之所以好于一个,是因为双灯系统能在相同的传送速度和参数设置下,为承印物提供更多的能量。我们需要重点考虑的一个问题是固化单元能否足以使在正常速度下印刷的油墨干燥。

17、油墨的粘度是如何影响印刷适性的?
大多数油墨都有触变性,这意味着它们的粘度会随着剪切力、时间和温度的变化而变化。此外,剪切速率越高,油墨的粘度就会越低;环境温度越高,油墨的年度也会越低。丝网印刷油墨一般都能在印刷机上达到良好的效果,但根据印刷机设置和印前调整的不同,偶尔也会出现印刷适性的问题。而且油墨在印刷机上的粘度与它在墨盒里的粘度也是不同的。
油墨制造商会为自己的产品设定一个特定的粘度范围。对于过稀或粘度过低的油墨,用户还可以适当添加增稠剂;而对于过稠或粘度过高的油墨,用户也可以添加稀释剂。此外,你还可以联系油墨供应商,索要产品信息。

18、影响UV油墨的稳定性或保质期的因素有哪些? 
影响油墨稳定性的一个重要因素就是对油墨的存储。UV油墨通常都是储存在塑料墨盒而不是金属墨盒里的,因为塑料容器具有一定的透氧性,能确保油墨表面与容器盖之间存在一定的空气间隙。这种空气间隙——特别是空气中的氧气——有助于最大限度地减少油墨的提前交联。除了包装以外,油墨容器的温度也对于保持它们的稳定性有着至关重要的作用。高温会引起油墨的提前反应和交联。
对原有油墨配方的调整也有可能会影响油墨在货架上的稳定性。添加剂,特别是催化剂和光引发剂,可能会缩短油墨的保质期。

19、模内贴标(IML)与模内装饰(IMD)之间有什么区别?
模内贴标与模内装饰的基本含义是一样的,那就是将标签或装饰薄膜(预制的、未预制的)放进模具内,制件成型时熔融塑料将其支撑住。前者使用的标签是用不同的印刷技术生产的,例如凹印、胶印、柔印或丝网印刷。这些标签通常只在材料上表面进行印刷,而未被印刷的那面则与注塑模具相连。
模内装饰大多被用来生产耐用零件,而且通常是在透明薄膜的第二个表面进行印刷的。模内装饰一般采用丝网印刷机印刷,它所采用的薄膜和UV油墨必须要与注塑模具相兼容。

20、如果用氮固化单元来固化彩色UV油墨,会发生什么?
用氮气来固化印刷品的固化系统早在十年前就已经出现了。这些系统主要被用在纺织品和薄膜开关的固化过程中。人们之所以要用氮气来取代氧气,主要是因为氧气会抑制油墨的固化。但是,由于这类系统中灯泡的光照非常有限,所以对颜料或彩色油墨的固化效果也不是很好。

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