UV(紫外光固化)油墨是指在紫外線照射下,利用不同波長(zhǎng)和能量的紫外光使油墨連接料中的單體聚合成聚合物,然后固化成膜和干燥的一種成像物質(zhì)。在印刷過程中,我們經(jīng)常會(huì)碰到UV油墨沒有完全固化、附著力不牢、堆輥、干輥以及飛墨等不良現(xiàn)象,影響印刷品表面圖像的階調(diào)、色彩、清晰度等。本文,筆者根據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn),和大家一起分析下UV油墨在印刷過程中常見質(zhì)量問題的原因和解決方案,供讀者參考。
UV油墨固化不良
UV油墨是否徹底固化,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,因此在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)快速對(duì)UV油墨是否固化做出準(zhǔn)確判斷十分重要。
常見固化不良問題
UV油墨固化不徹底,墨層的附著力就比較差,印刷過程中會(huì)造成印刷墨層反粘在相鄰印品背面,出現(xiàn)印品粘臟;同時(shí),墨層表面不耐摩擦,在后續(xù)加工及印刷品的使用中容易被刮花,嚴(yán)重影響印刷品質(zhì)。
在大面積實(shí)地印刷過程中,由于給墨量太大,油墨層太厚,印刷品在過UV燈干燥時(shí)油墨不能完全干燥徹底,會(huì)出現(xiàn)油墨的表層干燥而底層未完全干燥的現(xiàn)象,我們稱之為油墨的假干現(xiàn)象。尤其是在印刷白色和黑色等深顏色實(shí)地時(shí)(如圖1所示),由于固化速度較慢,很容易產(chǎn)生假干現(xiàn)象,導(dǎo)致油墨固化不良。這一方面是因?yàn)榘咨珜?duì)所有的可見光都能全反射角,固化時(shí)需要較高的能量,所以白墨固化比較難;另一方面黑色和深色盡管在理論上對(duì)所有的光線都能吸收,但是由于顏料顆粒對(duì)于光線的遮擋作用,也阻礙了油墨的深層固化,也需要較高的能量,所以黑色等深顏色油墨固化速度較慢。
圖1 顏色對(duì)UV油墨固化速度的影響
圖2 白油墨和黑油墨對(duì)可見光的吸收和反射情況
固化不良判斷方法
經(jīng)過多年生產(chǎn)實(shí)踐,我們總結(jié)出了多種判斷方法,大體可以歸結(jié)為外觀觀測(cè)法、物理測(cè)試法和化學(xué)測(cè)試法。
(1)外觀觀測(cè)法。外觀觀測(cè)法無需借助任何外部工具,直接通過觀察UV油墨墨層是否具有光亮的表面來判定。一般來說,完全固化的UV油墨墨層有光亮的表面。
(2)物理測(cè)試法。常用的物理測(cè)試法有兩種,方法一:在印刷品表面的UV墨層上鋪一張紙,用手壓住該紙張并在UV墨層上來回多蹭幾下,如果發(fā)現(xiàn)印刷品表面的UV墨層表面發(fā)生了破壞現(xiàn)象,那么UV墨層沒有完全固化。方法二:用大頭針劃破印刷品表面UV墨層的表層,然后將其放在200倍放大鏡下觀察劃痕,如果在放大將下發(fā)現(xiàn)UB墨層的劃痕呈現(xiàn)鋸齒狀,那么表明UV墨層已經(jīng)完全固化。
(3)化學(xué)測(cè)試法?;瘜W(xué)測(cè)試法需要借助丙酮(CH3COCH3)溶劑來進(jìn)行測(cè)試,具體方法為將丙酮溶劑滴在UV墨層的上面,如果發(fā)現(xiàn)UV墨層能夠被溶解,那么說明UV墨層還沒有被完全固化。
固化不良解決方法
有印刷經(jīng)驗(yàn)的人都知道,其實(shí)印刷過程中UV油墨固化不良主要發(fā)生在印刷薄膜類產(chǎn)品的時(shí)候,印刷紙張類產(chǎn)品油墨干燥不良比較少。這主要是由于薄膜類產(chǎn)品表面張力比較低,油墨在這類產(chǎn)品的表面不容易牢固附著。
解決UV油墨固化不良的問題,最徹底的方法是換用固化速度更快的UV油墨;也可以換用色濃度更高的油墨,以較薄的墨層實(shí)現(xiàn)預(yù)期的色彩再現(xiàn),即通過減薄墨層,提高油墨的固化效率,使油墨完全固化。有些情況下也可以不更換油墨,通過添加適量的表面滑爽助劑或適量的固化助劑來提高UV油墨的固化效率,實(shí)現(xiàn)墨層的徹底固化。但是一般情況下,不推薦加入助劑的方法,以防止發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
UV油墨附著力不牢
印刷墨層附著力不牢并不都是由油墨本身造成的,與承印材料的表面性能也密切相關(guān)。當(dāng)更換或調(diào)節(jié)油墨不能解決問題,又不能更換承印材料時(shí),有兩種解決方案可以供印刷企業(yè)選擇。
方法1:在印刷色墨之前,先用印刷的方式涂布一層透明性良好、附著力優(yōu)異的介質(zhì)來改善承印材料的表面性能,使UV油墨能夠很好地附著在上面。該方案是在印刷機(jī)的第一機(jī)組印刷這種墨斗底油,采用UV固化。如海中輝的UV-112系列和UV-114系列可用于這種情況。
方法2:印刷前在承印材料表面涂布水性清漆打底,來解決爆墨、爆邊等墨層附著力不牢的問題。水性清漆以輥涂法涂布,采用紅外干燥。該方法是針對(duì)金銀卡紙、鐳射卡紙等承印材料對(duì)UV油墨的附著力不太穩(wěn)定而制定的,如海中輝的WP-2101E水性清漆可供選擇。
UV油墨轉(zhuǎn)移不良、堆輥、干輥
堆墨是指油墨堆積在橡皮布、印版和墨輥上,導(dǎo)致油墨傳遞轉(zhuǎn)移性不良,進(jìn)而使印刷品墨色模糊的一種印刷故障(如圖3所示)。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生堆墨的原因有很多,如油墨流動(dòng)性差、油墨轉(zhuǎn)移性不良、油墨與潤版液容易發(fā)生乳化、紙粉剝落混入油墨中、油墨細(xì)度不夠等均會(huì)導(dǎo)致堆墨問題的產(chǎn)生。
圖3 印刷過程中常見的堆墨問題
解決堆墨問題,常見的方法有:(1)使用抗水性好的油墨;(2)使用調(diào)墨油或者減粘劑調(diào)節(jié)油墨的粘性和黏度;(3)在生產(chǎn)過程中控制好水量,不宜過大。
UV油墨出現(xiàn)飛墨
印刷過程中出現(xiàn)飛墨現(xiàn)象,即污染環(huán)境,又損害操作人員的身體健康,還會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成不良的影響,如油墨飛散到印刷品的表面,就會(huì)使印刷品表面產(chǎn)生一定程度的臟污,使印刷品的清晰度等受到影響,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致印刷品作廢。
飛墨產(chǎn)生的原因
究其原因,產(chǎn)生飛墨的原因是由于UV油墨在轉(zhuǎn)移時(shí),在兩個(gè)相戶接觸的墨輥處,纖維物在兩處或兩處以上被切斷或拉長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生斷片,因表面張力成為球狀。此時(shí),纖維物與斷片界面存在的雙電層被破壞,一部分留存在UV油墨中,另一部分以相反的電荷逸向大氣中。當(dāng)纖維物縮短時(shí),印刷機(jī)中的電荷會(huì)逐漸堆積在墨輥及紙張的表面,而斷片因?yàn)閹в泻陀湍嗤碾姾桑诳拷伝蚣垙垥r(shí),會(huì)被排斥于空氣中,從而形成飛墨。
影響飛墨的因素
在印刷生產(chǎn)過程中,影響飛墨現(xiàn)象產(chǎn)生的因素有很多,如:
(1) UV油墨的黏度。如果UV油墨的黏度過大,在墨輥出口處被拉長(zhǎng),很容易產(chǎn)生飛墨現(xiàn)象,同時(shí)還會(huì)造成傳墨不均勻、紙張拔毛脫粉、紙張從橡皮布上剝離困難、易花版、掉版等問題;如果UV油墨的黏度過小,墨層分裂不佳,也很容易產(chǎn)生飛墨現(xiàn)象,同時(shí)使油墨乳化,起浮臟、糊版、網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大,進(jìn)而影響印刷品的承印質(zhì)量。
(2) UV油墨的厚度。墨輥上UV油墨的墨層越厚,產(chǎn)生飛墨的幾率就越大。如在銅版紙上進(jìn)行打樣,墨層厚度要求在1.2μm時(shí),版上油墨只要達(dá)到2.8g/m 2 就可以,而用膠版紙印刷時(shí),版上油墨最少也要達(dá)到4g/m 2 。此外,一旦遇到紙張性能對(duì)油墨附著力不好的情況時(shí),就會(huì)很容易造成墨輥堆墨,從而產(chǎn)生飛墨現(xiàn)象。
(3)墨輥。當(dāng)墨輥表面凹凸不平或者表面出現(xiàn)干結(jié)龜裂時(shí),部分油墨層加厚,墨霧量增大,很容易產(chǎn)生飛墨現(xiàn)象。
(4)印刷速度。生產(chǎn)過程中,如果印刷速度增加,飛墨現(xiàn)象產(chǎn)生的幾率也會(huì)增大。
(5)空氣濕度。如果生產(chǎn)車間的空氣濕度相對(duì)較小,會(huì)促進(jìn)飛墨現(xiàn)象的產(chǎn)生;如果濕度相對(duì)增大,空氣中的電荷量減少,飛墨量也會(huì)隨之變小。
(6)潤版液。如果UV油墨中潤版液過多,會(huì)形成嚴(yán)重的W/O型乳化油墨,黏度急劇下降,墨絲變短,從而產(chǎn)生嚴(yán)重的飛墨現(xiàn)象。同時(shí),浸入油墨的潤版液還會(huì)腐蝕金屬墨輥,在墨輥表面形成親水層而排斥油墨,造成金屬墨輥脫墨。
飛墨解決方法
生產(chǎn)過程中一旦遇到飛墨問題,常用的解決方法有:(1)調(diào)整UV油墨的黏度,因?yàn)橛∷C(jī)不同的印刷速度適應(yīng)不同的油墨黏度;(2)定期清洗膠輥,使墨輥的墨層分布均勻,傳墨性能提高;(3)控制印刷速度,過高的印刷速度會(huì)增加飛墨產(chǎn)生的可能性;(4)墨輥上墨層越厚,飛墨產(chǎn)生的幾率越大;(5)適當(dāng)增加生產(chǎn)車間的空氣濕度,因?yàn)榭諝鉂穸认鄬?duì)較高時(shí),飛墨的可能性越低;(6)膠印過程中要注意油墨的水墨平衡控制。
總之,飛墨現(xiàn)象在印刷過程中因?yàn)閮奢伒慕佑|旋轉(zhuǎn)隨時(shí)可能發(fā)生,這就要求操作人員不僅要有高技能的操作水平,還要對(duì)印刷涉及到的數(shù)據(jù)、規(guī)范了如指掌,盡可能把飛墨現(xiàn)象產(chǎn)生的幾率降到最低。
一般來說,UV油墨的固化速度越快,印刷墨層表面硬度越高,柔韌性越低,在承印材料表面的附著力越差,印刷品光澤度會(huì)越低??傊绊慤V油墨使用的各種因素之間是緊密相連并相互影響的,印刷企業(yè)在應(yīng)用UV油墨的過程中一定要多角度考慮、排除棘手問題,充分發(fā)揮UV油墨的優(yōu)勢(shì)。
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