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UV喷墨印刷的发展现状及趋势随着计算机技术和网络技术的不断发展，印刷产业正面临着一场从传统印刷方式向现代化数字印刷方式转变的技术革命，喷墨印刷的得到空前的发展。随着UV固化技术在喷墨印刷行业中的成功应用，不仅提高了喷墨印刷的质量，也给喷墨印刷技术开创了新的里程碑。一、UV喷墨油墨基本组成UV喷墨油墨与其它UV油墨的组成类似，主要由颜料、预聚物、稀释单体、光引发剂和其它助剂等组成。1.颜料颜料是油墨生产中不可缺少的原材料，在油墨中主要起着色作用，是一种微细粉末状有色物质，不溶于水或溶剂等介质中，但能以极小的颗粒均匀分散在油墨的基料中。由于UV油墨要以喷墨的形式印刷，所以UV喷墨油墨中颜料的粒径较小，因此所选用的颜料粒子的原始直径一般在几十纳米到几百纳米。2.预聚物预聚物是油墨配方中的基体树脂，构成油墨组分的基本骨架，油墨的基本性能主要由预聚物决定。在光固化过程中预聚物在光照条件下是可进一步反应的基团。3.单体单体是含有可聚合官能团的小分子体系，参加固化反应，其主要作用是调节UV喷墨油墨的粘度，，一般是添加20%～85%的单体来降低UV喷墨油墨的粘度。4.光引发剂光引发剂的作用是吸收紫外光能量，产生游离基，能量传递到预聚物，产生连锁反应，改变线性树脂为网状结构，使油墨由液态瞬间固化成固态的墨膜。按照所产生的活性碎片不同，光引发剂可分为自由基聚合光引发剂与阳离子聚合光引发剂5.助剂UV喷墨油墨需要加入一些助剂，以改善其性能，如光敏助剂、流平剂、表面活性剂等。二、喷墨印刷原理喷墨数字印刷是一种无压印刷方式，无须输出胶片、制作印版，是利用计算机图文信息对压电晶体进行控制，使喷嘴中的墨水在一定压力下，从极细的喷嘴喷出，喷射在承印材料上形成图文信息。喷墨成像依据其工作原理主要分为两大类：一是即时喷墨即按需喷墨，二是连续式喷墨。按需喷墨是现在喷墨打印的主流，按照墨滴的形成过程，可以分为热发泡喷墨打印、压电式喷墨打印、静电和声频四种方法。如今市场上绝大多数喷墨印刷机使用的是热喷和压电原理。1.热发泡在基本构造中，热喷喷头由墨腔、喷口和附近的加热器组成。一个少于几毫秒的电流脉冲通过加热器，热量由加热器表面传给墨水，墨水变成过热到气泡成核温度，对于水基墨，这个温度大约300℃。当成核发生时，一个水蒸汽泡瞬间膨胀将墨水推出喷口，一旦存于墨水中的所有热量耗尽，气泡开始在加热器表面破裂，气泡破裂的同时，墨滴断开并向纸排出，气泡形成和破裂的整个过程不到10μs，然后墨水再充满墨室并准备下一个过程，受墨室几何形状和墨水物理性质的影响，墨水再次充满的时间在80～200μs之间，如图1。图1热发泡喷墨的原理2.压电式压电喷墨是利用压电驱动装置对喷头中墨水加以固定压力，使其连续喷射。为进行记录，利用振荡器的振动信号激励射流生成墨滴，并对其墨滴大小和间距进行控制。由字符发生器、模拟调制器而来的打印信息对控制电报上电荷进行控制，形成带电荷和不带电荷的墨水滴，再由偏转电极来改变墨水滴的飞行方向，使需要打印的墨滴飞到纸面上，生成字符／图形纪录，如图2。图2压电喷墨的原理三、UV喷墨固化机理UV油墨的固化机理是利用一定波长的紫外线照射，激发引发剂释放出自由基，引发预聚物和活性稀释剂瞬间交联反应，使液态变成固态，所涉及的光固化反应大多数是光引发的链式聚合反应。在紫外光的照射下，光引发剂吸收光量子后，从基态变为激发态，分解生成自由基和阳离子。PI·→R·（PI为光引发剂）+CHRRCH2CHRCH2R产生的自由基引发不饱和双键发生聚合反应，形成长链自由基，使聚合物分子不断交联形成网状结构。RCH2CHR＋nCH2CHRR(CH2CHR)nCH2CHR(P)待自由基失去活性，链的增长终止，油墨就完全固化了。R·＋R·→R—RP1·＋P2·→P1—P2P1·＋P2·→P1＋P2四、UV喷墨油墨的优势1.图像质量更好UV喷墨可以实现高分辨率和高清晰度图像的印刷，并且图像的光泽度，耐水性好。2.承印物更广UV喷墨印刷可以在各种承印物上进行，对承印物的材料和形状无要求。UV喷墨是紫外光干燥，因此可以在非吸收性表面印刷。3.更环保UV喷墨绿色环保，无毒，不含VOC（挥发性有机化合物）因此印刷过程更环保，减少了操作人员接触有害污染物的机会。4.墨嘴通畅UV固化油墨不会在喷墨头处干固，避免了很多麻烦，如清洗喷墨头、去除不溶物等问题。由于不再需要等待溶剂挥发，无须使用大型干燥设备，因此，使用UV固化油墨可获得更高的生产速度，为短版印刷带来了灵活性、高效率。三、UV喷墨印刷的发展现状及趋势数字印刷方式转变的技术革命时代，喷墨印刷迅速发展。到2014年，全球数码印刷方式的市场占有率将提高一倍，占总市场的27.4%。喷墨印刷方式在速度、图像尺寸以及数字式成像能力方面的优势，使它变得很有吸引力，适合用于数字式彩色打样。2008年全球喷墨印刷机市场总额仅为19亿美元，预计2014年将跃升至近48亿美元，以160%的速度快速增长，几乎与单张纸印刷机市场看齐。UV喷墨印刷作为一种环保绿色的印刷方式，在这种大趋势下，市场占有率也迅速提升。据InfoTrends公司预测，在2010至2014年期间，UV油墨的销售额则将从目前的3.6亿美元增长到2014年的8亿美元。在平台式喷绘机中UV紫外线固化油墨仍然继续占据着优势地位。惠普预测，UV固化喷墨设备的销售增长率在2010年达到两位数的增长，而在2010年，UV油墨的销售额将超过设备销售额，成为UV印刷领域最大的增长市场。四、UV喷墨印刷的应用UV喷墨油墨在喷墨市场上发展迅速，应用广泛。技术发达国家在此领域的研究已经走在前列，并有部分产品问世，我国相关领域的技术研究与开发还处于起步阶段，在工艺和技术上都不成熟，不能商品化。1.大幅面印刷目前应用最多的领域就是大幅面印刷，这主要是由于UV喷墨印刷技术处于快速跟进开发阶段，具有良好印刷质量的商业规模的UV喷墨印刷现在业已实现。因此在中高档UV油墨消费市场上大多还被国外产品所占领，但是越来越多的厂商和科研单位已经进行对UV喷墨油墨的研发工作，相信不久的将来，就会在业内传来好消息。2.印花随着UV喷墨技术的不断成熟，人们发现如果将其应用到纺织品的印花上，将提升印花的质量和速度，也可能会产生巨大的市场，尤其是户外广告、路旗。户外广告是一个年产值达到数十亿美元的产业，它非常适合使用UV平台式喷墨印刷技术。UV喷墨技术应用到印花领域，能有效地弥补普通喷墨印花之不足，并能给印花行业带来新的活力。因此，UV喷墨印花将成为具有强势发展前途的印花工艺。