UV油墨的现状及发展趋势

设备材料55PRINTINGFIELD2012.01磁卡、塑料片材等制品的印刷，且塑料片材采用UV印刷工艺的趋势在不断发展。由于UV油墨具有传统油墨无可替代的优点，并可赋予印刷品特殊的价值，因此UV油墨的需求量在不断增加，年增长率约为10%。二、UV油墨的特点及适用范围UV油墨有纸张油墨、塑料油墨、金属油墨、磨砂油墨和特种油墨等，主要有以下特点。1.瞬间固化，印刷速度快UV油墨干燥时间只需零点几秒至几秒，网点扩大小，油墨几乎无渗透，油墨消耗量少，印刷品色强度、清晰度和稳定性都明显好于普通胶印油墨。印刷过程中无需喷粉就可防止背面蹭脏，高速印刷时不会出现粘脏或糊版等问题，既降低了收纸机的功率消耗，又改善了操作环境。油墨固化后可立即进行后续加工，节省场地，生产效率高，利于做短版活，适于大面积实地印刷、密度要求较高的印刷品。UV油墨适于高档香烟、酒、医药品、化妆品、食品等不容许有粉尘污染的包装印刷，以及后面有覆膜工序要求的包装印刷。2.具有良好的附着牢度，承印材料范围广通常金银卡纸、薄膜、镭射纸、合成纸、金属箔、塑料等许多非吸收性材料基本上都可以采用UV印刷工艺，解决了普通胶印油墨在非吸收性材料上附着牢度较差的问题。3.待机时间长，无需清洗UV油墨未经紫外光照射不会固化，印刷过程中待一、概　述随着我国国民经济的飞速发展，印刷包装业迅猛发展并带动了油墨制造业的快速成长，使我国在最近十几年间迅速崛起，成为世界油墨制造大国之一。到2010年底，中国印刷油墨年消费总量已超过43万t。随着我国胶印市场的快速稳步发展，胶印油墨得到了较快发展，其质量水平基本接近或达到了国际先进水平。据报道，胶印油墨在我国油墨市场中所占的比例已上升至50%～60%，而且这一比例在今后相当长一段时间内不会有很大的变化。随着出版物及包装印刷品和装饰装潢印刷品向个性化、多样化和高档化发展，以及高速、多色、低污染、高效率印刷设备的不断出现，必将对油墨制造的新技术、新品种提出更高的要求。UV技术于20世纪70年代末在发达国家开始商业化，我国是在90年代中期，广东、上海和江浙一带的外资、合资印刷企业开始引进并用于工业生产。经过十多年的消化吸收和发展，如今UV技术在全国范围内被众多印刷企业采用，供应渠道已不再以进口为主，国产UV油墨逐渐取代进口产品，国内大多数油墨生产企业都有自己品牌的UV油墨。这不仅为印刷企业提供了更具价格优势的UV油墨，同时也提供了更多的技术服务，积极推动UV技术在国内的推广应用，使这个领域能保持持续、高速发展。目前国内UV油墨最主要的应用领域是高档香烟、酒、保健品及化妆品包装的印刷，其份额约占一半以上；其次是各类商标、票据等的印刷；其余是一些特别材质或特殊用途的产品，如UV油墨的现状及发展趋势韩亚东宗大超设备材料56机时也不会在墨辊上干燥，免去了传统胶印油墨在停机时间较长时需清洗墨路的工作，减少了印刷作业中有机溶剂的使用量，改善作业环境的空气质量。在待机时，只需遮光防尘即可，既减少了油墨的浪费和有机溶剂的用量，还减少了操作工人的工作量，节省了时间，提高了生产效率。4.印刷适性好，印刷品性能优异UV油墨颗粒细、色强度高、黏度稳定，印迹固体成分高，网点再现好，色泽饱满鲜艳，适合于以专色作为防伪标志之一的包装产品；印刷品墨膜的光亮度和表面强度高，具有优异的耐摩擦性、耐划伤性、耐化学性和耐热性等性能，适用于要求具有功能性、耐久性、突出视觉效果的包装印刷和书籍包封。5.不含有机溶剂，不排放有害气体，符合环保要求由于不使用溶剂，具有接近100%的固含量，UV油墨在固化干燥时不向环境中排放有机溶剂等污染物质，可满足VOC排放法规，减少对大气的污染，减少有害气雾对操作人员的伤害，因此适用于对残留气味要求严格的食品、香烟、化妆品的包装印刷。6.适用于对热敏感的承印物印刷紫外光光源是一种几乎不会产生热效应的冷光源，对于那些热敏性较强的承印物不会造成影响，适用于对热敏感的承印物印刷。低温固化，可避免一些热敏性材料变形，有利于提高套印精度，也不会因承印材料变形造成墨膜脱落、起皱等现象。7.经济性与传统胶印油墨相比，除了能耗低，还能瞬间固化，快速印刷使生产效率提高和产能扩大。联机UV上光省去了印后再上光工序，降低了印刷废品率和能源消耗，还可以降低印刷产品整体生产成本，以弥补UV油墨价格较高带来的成本增加。三、UV油墨存在的技术问题UV油墨具有非常优异的性能，但是也存在一些问题。这些问题已经影响到它的进一步推广使用，解决这些问题，意义重大。1.光引发剂的迁移性和毒性美国FDA明确规定UV油墨不能用于与食品有直接接触的印刷品。欧洲辐射固化协会提出，UV油墨中某些种类的光引发剂在油墨固化后，残留物的迁移会对包装物造成污染。同时，光引发剂的气味问题也限制了UV油墨在食品、卫生用品方面的应用。这些问题已在业内引起广泛关注，进一步降低或消除UV油墨中残留光引发剂的迁移性、毒性和气味已经成为业界新的研究课题。2.单体的刺激性UV油墨中的活性单体对皮肤具有一定的刺激性和侵蚀性。在UV油墨的生产过程和使用过程中，生产操作人员经常会因为不慎接触到油墨而出现皮肤过敏的症状。因此，提高油墨的安全性，改善油墨生产和印刷作业环境，避免操作人员身体受到伤害，也是油墨制造商必须重视和亟待解决的问题。3.颜料润湿性与传统胶印油墨相比，UV油墨的预聚物树脂体系具有低分子量、高极性的特征，对于低极性的有机颜料粒子表面的亲和性较差，难以提供良好的颜料润湿性和分散稳定性，润湿性越好，其研磨性和分散性就越好。颜料润湿性能直接影响油墨的水墨平衡、光亮度和流动性，也会影响生产过程中絮凝现象的发生。若颜料润湿性不好，必须加强研磨过程，而且必须在低温下操作以防止凝胶。4.水墨平衡性能由于所使用的丙烯酸酯类预聚物和单体通常带有羟基、羧基和胺基等高极性基团，UV油墨对润版液具有较强的亲和性，容易被乳化。其次，印刷基材主要是以合成纸、金银卡纸和塑料等非吸收性材料为主，对润版液的吸收性较差。这些因素便导致UV油墨在印刷过程中的水墨平衡性能较差，水墨平衡不易控制，影响油墨的印刷适性。尤其是使用残留羟基数值高、极性大的预聚物、单体、助剂时，水墨平衡性能问题愈发突出。设备材料57PRINTINGFIELD2012.015.飞墨现象UV油墨中丙烯酸酯类预聚物对颜料润湿性差，在低剪切速度下刚性结构特征表现得更强，致使油墨在印刷机墨槽中的流动性变差。丙烯酸酯类预聚物的特殊流变性能和低分子量特征，导致油墨内聚力低，对温度变化敏感，表现出高黏性、低黏度的特征。在高速印刷状态下，由于油墨体系的黏弹性不足，便容易出现飞墨现象。若是为了提高油墨的流动性和分散性而选用分散性或流动性好的颜料，则飞墨现象会更加明显。通过添加高触变性的填充料可以改善体系的流变性能，增加体系的内聚力和黏弹性，提高油墨抗飞墨性能，但是这些助剂的效果很有限，无法从根本上解决飞墨问题，而且会影响油墨的光泽度、附着力等性能。6.对特殊塑料基材的附着力差UV油墨在非吸收性基材上固化时，由于单体及预聚物间的分子间作用力变为共价键键合，间距缩小，体积收缩，加之固化时间极短，墨层内部残存着很大的应力，便导致油墨在PP、PE等非极性基材承印物上的附着力不高。这类材料表面极性低，单体无法溶胀，已固化墨膜与基材之间无法形成有效的作用力。通过在油墨体系中选用表面张力较小的高官能度的单体（如乙氧基或丙氧基改性的丙烯酸酯），改善油墨对基材的润湿性，减小油墨的应力和体积收缩；选择高分子量、低玻璃化温度的预聚物，使用经特殊官能团改性的预聚物（如氯化聚酯丙烯酸酯），或者添加附着力促进剂等措施均能不同程度地提高油墨附着力。但是，这样的改良措施常会导致油墨的固化性能和印刷适性变差。从实际应用状况来看，要使UV油墨对所有基材都具有良好的附着牢度是十分困难的。在某些特殊情况下，除了提高油墨附着性能外，也必须对基材进行表面预处理（如电晕处理）或做增黏底涂层等，改善基材的表面性能。四、技术动向和发展趋势UV印刷工艺技术是近年来快速发展并且不断完善的新技术，在彩印包装业和标签、卡片、装饰装潢印刷业得以广泛应用。就其目前存在的一些问题，印刷厂商、印刷设备制造商、油墨制造商甚至化工原料生产商都在努力开发新的技术和产品。1.混合型油墨技术混合型油墨是一种改良型UV油墨，在使用上与传统胶印油墨无太大差异，可以用一般的清洗剂清洗，不必使用专用的墨辊、橡皮布、印版等。这种油墨有较宽的给水幅度，可得到较清晰的网点，不会在墨槽内氧化结皮，在印刷机上比较稳定，不含易挥发溶剂。混合型油墨技术是一种双重固化技术，结合了光固化和氧化聚合两种反应的优点，表现出很好的协同效应。混合型油墨的性能也综合了UV油墨和传统胶印油墨的优势，为UV油墨市场开辟新的发展空间。在欧美和日本等发达国家和地区，混合型油墨已占据了一定的市场份额，如太阳化工、富林特等公司都曾致力于对该领域的研究，国内也有油墨厂家进行研究开发。然而，这种油墨只是一种改良型油墨，并非真正意义上的UV油墨，加之本身的缺陷，其发展前景将不会对UV油墨产生冲击。2.电子束（EB）固化油墨技术电子束固化油墨是一种经高能电子束照射而固化干燥的油墨，属于新型环保油墨。这类油墨以无VOC排放，对操作人员健康危害小，产品气味低，无需光引发剂，固化速度快，可联机作业等优点受到国外印刷厂商的青睐，应用范围在逐步增大。随着原材料研发和油墨制造技术的进一步发展，以及EB固化设备的降价，EB固化油墨将成为具有发展前景的环保型、安全型和经济型油墨。国外的EB固化油墨在卫生、食品软包装印刷领域中的应用不断增长。目前阻碍EB固化油墨广泛应用的主要原因是EB固化设备价格较高，一次性投入较大。3.UV无水胶印油墨技术国内已有UV无水胶印油墨技术的发明专利。这种油墨的特点是，具有快干性和强韧的干燥墨膜。油墨的黏度高、黏性低、触变性大、流动性好、网点再现好。在满足纸张印刷后，正在向薄膜印刷领域（PP、设备材料58网纹辊多年来已经被说成是柔性版印刷工艺的“心脏”。不过也有人说，网纹辊充其量只是把精确数量的“血液”带到身体的特定部位，而墨泵才是“心脏”，它把大量的“血液”输送到“动脉”。无论是“心脏”还是“毛细血管”，网纹辊都是柔性版印刷机上的极为关键的部件。它用细小的网穴把油墨转移到印版，提供印刷所需要的PC、PVC、PS、合成纸等基材）扩展，适合印制商标、光栅、光盘和各种卡证等。4.UV油墨的革新技术目前UV油墨存在的问题与其结构中的组分密切相关，研究开发新的性能优异的油墨生产原料是从根本上解决这些问题的最有效手段之一。主要的研发内容有如下几个方面。⑴开发无毒、高效的光引发剂；⑵开发无毒、无刺激性活性单体；⑶开发多功能的预聚物树脂；⑷研发阳离子引发剂固化技术。五、结束语随着UV技术的不断创新和印刷行业市场的蓬勃发展，UV油墨在我国处于快速发展时期。但也必须看到，UV油墨在其发展过程中还存在一些尚待解决的技术问题。如何解决好这些技术问题，满足印刷应用市场的需求，将成为开发和推广UV油墨的关键之一。目前国内的UV油墨技术与发达国家和地区相比还有一定差距，高档UV油墨的品种和质量差距更大。究其原因，我国的UV技术研发起步晚，参与这一领域研发的科研机构数量和水平明显落后于发达国家。更重要的是，国内可供UV油墨生产选择的上游化工原材料品种及其质量远不及发达国家。可以预见，随着UV油墨技术的发展，经过油墨制造商和化工原料供应商的不懈努力，特别是在高水平科研机构的指导下，加强UV固化的物理化学机理和油墨组成的研究，开发应用新一代高性能的预聚物树脂、低毒高活性的单体以及更高效无毒的引发剂体系，更具技术含量的UV油墨产品将会不断进入市场。作者单位：全椒大哲油墨有限公司关键词：UV油墨印刷工艺包装印刷高　晶编译确切数量的油墨。如今，大多数网纹辊都是由激光器雕刻的，这已经有几十年的历史了。激光在陶瓷涂层的表面生成细小的网穴，这些网穴在大多数情况下是肉眼不可见的，但它们的体积已经大到足以从计量辊上接受油墨了。网穴越大，其在网穴中所容纳的油墨就越多，在网