常識講解油墨顏色與UV固化的重點知識

UV油墨早在20世紀(jì)40年代就已開發(fā)出來，但是直到最近20年才得到發(fā)展，業(yè)界對UV油墨也有了更近一步的認(rèn)識。但是由于UV油墨價格較高，干燥UV油墨早在20世紀(jì)40年代就已開發(fā)出來，但是直到最近20年才得到發(fā)展，業(yè)界對UV油墨也有了更近一步的認(rèn)識。但是由于UV油墨價格較高，干燥設(shè)備投資較大，使用工藝較常規(guī)油墨更復(fù)雜，這些都阻礙了其更廣泛地應(yīng)用。

 

 

現(xiàn)代印刷向著快速、多色一次印刷的方向發(fā)展的趨勢，也對油墨提出了更新的要求，因此，UV油墨的優(yōu)勢就更顯著了。如，UV油墨在印刷機上不干燥，而印到印品上能夠迅速干燥，這既符合印刷廠連續(xù)印刷的要求，也滿足高速、多色印刷機的要求。

顏料對固化的影響

 為了滿足高檔印刷需求，只靠三原色油墨是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要使用專色油墨，但這對于UV油墨來說，有些顏料顆粒會與光引發(fā)劑或光敏劑“爭奪”入射的UV輻射能，從而影響后者對輻射能量的吸收，使照射到UV油墨表面的紫外光線不能直接透射過去，而只能經(jīng)過多次反射和光散射繞過上面的顏料顆粒到達(dá)墨層下面，減慢了干燥速度，降低了干燥效率。

在UV油墨中包含著成千上萬個顏料顆粒，因此，UV光線必須有足夠的強度才能到達(dá)墨層底部。如果光強不足，墨層底部得不到紫外光線照射，油墨就不能徹底固化，造成墨層外硬內(nèi)軟，由于聚合時的體積收縮而使表面起皺，影響印刷質(zhì)量。同時要注意，UV油墨的固化與UV光油的固化是有區(qū)別的。顏料除了影響UV油墨的固化外，還會影響到墨層的黏度、流動性、潤濕性、流平性等；而顏料與反應(yīng)性基料之間的相互作用還會導(dǎo)致油墨儲存期下降或顏色發(fā)生變化等問題。

顏料顏色與固化

 在丙烯酸酯和胺類組成的光引發(fā)體系中使用某些黃色顏料時，油墨顏色會發(fā)生很大變化。比較難以固化的顏料是黑色、白色、酞菁及黃色顏料。白色和黑色呈現(xiàn)出兩種極端現(xiàn)象，白色完全反射光線，黑色完全不反射光線。

人們甚至認(rèn)為，讓UV光線通過一個具有一定厚度并對該光不透明的膜層，使其達(dá)到固化似乎不可能，但優(yōu)化固化條件就會使含有顏料的UV油墨的良好固化成為可能，有些問題是可以根據(jù)顏料對UV光的吸收特點，通過選擇光引發(fā)劑和顏料來解決或改善，也可以通過調(diào)整UV光源來減少固化顏料造成的影響。

 不同的顏料對光的吸收、反射和散射的特性不同，所以對UV固化的阻礙程度也不同，大多數(shù)顏料在部分UV光和可見光范圍內(nèi)都有一定的可透射區(qū)，稱為該顏料的“光譜窗口”，在該窗口光引發(fā)劑可充分吸收UV光輻射能，因此，確定該窗口的位置對選擇合適的光引發(fā)劑是非常重要的。也就是說，光引發(fā)劑應(yīng)與油墨體系中的顏料相匹配，并且在顏料對UV光吸收較弱的波長范圍內(nèi)。因此，使用UV油墨時應(yīng)注意細(xì)心觀察顏料與光引發(fā)劑吸收光譜間的關(guān)系。

 不同顏色的UV油墨的固化速度是不相同的，因為各種顏色的顏料顆粒所反射出的光波波長不同，反射的波長越接近UV光的波長，其固化速度就越慢，所需的UV光能量就越高；反之，固化速度就越快，所需的UV光能量就會低。因此，對不同顏色的油墨必須調(diào)整UV固化速度，才能減少顏料對油墨固化的影響。

 普通油墨的顏料幾乎不影響干燥速度，不同色相的油墨是由不同顏料、同一基料和同樣的助劑組成的，但UV油墨的情況卻截然不同，由于不同顏色的顏料對不同光譜波長的光線進(jìn)行有選擇的吸收和有條件的反射，故不同色相油墨的固化速度也不會相同。另外，印刷中需要將不同顏色的油墨進(jìn)行混合，即配色，由于任何顏色都是對于混合波長刺激的感受結(jié)果，UV油墨也是如此；而且還要考慮顏料的著色力、顏料與其他組分之間發(fā)生相互作用的可能性、顏色對UV光線的吸收等問題，若是有較強的吸收，勢必降低固化速度，并且使固化工藝變得更加復(fù)雜，再加上顏料比例的差別，其固化條件也就更難于掌握，必須經(jīng)過實踐，摸索出適宜的固化速度。UV光線對濃度為10%的顏料礦物油懸浮液的透過率與UV光線的波長曲線關(guān)系。這些曲線隨波長的不同而變化，但在給定的波長下，通常是品紅顏色具有最大的透過率，其他依次為黃色、青色、黑色，這與UV光照強度與固化速度的實驗曲線的排序完全相符。

 對于含有白色或黑色顏料體系的UV油墨，因為白色對所有的可見光能全反射，因而固化時需要較高的能量，相反，黑色盡管在理論上對所有的光線都能吸收，但是由于顏料顆粒對于光線的遮擋作用，也阻礙了油墨的深層固化，故也需要較高的能量，所以固化速度較慢。

 油墨中常用的白色顏料是鈦白粉（TiO2），其有效吸收光波長約為380nm，另外，還可全部反射波長為420nm的光，因此，其反射光的波長范圍在380～420nm，這就對光引發(fā)劑的選擇提出了更高的要求。選擇光引發(fā)劑時應(yīng)考察其吸收光譜，使其既能與UV燈的發(fā)射光譜相匹配，又使其能吸收波峰在選定顏料對UV吸收較弱的波長范圍內(nèi)，這樣才能取得事半功倍的固化效果。而黑色顏料則在整個可見光譜范圍內(nèi)都會產(chǎn)生吸收，因此，黑色油墨體系最難固化，對于遮蓋力較好的顏料以及墨層厚度達(dá)20μm以上的膜層固化就更難了，不同等級的炭黑會對固化產(chǎn)生很大的影響。此外，使用專門的黑色顏料也可能會改變這一狀況。

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