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上光技术的现状与发展趋势的探讨

时间:2021-07-09 来源网站:包头化工机械网

上光技术的现状与发展趋势的探讨

近年来, 国内外的印后加工逐步向精致化发展, 从而引起了生产企业对印刷后续加工中上光技术的重视。上光的方式主要有溶剂型、水性、UV和EB固化几种,其中应用于国内外市场的主要是水性上光和UV上光。表1是国内外最近时期上光技术的现状和发展趋势。可以看出, 溶剂型上光由于污染较大将被淘汰,EB 固化上光尚处于起步阶段,而水性上光和UV上光发展势头强劲,在未来几年必将成为市场的主导产品。

鉴于以上分析, 根据笔者对西安地区印刷企业的调查, 我们分几个方面用典型事例来探讨水性上光和uV上光的原理及应用前景。

1 上光油材料

水性上光油的材料组成主要有:丙烯酸共聚物溶液、丙烯酸共聚物乳液、氨水或胺类物质、表面活性剂、消泡剂等和其他一些助剂。

UV上光油材料组成主要有:丙烯酸环氧类树脂、双官能团稀释剂、多官能团稀释剂、组合光引发剂、三乙醇胺类光增强剂和表面活性剂。

2 上光油理化性能

以表2的形式来比较一下水性上光和UV上光的异同点。

3 配制及固化机理1) 水性上光油。以美国劳特公司生产的HYDRO-REZ型水性固体丙烯酸树脂为例。该树脂由30% 的HYDRO-REZ, 7%的氨水(浓度28% ),58% 的水和5% 的异丙醇组成。水性上光油配制首先是用合成树脂和水(或水和醇)及氨水混合在一起溶解, 待树脂完全溶解后~l-12n氨水, 调整pH值至8~8.5, 形成完全透明的溶液。加氨水或胺类物质的目的是对单体进行水解。水解方法主要有醇解法和成盐法两种:醇解法是将已合成丙烯酸类树脂进行醇解,使其形成水溶液;成盐法最为常用, 它主要是用丙烯酸类与含有不饱和双健的羧酸单体共聚,然后再加胺中和成盐, 使共聚物具有水溶性。水性光油的固化主要是通过脱水过程中使氨基和羧基作用成盐, 从而产生交联, 干燥成膜, 具有一定的光泽度、耐水性、耐磨性等。

2)UV上光油。以辊涂纸张上光油为例。该上光油由18.4%的环氧丙烯酸酯,55.4% 的活性稀释剂TPGDA,10% 多官能团单体, 10% 的叔胺单丙烯酸酯,5% 的二苯甲酮和1.2% 的光引发剂混合搅拌均匀而成。UV上光油的固1"4c是在涂装后, 通过紫外线的照射, 由光引发剂产生自由基或游离基,通过激发具有双官能团的预聚物和单体产生新的链自由基, 新产生的链自由基继续和下一个双健单体反应,如此循环产生交联,在很短的时间内便可在印刷品表面形成一层光滑致密的膜层。交联方式主要有链增长、环化和交联成网状结构三种。

4 上光工艺及干燥环境zk性上光和UV上光一般都可用于柔印、凹印及胶印的联机上光, 也可由于上光机涂布上光。

UV上光前须充分干燥印品,并清除粉尘,然后用活性稀释剂或少量乙醇调整上光油粘度,其工艺如下:输纸一清洁一UV涂布一传递一干燥固化一冷却。水性上光前首先要考虑光油的粘度,并在上光过程中调整其涂布量,一般用水与乙醇或异丙醇1:1配置的水性稀释剂稀释, 并搅拌均匀,上光工艺和UV上光类似。

以上工艺过程中, 最重要的是干燥这一环。对于UV上光来说, 最主要的是紫外线干燥, 光源所用的波长是200-400nm 的高压汞灯或金属卤素灯,波长在365nm 最好,313nm 次之, 由于会产生臭氧的原因, 一般不采用300nm 以下的光波。光源辐射强度不低于80w/cm ,这样才能使光油完全固化, 否则会使膜层性能下降,不耐磨, 附着力不良。对于水性上光来说,其干燥固.化环境主要是红外鲅辐射和其他热风装置,这样可以加快液体的挥发速度, 有时也只用自然干燥。

5 质量因素

水性上光和UV上光都会受到温度、纸张性能、油墨性能和涂层厚度等因素的影响,表3是通过大量试验及调查后得到的两者之间成膜后的性能差异。

6 讨论及结论

UV上光油中为了得到粘度低的涂料, 不可避免地使用了对人体有危害的单体如稀释剂,双官能团和多官能团稀释剂一般对皮肤有刺激性:而且UV上光需用紫外光照射,会产生臭氧不利于环保:加之紫外光本身对人体有害。另外,UV上光的成本相对来说要大大高于水性上光, 加上上光市场的激烈竞争,各.6-业争相降价只会导致无法更新设备和开发新的UV上光材料以提升品质。在美国,1 2000转的UV上光设备早已应用, 也有更安全、无味无害,然而在国内价格竞争激烈的情况下,UV上光很难突破现状与世界同步。

水性上光油在应用连线上光的情况下,成本要低于UV上光,且水性上光设备不用紫外干燥,节约了人力成本与作业空间,连线作业在高速下进行印刷, 干燥速度加快, 缩短了作业总时间,使交货更快, 相对增加了客户的信任与市场的竞争力。水性上光使上光工艺中的表面处理(如喷粉)一环降到最低程度,减少了喷粉的污染,并且使用过程中所产生的废料均可经生物分解再回收利用, 对自然环境不会产生污染。上光液中不含挥发性有机物质,进行上光作业时不会影响人员健康,能保障工作安全、符合环保的要求。

水性上光不足主要在于成膜耐磨性和平滑性不如UV光油。最主要的原因是由于其固化方式和UV上光的,与立体网状结构相比存在较大的不足之处,所以造成了漆膜层耐磨性不足, 可以从助剂的角度考虑来解决,但很少能从根本上解决。

随着社会的进步趋势来看,环保意识日益增强, 节省人力、物力、能源的想法,消费者的口味,所有这些都已成为上光领域需要考虑的主要方向。德国Vianova Resins 公司生产的光固化水性涂料在很大程度上克服了水性上光涂料和UV上光涂料的不足之处,它具有以下优点:

● 不用稀释剂调节粘度, 可解决VoC的毒性、刺激性问题;

● 可用水或增稠剂调控其流变性:

● 可是用于多种上光设备;

● 上光设备易于清洗。

此项技术在国内基本是空白已得到重视, 也未应用生产实践这就给国内外学者面前摆了一个新的课题, 即如合应用新型的光固化水性树脂和光固化水性涂料用引发剂合成具有以上优点的新型涂料,为上光技术的发展开拓一个新的领域。

转载自:印刷世界

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