认识UV固化
1. UV油墨的干燥,称为固化(Curing),有别于传统油墨的氧化/渗透干燥模式。
2. UV印刷,必须使用UV油墨,配合UV光源,让油墨瞬间固化。
3. 超额的UV能量会导致固化过头,产生油墨脆化或容易剥离结果。
4. UV能量不足,直接影响油墨固化不足,以及种种附着不良问题。
5. 油墨颜色与墨层厚度(单色或叠色)会非常影响固化结果,油墨越暗或不透明墨,UV能量越不容易通过,固化结果越差。
6. 不透明白墨印刷,有时比黑墨更不容易固化;原因是UV光不易透过或深入。
7. 印刷速度,直接影响材质上油墨接收UV能量的多少;速度越高,所接收到的能量越少。
8. 实验证明,在UV油墨固化的过程中,氧气对UV固化是有制约影响的。在没有氧气的环境下,只需更少的UV能量,即可达到相同的固化效果。
9. UV油墨在较高温环境下会比低温时更容易固化。
10. 油墨中的光启始剂,需与UV灯光谱能量波段配合, 才能有最经济, 最佳的干燥固化效果。
认识UV光源设备
1. UV灯源真正可用的能量,只有20-25%。其余是可见光和热
2. UV固化可用光源通常分三个波段,UV-A, UV-B, UV-C
3. 含汞UV灯光谱 (标准灯源)作用在UV-C波段适用于有色UV油墨及无色上光油
4. 含镓UV燈 (Gallium Doped Lamp) 光譜作用在UV-A波段, 频谱极宽不透明白墨专用UV灯 (油墨深层固化解决方案)
適用于中间干燥座整合IST GDL灯管与URS反射罩技术
5. 了解反射罩对UV灯光谱与能量的影响
UV灯管工作,正常是向四周辐射的,反射罩的功能则是将射向四方的UV能量,反射集中射向需要干燥的被印材料表面,产生最佳的固化作用。
6. UV灯寿命与影响因素
UV灯功率不足也是导致UV油墨干燥不良故障的原因之一,这与企业的日常生产操作有关,主要表现在以下几个方面:
所有UV灯都存在一个有效的使用寿命(一般情况下为800~1000小时),当UV灯的使用时间超过了其使用寿命,虽然UV灯还可以继续工作,但其功率已经大大下降。
更换了UV灯后并没有将UV灯的使用计时器归零,导致UV灯的使用时间已经超出了使用寿命却全然不知。
不注意UV灯的表面清洁,长时间使用后UV灯的反光罩太脏,造成UV灯的反射能量损失(反射能量可占到UV灯功率的50%左右)。
UV灯功率配置不合理,如国内全轮转不干胶标签印刷机每组UV灯功率的合理配置基本在3000瓦以上,国外设备由于其印刷速度较快,每组UV灯的功率基本在7000瓦以上,而有些全轮转不干胶标签印刷机每组UV灯的功率只有2000瓦。
UV固化程度的检查
使用UV印刷,最大的目的就是瞬间干燥,加速后加工进程。而实际作业中,最大的困扰却是容易干燥过度或干燥不足。
干燥过度会使油墨会产生脆化现象,裁切压痕也会产生边缘墨层剥离/脱落等问题。干燥固化不足,同样会有墨层易脱落,不耐磨,附着力不够等问题。
1. 如何判断UV油墨是否彻底固化?
UV油墨能否彻底固化,决定了印刷墨层的附着牢度、印刷色彩的再现,以及印刷墨层的光泽度等,生产现场快速对此做出准确判断十分重要,于是在实践中总结出了多种判断方法,可归类为外观观测法、物理测试法和化学测试法。
外观观测法无需借助任何工具,通过观察UV墨层是否具有光亮的表面来判定,完全固化的UV墨层是很光亮的。
物理测试法有两种常用方法,
方法一:在印刷品的UV墨层上铺一张纸,用手压住该纸张在UV墨层上蹭,若固化不完全,墨层表面会被破坏。
方法二:用大头针划破UV墨层的表层,然后在200倍放大镜下观察划痕,若划痕呈锯齿状,表明UV墨层已完全固化。
化学测试法要借助丙酮溶剂,将其滴在UV墨层上,若墨层能够被溶解,则说明尚未完全固化。
2. 达到完全固化所需要的UV能量?
如果已经能确认UV油墨已完全固化,无脆化,附着状态良好且符合要求,应立即记录固化当时的UV能量数据,遇到印刷类似订单时,就能设定到相同UV条件下进行印刷及上光,保证良好的固化效果。
UV能量的测试,通常有两种方式:
(1)使用UV能量测试仪检测,通常有探针式与圆盘式两种主要类型:
▲圆盘式
▲探针式
探针式的可将探针直接插入UV灯内,检查UV实际辐射能量。通常须有设计好的专用插孔,以维护检测者的安全。圆盘式的通常用于有输送带的UV固化装置,将圆盘式测量仪置于输送带上,在一定速度下通过UV灯下,量测所接收到的UV总能量。好的UV能量检测仪,应说明或显示以下量测规格:
UV能量显示:xxx mj/cm2, mW/cm2, W/cm2
可检测的UV波段:如UV-A,UV-B,UV-C或UV-V
可检测的UV波长范围: 如280 - 400 nm
能显示不同波段所接收到的UV能量值
(2)使用UV能量贴纸检测
UV能量测试条,是利用在薄条纸片上涂布特殊感光涂层,通过UV灯照射后,根据颜色的变化,比对标准色块来判断所接收到的UV能量 (以mJ/cm2来表示)。
此种方式适合用在印刷薄片材料的印刷设备上,测量材料面所接收到的UV总能量。将能量条贴于待测印刷材料上,印刷时通过UV灯照射后,即可得知接收能量的参数。通常能量测试条所能显示的只有所接收到所有波段能量的总和值。
UV能量测试条
同样在选择UV能量测试条时,应留意能量可检测的范围与波段:
可检测的UV波长: 如280 - 400 nm
UV能量显示:xxx mj/cm2或mW/cm2
UV能量检测和显示的范围:如10-200 mj/cm2或 200-600 mj/cm2
可检测的UV波段:如UV-A,UV-B,UV-C,UV-VIS
UV印刷,要求的是立即干燥/固化,而实际面对最多的问题就是固化不良,固化过头与附着不良。值得印刷业者们注意的是:固化不足,直接与UV设备状态与维护有关,而固化过头,牵涉能量的浪费;两者都可能是资源的损耗。
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