輪轉凹印生產線應用UV固化工藝的注意事項
發布時間：2024-04-28 點擊：62
目前，尚無成熟的uv凹印色墨投入印刷企業的實際生產中，一般是在輪轉凹印生產線的最后一個色組上印刷uv光油。這是因為輪轉凹印要求油墨的黏度較低，約在20秒左右（涂4#杯測量），而目前uv色墨用的連結料中的樹脂加入色料后黏度會偏大，又不能添加溶劑來降低黏度。uv光油由于不需要添加色料，所以可達到輪轉凹印的黏度要求。與采用普通輥涂布uv光油相比，采用凹印方式涂布uv光油，存在許多特殊工藝技術問題，應特別注意。
（1）承印物與uv光油的附著力問題
如果在塑料薄膜上涂布uv光油，要保證薄膜的表面張力為40～42mn/m，否則uv光油會附著不牢，在外力作用下光油層很容易脫落成小片狀。另外，上光之前要保證油墨完全干燥，例如前端采用水性油墨印刷，承印物為紙張，雖然紙張表面的油墨似乎是干了，但其內部仍然可能有溶劑殘留，若在此時涂布uv光油，當uv光油固化后，殘留溶劑中的醇會反向潤濕uv光油層，導致uv光油層在下道工序時脫落。
（2）uv光油的流平問題
輪轉凹印機速度快，uv光油流動性差，經常導致光油未流平，因此常出現光亮度低、點狀或波紋狀uv光油層。影響uv光油流平的主要因素有網紋輥的目數、uv光油的黏度和溫度等。
（3）uv燈照射產生大量熱量，易使承印物變形或脫水
由于uv燈溫度較高，導致承印物表面溫度較高，uv固化一般采用燈罩水冷卻方式，但只能防止燈具被烤壞，解決不了承印物表面溫度高的問題。降低承印物表面溫度可采用以下幾種方法。
①使用高效uv燈。進口高功率uv燈的紫外光釋放比例占30%左右，而大多國產uv燈只能達到15%～20%。
②在uv燈與承印物之間加隔熱玻璃，一般3mm厚的進口石英玻璃能吸收10%的紫外光。加裝隔熱玻璃后雖然會降低印刷速度，但對耐高溫性差的15μm以下的pvc薄膜印刷來說是必不可少的，印刷其他材料時則不必加裝。
③減少uv燈數量，提高每支uv燈的功率。承印物吸收熱量的過程是由表及里，這個過程較慢，因此快速通過高溫區可防止熱量傳入承印物內部。根據這個原理，紙張在uv燈下通過的時間越短越好，這就要求uv燈的數量少，燈罩的開口寬度小，并提高每支燈管的功率。例如英國諾信uv燈罩的開口寬度只有70mm，北京埃士博uv燈罩的開口寬度為75mm，但這兩種uv燈的功率都很高。目前，美國市場上已有功率密度為400w/cm的uv燈銷售了。
（4）uv燈的節能問題
①使用效率高的uv燈。
②正確匹配uv燈的功率、印刷速度和光油層厚度。
③用內耗低的電源，變壓器電源的內耗一般均大于10%，而無變壓器電源（如瑞士pantoc產uvc電源）的內耗低于1%，而且由于可快速啟動和具有無級調功率功能，又可節電30%。
④使用直徑較小的uv燈。紫外光是從uv燈管中心發出的，通過分子碰撞逐漸向外傳遞熱量，中心溫度可達1700℃，但是uv燈內部分子碰撞消耗大量能量而且無用，所以應使用直徑較小的uv燈，如直徑只有6mm的高功率水冷毛細uv燈。
當前，很多uv燈管無法將直徑做小，其原因是uv燈管直徑變小后，管壁負荷會增大，進而導致管壁鼓脹變形，燈管越長，變形越明顯。因此，建議企業采取短且直徑細的燈管對接后使用。
⑤減小uv光程。uv光程是uv燈輻射光線到達承印物表面的路程與折射率的乘積。要減少uv光程就要使反光罩盡量小，uv燈到承印物表面的距離盡量短。測量結果顯示，紫外光衰減與uv光程的平方成正比，uv光程增加10mm，紫外光能減少5%左右。
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（1）承印物與uv光油的附著力問題
如果在塑料薄膜上涂布uv光油，要保證薄膜的表面張力為40～42mn/m，否則uv光油會附著不牢，在外力作用下光油層很容易脫落成小片狀。另外，上光之前要保證油墨完全干燥，例如前端采用水性油墨印刷，承印物為紙張，雖然紙張表面的油墨似乎是干了，但其內部仍然可能有溶劑殘留，若在此時涂布uv光油，當uv光油固化后，殘留溶劑中的醇會反向潤濕uv光油層，導致uv光油層在下道工序時脫落。
（2）uv光油的流平問題
輪轉凹印機速度快，uv光油流動性差，經常導致光油未流平，因此常出現光亮度低、點狀或波紋狀uv光油層。影響uv光油流平的主要因素有網紋輥的目數、uv光油的黏度和溫度等。
（3）uv燈照射產生大量熱量，易使承印物變形或脫水
由于uv燈溫度較高，導致承印物表面溫度較高，uv固化一般采用燈罩水冷卻方式，但只能防止燈具被烤壞，解決不了承印物表面溫度高的問題。降低承印物表面溫度可采用以下幾種方法。
①使用高效uv燈。進口高功率uv燈的紫外光釋放比例占30%左右，而大多國產uv燈只能達到15%～20%。
②在uv燈與承印物之間加隔熱玻璃，一般3mm厚的進口石英玻璃能吸收10%的紫外光。加裝隔熱玻璃后雖然會降低印刷速度，但對耐高溫性差的15μm以下的pvc薄膜印刷來說是必不可少的，印刷其他材料時則不必加裝。
③減少uv燈數量，提高每支uv燈的功率。承印物吸收熱量的過程是由表及里，這個過程較慢，因此快速通過高溫區可防止熱量傳入承印物內部。根據這個原理，紙張在uv燈下通過的時間越短越好，這就要求uv燈的數量少，燈罩的開口寬度小，并提高每支燈管的功率。例如英國諾信uv燈罩的開口寬度只有70mm，北京埃士博uv燈罩的開口寬度為75mm，但這兩種uv燈的功率都很高。目前，美國市場上已有功率密度為400w/cm的uv燈銷售了。
（4）uv燈的節能問題
①使用效率高的uv燈。
②正確匹配uv燈的功率、印刷速度和光油層厚度。
③用內耗低的電源，變壓器電源的內耗一般均大于10%，而無變壓器電源（如瑞士pantoc產uvc電源）的內耗低于1%，而且由于可快速啟動和具有無級調功率功能，又可節電30%。
④使用直徑較小的uv燈。紫外光是從uv燈管中心發出的，通過分子碰撞逐漸向外傳遞熱量，中心溫度可達1700℃，但是uv燈內部分子碰撞消耗大量能量而且無用，所以應使用直徑較小的uv燈，如直徑只有6mm的高功率水冷毛細uv燈。
當前，很多uv燈管無法將直徑做小，其原因是uv燈管直徑變小后，管壁負荷會增大，進而導致管壁鼓脹變形，燈管越長，變形越明顯。因此，建議企業采取短且直徑細的燈管對接后使用。
⑤減小uv光程。uv光程是uv燈輻射光線到達承印物表面的路程與折射率的乘積。要減少uv光程就要使反光罩盡量小，uv燈到承印物表面的距離盡量短。測量結果顯示，紫外光衰減與uv光程的平方成正比，uv光程增加10mm，紫外光能減少5%左右。
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