淺析油墨的UV固化及熱干燥技術(shù)原理

高印刷速度對于印刷機本身而言很有潛力，但油墨的干燥速度是發(fā)展的瓶頸。因此，近幾年對油墨的uv固化、熱干燥及速干油墨的研究很活躍。
印刷油墨的干燥主要有氧化結(jié)膜干燥、滲透干燥、揮發(fā)干燥及輻射干燥。
1.氧化結(jié)膜干燥
油墨中含有干性油，該油分子結(jié)構(gòu)中的不飽和脂肪酸與空氣中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由小分子直鏈結(jié)構(gòu)聚合成大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成固體物質(zhì)，這一化學(xué)反應(yīng)過程稱為氧化結(jié)膜干燥。
2.滲透干燥
油墨連結(jié)料中含有較多的礦物油，如汽油、高沸點煤油等，當(dāng)油墨中的礦物油滲透到多孔隙紙張纖維中，顏料即固著在紙張表面形成固態(tài)膜層，稱為滲透干燥。
3.揮發(fā)干燥
油墨中含有大量揮發(fā)物質(zhì)，如脂肪烴類松香酯、芳香烴類溶劑、醇類、酮類、酯類溶劑等。油墨轉(zhuǎn)移到承印材料表面后，溶劑揮發(fā)，顏料固著，形成固態(tài)膜層，稱為揮發(fā)干燥。
4.輻射固化
輻射固化是化學(xué)單體交聯(lián)成高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成固體的化學(xué)反應(yīng)，且固化速度快，形成的膜層堅硬、光亮，但附著力欠佳。目前常用的輻射固化方式有3種。
(1)紅外線輻射干燥。油墨中含有螯合劑，可采用波長3～30μm的中波紅外光照射，加速聚合反應(yīng)，同時產(chǎn)生的熱量促進溶劑揮發(fā)，加速油墨干燥。短波、長波紅外線不利于油墨的干燥。
(2)紫外線(uv)輻射固化。油墨中含有光引發(fā)劑，如二苯甲酮(吸收波長240～340nm)、2-氯化硫雜蒽酮(吸收波長200～400nm)等衍生物，光引發(fā)劑在波長為250～420nm范圍內(nèi)的uv光照射下，不到0.1秒即可迅速打開不飽和雙鍵引發(fā)樹脂，如聚氨基甲酸乙酯、環(huán)氧丙烯酸酯等交聯(lián)固化為固體而干燥。uv固化油墨中基本不含溶劑。
(3)電子束(eb)輻射固化。熱離子陰極管發(fā)出高能量輻射電子束，通過調(diào)節(jié)陰極管發(fā)射器選擇輻射波長，因而沒有可見光和紅外線伴隨輻射，完全是冷光源。電子束有效輻射強度很高，可直接引發(fā)樹脂聚合成固體，因此，eb油墨中可不采用光引發(fā)劑。將uv油墨中的光引發(fā)劑去除或少量添加就可作為電子束固化油墨。
通常，印刷油墨的干燥并不是單一的干燥方式，而是幾種干燥同時發(fā)生。如膠印油墨的干燥就是氧化結(jié)膜、滲透、揮發(fā)等幾種方式同時發(fā)生，以氧化結(jié)膜干燥為主;報紙印刷油墨以滲透干燥為主;凹印油墨以揮發(fā)干燥為主。


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