LED-UV油墨有什么樣的魔力？印刷企業(yè)趨之若鶩

UV油墨憑借固化速度快、不含溶劑、印刷時免噴粉等優(yōu)勢，在印刷行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。目前，印刷行業(yè)使用的UV固化裝置普遍采用高壓汞燈、金屬鹵素?zé)舻葌鹘y(tǒng)UV光源，不僅能耗高，使用過程中還會產(chǎn)生難聞的臭氧。為此，近年來業(yè)界研發(fā)出LED-UV光源（如圖1），因其能耗更低、固化效率更高，與配套的LED-UV油墨所組成的LED-UV固化技術(shù)正在成為印刷企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的“新寵”。

　　1、優(yōu)勢
  
　　與現(xiàn)有UV光源相比，LED-UV光源的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾方面。
  
　　（1）能耗更低，有效發(fā)光效率高，能夠減少70%～80%的能源消耗。
  
　　（2）固化過程中不產(chǎn)生臭氧，LED-UV光源不會產(chǎn)生短波紫外光，因此在固化過程中不會產(chǎn)生臭氧，無需安裝除味裝置或排風(fēng)管道等輔助裝置，能夠保持清潔的工作環(huán)境，這使得LED-UV固化裝置在周圍建筑物密集的工廠也可采用。
  
　　（3）靈活性更高，LED-UV光源采用點光源，可結(jié)合紙張尺寸，分級設(shè)置照射范圍。
  
　　（4）可瞬間開（關(guān)）燈，傳統(tǒng)UV光源需預(yù)熱1分鐘之后才能啟動，冷卻4分鐘之后才能關(guān)閉。為提高工作效率，很多操作人員通常會一直開著UV光源，從而造成很大浪費。而LED-UV光源能在印刷時瞬間開啟，工作效率大幅提升。
  
　　（5）發(fā)熱量小，傳統(tǒng)UV光源耗電量大，光電轉(zhuǎn)換效率低，除20%左右的能量轉(zhuǎn)化成紫外光能外，其余均轉(zhuǎn)化成熱量，使得燈管表面溫度最高可達800℃，發(fā)熱量大，易對印刷機本身和承印材料造成損傷。而LED-UV光源的光電轉(zhuǎn)換效率高，燈管表面溫度僅為60℃左右，能有效防止印品因過熱而產(chǎn)生收縮變形，從而達到較高的套印精度。
  
　　（6）使用壽命長，LED-UV光源使用壽命可高達2萬～3萬小時，是現(xiàn)有高壓汞燈和金屬鹵素?zé)簦?500小時）的十幾倍，可大幅減少光源更換次數(shù)。

　　2、局限
  
　　但是，LED-UV光源目前仍存在以下局限。
  
　　（1）照射強度較弱，若印刷速度過快，易導(dǎo)致油墨固化不徹底。
  
　　（2）只能發(fā)出長波紫外光，不能發(fā)出短波紫外光，因此不利于UV光油的固化。
  
　　（3）LED-UV光源價格偏高。
  
　　（4）現(xiàn)有印刷機改造困難，這是因為LED-UV光源照射距離短，必須與承印材料表面近距離照射，才能保證油墨的良好固化，因此對現(xiàn)有印刷機的改造帶來了不便。
  
　　LED-UV油墨
  
　　受LED元件中半導(dǎo)體材料對光譜寬度的限制，LED-UV光源發(fā)出的紫外光波長分布極窄，單一波長能量較強，因此傳統(tǒng)UV油墨無法在LED-UV光源下進行固化。
  
  
　　為此，在特定波長下具有極高反應(yīng)活性的LED-UV油墨應(yīng)運而生。而要想使LED-UV油墨在LED-UV光源下能夠充分固化，在LED-UV油墨開發(fā)過程中必須嚴(yán)格篩選原材料。
  
　　1、光引發(fā)劑
  
　　在寬波段高壓汞燈和金屬鹵素?zé)粝鹿袒钠胀║V油墨，可選用的光引發(fā)劑范圍較廣，且組合式的光引發(fā)劑對不同波長的紫外光具有良好的吸收反應(yīng)，而對LED-UV光源發(fā)出的紫外光發(fā)生反應(yīng)的光引發(fā)劑較少，因此需要精選出反應(yīng)性能優(yōu)異的光引發(fā)劑。
  
　　LED-UV油墨的光引發(fā)劑不僅需要對LED-UV光源發(fā)出的窄波段紫外光能具有很強的吸收力，而且必須實現(xiàn)墨層表面和內(nèi)部同時固化。因此，在選擇LED-UV油墨的光引發(fā)劑時，應(yīng)保證光引發(fā)劑在LED-UV光源的特定波長下具有最佳的吸收特性，同時還應(yīng)開發(fā)出配比最佳的光引發(fā)劑組合，以盡可能地吸收有限的紫外光能。特別是對于透明類光油而言，必須在有限種類的光引發(fā)劑范圍內(nèi)，找到能使光油黃變性和固化性達到平衡的光引發(fā)劑。
  
　　2、顏料
  
　　膠印生產(chǎn)通常采用“黑→青→品紅→黃”的色序進行疊印，最先印上的黑墨只能通過穿過青、品紅、黃墨之后已經(jīng)變?nèi)醯淖贤夤膺M行固化，然而墨膜中的顏料很容易吸收紫外光，因此紫外光通常難以到達墨層內(nèi)部，從而導(dǎo)致油墨固化不徹底。對于普通UV光源而言，由于光譜中含短波紫外光，因此墨層的深層固化較為理想；而對于LED-UV光源而言，由于其發(fā)出的只有長波紫外光且波長較為單一，若油墨中顏料的吸收波長與之重合，則油墨的固化性能就會變差。
  
　　因此，與普通UV油墨相比，LED-UV油墨必須選用對所用LED-UV光源特定波長穿透性最好（吸收最少）的顏料，這是LED-UV油墨研發(fā)的關(guān)鍵因素之一。同時，使用著色能力較好的顏料，提高油墨色濃度，減少印刷上墨量（以免因墨層過厚而影響固化效果），也是提高LED-UV油墨固化性能的有效手段。
  
　　通過對上述原材料的嚴(yán)格篩選，即使LED-UV光源的輸出功率較小，LED-UV油墨也能充分固化。
  
　　此外，需要注意的是，由于LED-UV油墨可被波段比較接近的可見光固化，因此在生產(chǎn)過程中需對車間進行嚴(yán)格的濾光處理。與此同時，在對原材料進行研磨分散時，還需嚴(yán)格控制車間溫度，以免溫度過高對油墨性能產(chǎn)生影響。
  
　　綜上所述，LED-UV固化技術(shù)綠色環(huán)保，環(huán)境適應(yīng)性較好，具有廣闊的發(fā)展前景，雖然目前其推廣還存在一些阻礙，但相信在業(yè)內(nèi)人士的共同努力下，LED-UV油墨定能迎來發(fā)展高潮。