UV固化技術(shù)在噴墨印刷中的應(yīng)用

UV固化（光固化）指利用UV光激發(fā)油墨中的單體聚合成聚合物，是固化墨滴的一種技術(shù)。近年來(lái)，隨著數(shù)字成像技術(shù)的不斷提高和應(yīng)用范圍的迅速推廣，推動(dòng)了UV固化技術(shù)在印刷領(lǐng)域中的應(yīng)用，并取得了很好的成效，由于UV固化材料具有快速固化、高效、低污染、節(jié)能等特點(diǎn)，使其迅速發(fā)展成為一種新型的數(shù)字成像材料。

為滿足現(xiàn)代印刷業(yè)的需要，制造商利用噴墨技術(shù)和UV固化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將噴墨打印頭、打印裝置、UV光固化系統(tǒng)和UV光固化墨水結(jié)合起來(lái)，從而形成了UV光固化噴墨印刷技術(shù)。UV固化技術(shù)的出現(xiàn)，使得UV噴墨印刷在印刷速度方面獲得了極大提升，UV噴墨印刷正在被越來(lái)越多的印刷者所采用，可以說(shuō)UV固化技術(shù)拯救了噴墨印刷，使其可以應(yīng)用于更廣泛、更新的市場(chǎng)及領(lǐng)域。

UV固化裝置

1.UV燈裝置

UV固化裝置的重要部分是UV燈裝置，用燈裝置要滿足理想的設(shè)計(jì)要求，具體要求如下。

1）小型化設(shè)計(jì)，設(shè)備設(shè)計(jì)緊湊。安裝在小型噴墨印刷機(jī)上的UV燈，必須是不占容積的結(jié)構(gòu)，并容易裝卸的設(shè)計(jì)，附屬設(shè)備如燈用制冷吹風(fēng)等裝置也要小型，風(fēng)量小并且油墨從印刷頭噴出時(shí)不造成影響。

2）可設(shè)置在辦公室內(nèi)，作為復(fù)印機(jī)來(lái)應(yīng)用。

3）制冷空氣。為使發(fā)光燈閥的表面溫度保持恒定，必須對(duì)UV系統(tǒng)燈閥表面進(jìn)行冷卻，多采用空氣制冷。

4）在任何基材上都能成像：對(duì)沒(méi)有抗熱性的基材，或因熱而使基材中的水分急驟蒸發(fā)而導(dǎo)致起皺的基材，應(yīng)采用低熱的UV燈裝置。

5）無(wú)需熟練技術(shù)也可獲得穩(wěn)定的圖像。

6）發(fā)光輸出穩(wěn)定性及長(zhǎng)壽命。UV固化反應(yīng)受到照射照度、發(fā)光光譜以及固化反應(yīng)時(shí)溫度等影響。照射采用強(qiáng)光及保證發(fā)光光譜在使用時(shí)間內(nèi)的穩(wěn)定性，是很重要的因素。保證照射照度及發(fā)光光譜穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素是發(fā)光燈閥自身、光學(xué)系統(tǒng)以及向發(fā)光燈閥提供能源的電源穩(wěn)定性等。

7）高照度輸出及光譜相匹配。為獲得高品質(zhì)的輸出圖像，要求來(lái)自UV燈的高照度輸出與固化所需要的光譜帶相匹配。這是由于高照度UV燈的照射具有優(yōu)勢(shì)，據(jù)歐美大多數(shù)研究證明，高照度UV燈對(duì)氧阻礙的防止有一定的效果，并對(duì)提高固化速度有利。

2.UV固化過(guò)程

UV固化的過(guò)程如下：1）首先，UV油墨被噴射到承印物表面：顏料顆粒、光引發(fā)劑、單體和預(yù)聚體；2）然后，UV光激發(fā)光引發(fā)劑變?yōu)樽杂苫�，與單體和預(yù)聚體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；3）單體和預(yù)聚體繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，形成感光高分子聚合物；4）最后UV油墨干固，顏料顆粒附著在承印物表面。

UV噴墨油墨

盡管UV固化油墨從上個(gè)世紀(jì)80年代就應(yīng)用于網(wǎng)印行業(yè)中，現(xiàn)在已經(jīng)普遍應(yīng)用于數(shù)碼印刷上，尤其是應(yīng)用在噴墨印刷上。由于噴墨技術(shù)的進(jìn)步，印刷精度的提高，在噴墨印刷機(jī)上配上合適的UV光源，設(shè)計(jì)制造出UV噴墨印刷機(jī)，再加上制備UV油墨的新原料不斷開(kāi)發(fā)，最終使UV油墨進(jìn)入噴墨印刷領(lǐng)域。

UV噴墨油墨是由光活性單體、光活性預(yù)聚物、光引發(fā)劑、著色劑及其它助劑組成的。它有三大特點(diǎn)，即節(jié)能化干燥、對(duì)基材有廣泛的印刷適性、因高速固化性可縮短傳給后工序的時(shí)間。UV噴墨油墨必須具有嚴(yán)格的性能要求，才能從噴頭中噴射出來(lái)，在所有性能中，黏度和表面張力是兩個(gè)最重要的方面。

1.黏度。UV噴墨油墨最大的配方問(wèn)題就是要保持較低的黏度，通常黏度在10～20mPa·s之間，這主要依靠將噴墨設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)溫度提升至40～45℃左右后才能實(shí)現(xiàn)。

2.表面張力。UV噴墨墨滴成的優(yōu)劣主要受表面張力的影響。表面張力太大，油墨不易形成微滴，并可能出現(xiàn)較長(zhǎng)的斷裂；表面張力太低則會(huì)導(dǎo)致液滴不穩(wěn)定，生成濺射點(diǎn)，影響最終的圖案。油墨表面張力應(yīng)滿足0.2×10-3～0.5×10-3N/cm，更理想的范圍是在0.22×10-3～0.4×10-3N/cm之間。

3.顏料的潤(rùn)濕性。顏料對(duì)基質(zhì)的潤(rùn)濕性是影響室外應(yīng)用耐久性的主要因素，因此制造UV噴射油墨的難點(diǎn)在于選擇合適的顏料，并使其在低黏度的溶劑中良好地潤(rùn)濕。

4.耐久性。寬幅噴墨技術(shù)主要應(yīng)用于室外廣告橫幅和標(biāo)語(yǔ)等印刷，因此耐久性要好些，通常在油墨成分中引入脂肪鏈以滿足要求。

此外，UV固化噴墨油墨還要具有一定的固化速度、柔韌性以及與噴墨承印物及寬幅打印所用的膜材料之間的良好黏附性必須要達(dá)到要求。其最重要的瞬間固化特性，使得UV噴墨油墨從噴嘴噴出后沒(méi)有成分滲入承印物表面，因而對(duì)承印物表面性能不會(huì)造成影響。

UV固化油墨為噴墨設(shè)備帶來(lái)的最大優(yōu)勢(shì)就是不會(huì)在噴頭固化，因此減輕了清洗噴頭來(lái)去除不溶成分的麻煩。由于噴墨設(shè)備維護(hù)時(shí)間的縮短，采用UV油墨噴墨印刷可獲得更大的生產(chǎn)效率。

責(zé)任編輯：李敏