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UV固化絲網(wǎng)印刷油墨(一)
集萃印花網(wǎng)  2009-11-19

    【集萃網(wǎng)觀察】目前在我國絲網(wǎng)印刷、柔性版印刷、凹版印刷等印刷過程中大量使用的溶劑型油墨,含有50%~60%的揮發(fā)性組分,如果加上調(diào)油墨粘度所需的稀釋劑,那么在印品干燥時,油墨所散發(fā)出來的揮發(fā)性組分的總含量為70%~80%。

    這些有機溶劑所揮發(fā)的氣體,通過呼吸進入工人體內(nèi),對人體的肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)造成損害,對環(huán)境造成很大的危害。根據(jù)筆者最新做的一項研究表明,在這類印刷廠中的苯類化合物嚴重超標(biāo),監(jiān)測結(jié)果見表1。

    表1 2003~2004年所調(diào)查的印刷車間空氣中苯系物監(jiān)測結(jié)果

    按照國標(biāo)要求,工業(yè)生產(chǎn)車間中苯的最高容許濃度10mg/m3、甲苯為100mg/m3、二甲苯為100mg/m3,這些印刷廠苯的平均濃度超過國家標(biāo)準2.2倍,甲苯超過國家標(biāo)準4.2倍,二甲苯平均濃度也超過國家標(biāo)準。從醫(yī)學(xué)角度來說,這會減弱機體中抗氧化酶的活性,使得整個酶性保護系統(tǒng)全線崩潰,導(dǎo)致不可逆性的細胞損傷,造成肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)的損害,給印刷工人的健康帶來極大危害。

    如上所述,當(dāng)前我國印刷業(yè)面臨的環(huán)境污染以及對于生產(chǎn)工人造成的危害是非常嚴重的,在印刷行業(yè)的環(huán)境污染中,油墨造成的危害是不能小視的。從我國的當(dāng)前實際和國際的發(fā)展趨勢出發(fā),對油墨的研發(fā)工作首先要著眼于它的環(huán)保性能上。

    這里講的環(huán)保型油墨就是指VOC少排放或者零排放的油墨,具體來說就是以水為溶劑的油墨或者稱為水墨,以及輻射固化油墨,本文著重要介紹UV(紫外線)固化絲網(wǎng)印刷油墨。

    與普通油墨相比,UV油墨也是由色料、連結(jié)料和助劑組成。不過U V 油墨的連結(jié)料是由光引發(fā)劑(或光敏劑)、預(yù)聚物、活性單體和油墨助劑組成。UV固化油墨的基本組成是:顏料、預(yù)聚物、活性單體、光引發(fā)劑及助劑(流平劑、消泡劑、表面活性劑、填料)等。表2為UV固化油墨與普通油墨原材料的區(qū)別。

    表2 UV固化油墨與普通油墨原材料的對比

    一、UV固化油墨的組成

    UV固化油墨主要是由光固連結(jié)料、顏料、光聚合引發(fā)劑和輔助劑組成。

    1.連結(jié)料的選擇

    連結(jié)料有兩種功能:①給予油墨以適當(dāng)?shù)牧鲃有,從墨斗到版面,到承印材料,使油墨順利的轉(zhuǎn)移(印刷適性);②印刷后,經(jīng)干燥后轉(zhuǎn)變成固體膜,使顏料固著在印刷面上(干燥性)。連結(jié)料的性質(zhì)對油墨的特征和適應(yīng)性有很大影響,因此,光固連結(jié)料的選擇特別重要,其原則是:

    ①  光固連結(jié)料色澤要淺,透明度要好;

    ②  光固化活性要高,在紫外光照射下能夠瞬間干燥;

    ③  固化成膜后光澤要好,附著力要牢,韌性和耐沖擊性優(yōu)良;

    ④  光固連結(jié)料的酸值不能過高(一般在2.0以下),否則在油墨儲存時易發(fā)生膠化,抗水性能也不佳;

    ⑤  與顏料的潤濕性要好。

    UV固化油墨的連結(jié)料,不能只選用一種光固樹脂,大都采用兩種或多種光固樹脂進行拼合。光固連結(jié)料的選擇還要根據(jù)使用對象、施工方法及涂膜性質(zhì)來決定。以丙烯酸型不飽和聚酯作為油墨的主要連結(jié)料效果最好,這種樹脂具有極高的紫外光反應(yīng)性,可生成堅硬的亮光膜,具有合適的柔韌性,能夠滿足紫外光固印刷的需要。

    2.顏料的選擇

    顏料選擇要求為:

    ①  顏料的拼混性要好,拼混后不會使UV固化油墨在有效存放期內(nèi)膠化;

    ②  顏料合用時,每種顏料在光固油墨中的用量一定要準確;

    ③  顏料的濃度要高,色澤鮮艷,具有優(yōu)良的分散性和足夠的著色力;

    ④  選用對于紫外線光譜吸收率小的顏料,以免影響光固油墨的固化速度;

    ⑤  當(dāng)顏料暴露在紫外光下或在固化反應(yīng)時要不變色。

    不同的顏料對于紫外光譜的吸收和反射率是不同的,因此,光固油墨的固化速度也會因顏料的不同而有區(qū)別。透明度好的顏料,紫外線透射率高,固著速度快;炭黑的紫外線吸收能力較高,固化最慢;白色顏料反光性強,會影響固化。根據(jù)以上原則,紫外線干燥油墨選用的顏料大致以鈦白粉、聯(lián)苯胺黃、酞菁藍、永久紅、桃紅、寶紅、耐曬深紅、炭黑等作為主要的原料。

    3.光聚合引發(fā)劑的選擇

    在加光聚合引發(fā)劑時,如果在光固樹脂中已加入了一部分光聚合引發(fā)劑,在設(shè)計油墨配方時,應(yīng)根據(jù)顏料的不同,再加入適量的光聚合引發(fā)劑。一般,加光聚合引發(fā)劑的方法有兩種:一是先在光固連結(jié)料中加入少量的光聚合引發(fā)劑,配墨時再加入一部分;二是在光固連結(jié)料中不加光聚合引發(fā)劑,配墨時再加入。

    4.輔助劑的選擇

    油墨中常以蠟類作為輔助劑,以改善油墨的耐磨擦性能,降低粘性。對油墨用蠟的基本要求是高熔點、微結(jié)晶,如微結(jié)晶蠟和聚乙烯蠟,另外,還要加入少量的叔胺類、磷化氫的衍生物等。 

    來源: 網(wǎng)印工業(yè) 

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