（UV Flexo, Technical Advancements）

　　在过去的五年中，UV柔印市场以一个稳定的速度持续发展。虽然对于窄幅卷筒而言这种趋势表现得更为明显，但是中型或宽型卷筒印刷技术也在不断地进步。

　　在整个发展的过程中，专家们做了大量的研发工作用来改善工作流程、减少对皮肤的刺激、提高固化速度、减少印版膨胀、改善油墨在塑料承印材料上的附着能力。

　　该文叙述了一些研发工作，并探讨了如果要进一步扩展UV柔印油墨印刷市场所必需具备的技术条件。

　　虽然UV柔印油墨、水基柔印油墨和溶剂基柔印油墨用于同样的印刷工艺之中，但每种油墨在化学组分、流变性和粘度方面却各不相同。其中UV柔印油墨的化学组分、流变性能以及粘性尤其特殊。它们的差别如下表：（柔印油墨的化学成分和流变性）

UV 溶剂型　 水基型
色料 X X X
连接料 X X X



连接料组成 UV 溶剂型　　水基型
水 X
溶剂 X
单体 X
固体树脂 ? X X
低聚物 X
光致引发剂 X


添加剂 UV 溶剂型 水基型
硅树脂/蜡/流动性 X X X
固化/干燥 UV 热干燥 热干燥
粘性（cps） 500-4000 200-400 200-400
射流粘度测量#3 很高 (40+) 20-30 20-30
流动性 非牛顿流体 大多为牛顿流体 大多为牛顿流体

　　与水基和溶剂基油墨不同的是，UV油墨系统中使用单体是不会挥发的。油墨粘度为5-30厘泊时，丙烯酸单体可能是单功能、双功能或多功能的。必须意识到单体不仅是非挥发性的，而且与水和溶剂不同的是，单体还能与光作用形成一种交连的聚合体。

　　近年来，与固化设备相关的技术有了很大的改进，固化设备的选择也增加了很多，与此同时与印版和金属网纹辊相关的技术也发生了很大改进。下面详细讨论UV柔印中化学物和流变特性技术的发展。

单体的选择：
　　下面的特性非常重要：
　　1.快速固化；
　　2.低粘性；
　　3.刺激皮肤的可能性较小；
　　4.良好的流动性；
　　5.对印版的负作用较小；
　　6.对各种片基都有较好的附着性。

　　虽然UV油墨里没有溶剂，但是单体和一些光致引发剂将起到溶剂的作用，并扩散到印版的聚脂分子排列中，导致膨胀和软化。众所周知，一些固化快、粘度低的单体，如：HDODA，对于感光性树脂印版的负面作用是非常明显的，常常导致印版膨胀和软化，特别是长版活。因此，印刷商和油墨制造者都在为长版活寻找新的解决方法。当然加快换版频率也是一种方法，而另一种可行的办法就是在油墨配方里减少对印版起负面作用的单体。这种技术上的改变将有可能影响油墨的粘度和固化的效率。

　　通常，人们采用表面张力较低的单体配置油墨，这种方法提高了油墨对不同片基的附着性，包括塑料。值得注意的是，可以通过电晕处理提高片基的表面能，从而提高油墨的附着性。通常将塑料片基的表面能提高至40-45达因/厘米来获取令人满意的附着性。

油墨的流变性
　　从上面的表格中，我们可以看出UV油墨的粘度较高，并且多数为非牛顿流体。

　　这种流变特性将影响油墨在印刷机上的流动性以及油墨是怎样参与印刷的。上表中的流变研究表明一种油墨即使最初是“抗拒”流动的，一旦向它施加足够的力量后这种油墨也能以一种牛顿流体的方式很好地流动。

　　这种系统的一个明显优势是当该油墨受压后能很好地流动，并传递优质清晰的网点。如果采用一种温控的刮墨刀测量油墨，并通过它传墨的话，便能得到最好的效果。毫无疑问，这种方法将带来更好的预见性和更稳定的图像复制过程。人们发现，如果在印刷机上使用一个适当的搅拌系统和一个微动的泵来吸墨的话，油墨的流动性将能大大提高。

　　大多数窄幅面卷筒印刷机都使用一个开放的墨斗。在供墨系统中，通过每次搅拌油墨被推向墨斗的边缘。流动性不好的油墨有可能在墨斗边缘堆墨，并且通常不会流向网纹传墨辊。这时可以通过印刷机调整或调整油墨配方的方法来解决这个问题。有趣的是，当使用渗透性或半渗透性片基时，短机身是很有用的。将油墨的过量渗透降至最低，因此也减少了固化问题的可能性。

打样
　　从上表可以看出，UV油墨的所有组分都是固态的，UV油墨的粘度也比一般的柔印油墨高。由于这些原因，不可能用一个Meyer条或柔印手动打样机来减少墨量，因为这些技术需要较厚的胶片从而导致对印张的墨膜密度不当。因此这些技术不能用来测量从网纹辊得到的油墨密度。

　　在NAPIM的Ronald Saltzman领导下，人们得到了一种更好的打样方法。在此之前，人们尝试并评价了多种方法，包括：Prufbau, Little Joe, 带有刮刀的Pamarco，Cavanaugh刮刀网纹传墨打样机。虽然没有一种方法能够完全匹配印刷密度，但是作者认为Cavanaugh刮刀网纹传墨手工打样机比其他方法具有一定的优势。使用这种方法，人们不但可以较好地模拟印机密度，还可以在一个较小的色差范围内匹配颜色。

油墨固化
　　UV柔印起源于标签印刷，起初大多使用低速窄幅轮转印刷机来印刷不干胶标签，使用一种300W/线英寸的中压水银蒸汽灯来获得令人满意的固化效果。
随着印刷机的速度不断加快、幅面不断增大，油墨的固化能力也受到了更激烈的挑战。为了跟上人们对固化速度与日俱增的需求，固化灯技术也得到了不断的提高。

　　问题是对于UV柔印油墨在不同承印材料上的固化，包括用于普通柔印的柔性胶片（无支撑的类型），新技术是否能够适应呢？

　　在讨论固化问题之前，首先要注意中等压力的水银蒸汽灯会产生大量的热量，可能在其50%的光谱输出的附近。毫无疑问，这些热量将导致胶片收缩或变形。

　　使用下面的一种或多种方法将使产生的热量降至最低，从而得到令人满意的固化效果。

　　1、 特殊的去热“双色”过滤器；
　　2、 冷水型石英过滤器；
　　3、 空气冷却；
　　4、 低功率高效灯；

　　使用低功率高效灯（D型）可以使浓厚油墨得到更好的固化效果。虽然这种灯的整体光谱输出与标准水银蒸汽灯的光谱输出相近，但它的光谱带向长波段移动了。这种移动的结果导致因色料吸收而部分受阻的光谱窗口对于光致引发剂的光吸收也同样有效，从而引发光化学物质的反应。

　　很多人认为，对产生低热量的灯的需求将随着人们对在柔性胶片上印刷需求的增长而增长。“激态原子”灯获得了较好的认同，因为它被认为是完全不产生热量的。有很多光致引发剂可以有效地配合这种“激态原子”灯工作，它们的吸收范围一般是280-310nm。实验数据表明。最好减少光致引发剂的正常用量来获取表面和里层的固化效果。

终端应用
　　现在UV柔印已被广泛地用于多种印刷应用中，包括包装。有不同的窄型、中型、大幅面轮转印刷机和CI印刷机来生产最终印品。人们常提出的问题是：“UV柔印能够用于食品包装吗？”“它经过（美国）食品及药物管理局的把关了吗？”

　　最后一个问题的答案是否定的，而第一个问题的答案比较复杂需要进一步的讨论。

　　不管是轮转印刷还是单张纸印刷，印张的正面总有可能接触到印张的背面。因此油墨有可能会被转移到背面，例如实际包装的内层，导致油墨直接或间接地接触到食品。油墨是否会与食品接触很大程度上取决于食品与残留油墨之间的功能屏障的类型。一个功能屏障的目的是防止油墨直接与食品接触，同时也防止任何材料透过屏障的转移。
大家都知道，光致引发剂和光化学副产品会产生臭气，这些臭气将与食品接触，并改变食品原味，让人难以接受。苯酚和其他含光致引发剂的硫磺物不再被采用，因为它们产生有气味的副产品。即使是BDK的使用，也因它通过一种伴随热敏分解的分解方式会产生甲基安息香酸盐的水果味而被人们否定了。
因此用于食品包装的油墨必须完全符合以下配方：
1. 本身气味很淡的单体或低聚物；
2. 纯净度很高的成分；
3. 淡味的光致引发剂（例如：不能采用苯酚、苯酚衍生物以及带酮的硫磺物的衍生物）；
4. 油墨的固化性很好；
多色与单色印刷
事实证明在理想的条件下，UV柔印的效果能与胶印相媲美。理想的条件包括：使用最合适的印版、网纹传墨辊、化学成分和连接料配置正确的油墨、印刷机和运转环境。

　　现今的感光性树脂版能够提供很高的印刷质量，有多种带有不同硬度计读数的涂布和非涂布感光性树脂版可供人们选择。关于版材的选择最好向版材生产商咨询。

　　与印版一样，关于网纹传墨辊的雕刻模式、墨穴数量、墨穴容积也有多种选择。一般情况下，200-400线数/2.5-10bcm的网纹传墨辊适合于单色印刷，而700-1000线数/0.8-2.5bcm的网纹传墨辊适合于多色印刷。

　　虽然对于印刷质量而言，印版和传墨辊的选择是非常重要的，但是油墨的粘度对印品的最终质量的影响是非常重要的。只要可能，粘度较高的油墨应该用于四色印刷以获取最小的网点扩大。另一方面，粘度较低的油墨应该用于实地印刷，因为当针孔和橘皮现象被控制到最小时，就能得到看上去较为光滑的实地效果。

健康
　　作为一种普通的类别，丙烯酸脂单体被认为是刺激皮肤的。多数的丙烯酸盐都是刺激皮肤的，因为它们含有多种杂质，包括酸。这些产品不再被该工业所采用。虽然没有化学物就可证明是“安全”的，UV/EB固化单体被很多人安全地使用，而且没有产生任何与皮肤有关的问题。然而不管产品被认为是多么的安全，供应商总是提醒客户遵循良好的化学物卫生操作。

　　多年以来，客户总是依赖于皮肤刺激的相关指数决定是否使用或怎样使用一种单体。皮肤的刺激值是通过在兔子身上做实验而得到的。然而对于保护动物的人而言，类似的惯例实验是他们最大的隐患。大型的化学公司不在采用动物做实验，越来越多的实验和过程都不再使用动物。我们的行业有责任寻找一种方法，不仅能够继续向客户提供关于安全和健康的可信信息，还可以满足我们社会的人道主义。

　　UV柔印将继续增长，主要归因于以下几个方面的技术发展：

　　1.对更快速固化、更纯净单体的开发；
　　2.原材料的价格更低；
　　3.固化系统得到改善；
　　4.浓厚颜色的更好配方；
　　5.提高材料对柔性胶片的附着性；
　　6.更加兼容的印版；
　　7.改善网纹传墨辊的设计以获取更好的施墨效果；
　　8.更好的实验性打样技术，以预测印刷机上印品的密度；
　　9.提高油墨的传递和测量系统。

　　除了以上这些技术进步外，用户对工艺过程本身的更好理解也将有助于UV柔印油墨的市场增长。

[时间：2001-10-26  作者：必胜网  来源：必胜网]