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UV光油印刷pe瓶等的3项基本知识

2021年07月09日 天水机械设备网

UV光油印刷pe瓶等的3项基本知识

瓶子外表印刷属于容器印刷,用曲面丝网印刷机就可以完成。而对于用无极性的 PE塑料 PP塑料资料所加工成的瓶子,如洗发水、沐浴露、化妆品、杀虫剂等瓶子的印刷,一般皆选用光固化油墨,所以丝印前必须对 PE塑料 PP塑料外表处置方能解决油墨在其上的附着牢固。那么,光固化油墨的最佳固化条件是什么?PE塑料 PP塑料瓶子如何极化处理才能达到好的着墨效果,就此问题,叙述于下。

一、 UV光油的基本知识

1.UV光油的组成及在油墨中的作用

① 反应性稀释剂(又称稀释剂单体)一种分子量较小(低分子量)化学物,可降低粘度,起分散颜料和稀释树脂的作用,决定油墨的外表特性,如粘度、硬度、柔软性。不挥发,并且参与 UV 树脂固化交联反应。

② 助剂:包括颜料、润滑剂、增厚剂、填充料、促固剂等,影响到油墨的颜色、固化速度、墨层厚度以及印刷适性和油墨的耐候性等。

③ 光固树脂: UV光油成膜的主要局部,即 UV光油的连接料,决定 UV光油的光泽、附着力。不同的油墨用不同的树脂来适应不同材质的承印物。

④ 引发剂:激发交联反应的化学物质。光化学反应中,引发剂一经光激发吸收光子后便变得非常兴奋活跃,发生自由基,将能量传递到其它感 光性高分子,使其连锁反应,把单分子物、添加剂、光固树脂结合起来,形成网状稳定结构,油墨结膜牢固地附着在承印物上。

2.UV光油固化及对固化系统的要求

① 反射罩的类型:聚焦型,非聚焦型和多面反射型。一般使用聚焦型,非聚焦型和多面反射型常用来固化光油(没有着色料的油墨)

② UV 灯: UV 灯的功率要满足能穿透 UV光油达到固化的要求。 UV 灯的最长使用寿命不能超过 1200 小时,一般建议使用 l000 小时就应更换下来。每隔一定时间清洁灯管,清洁后将灯管逆时针旋转 1/4 周(可重复三次)装置和清洗 UV 灯时要小心。

③ 化系统的检测:可用能量计测量 UV 灯的输出能量。用 UV IMA P 波形显示器绘制出 UV 图,根据 UV 图,检测固化系统;若绘制出的能量图很尖,说明固化系统无问题;若顶端为驼峰,说明反射罩有灰尘;若顶端为圆的说明灯管老化,根据老化的水平该更换的应换掉。

④ 光固化的要素:

UV 灯的功率:即 UV 光的辐射量,也称穿透力,一定要满足紫外固化油墨 要求,若 UV 灯的功率不够,即使光照时间再长,或者重复固化次数,也不能使油墨完全固化。所以当 UV 灯的功率不够时,就需通过高功率的灯使油墨固化,这是因为低功率的灯发出的 UV 光不能穿透到墨层底部,使底部不固化。

固化速度:固化速度要从两方面来考虑。一是充分固化;二是以最佳固化速度固化。最佳固化速度的选择方法是先以某一速度通过 UV 机固化,如果固化了再加快速度,直到通过固化机出来的墨层不能固化为止,这时,就能确定最佳固化速度,即开始不固化的速度 0.8= 最佳固化速度。

UV 灯的光谱波长范围:即 UV 灯的分光感度范围一定要与 UV光油相匹配。 一般要求 UV 灯的波长范围为 l80-420nm 之间。

⑤ 附着力的测试:

将印件通过 UV 机后冷却至室温,可将印件划格 6 6mm 注意,只能划穿墨膜而不能损伤,用 3M-600# 胶带测试附着力,通过测试附着力可说明下列问题:

若胶带上没有墨层,则说明固化良好,附着力好。

若印迹全部转移到胶带上,则说明有四个问题:油墨系列没选对(即与承印物材质不匹配)承印物中含有大量的增塑剂或表面脱模剂;承印物表面张力太低,须进行处置或已处理而没有处理好;油墨固化不良。

印迹边缘不转移,而中间部分转移到胶带上,则说明是没有完全固化,这是因为灯的功率不够或是灯的功率满足了但固化速度太快。

印迹成为鬼影,标明油墨没完全固化。

叠印时,若第二个颜色附着力不好,胶带测试时,仅第二层掉,说明第一个颜色过度固化了若叠印后测试两层都掉了说明第一层固化不足。叠色印时 UV 固化的规则为 70 30RULE 即 70 %固化, 30 %未固化,最后墨层应 100% 固化。

⑦ 添加剂的影响。

加入添加剂会影响油墨的一些性能,如加入引发剂,可提高附着力,但会影响油墨的柔软性,并且加入的量过多,会立即引起交联而不能印刷。

⑧ 工艺条件:

UV光油印刷中的丝网一般选用高张力,低延伸率, S 级平纹丝网或单双面压平丝网。网框强度好。

网版上的张力一致,误差 ± 2N/cm 张力不一致,油墨层不均匀,并能产生位置偏差。

网距一般在 2-4mm 之间,应根据张力大小调整网距。

刮板硬度在 60 ° 90 ° 选用,一般手工用 70 ° 机印 80 °

承印物的预处理。由于承印物材料表面状况不同,要对承印物进行表面处 理,这对 UV光油的附着力是极其重要的对于塑料软片,可用蘸酒精 或异丙醇的清洁布清擦,以除去浮在承印物表面的增塑剂及不纯的化学物质,如灰尘,油脂;对于外表张力低的 PP PE PU PET 等材料,可根据印件的厚、薄,分别进行火焰处置或电晕处理,以增加其外表活性从而改善其附着力。经外表处置后使承印物表面张力达到 ≥ 45 达因 / 厘米为佳。

油墨在使用前要充分搅拌,特别是加入添加剂后一定要搅拌均匀,否则就会产生有的固化附着力强,有的没有固化或未充分固化附着力差,印件还会产生粘连。

UV 灯的功率一定要满足要求,并调整好固化速度。

固化后冷却至室温,用 3M-600# 胶带进行划格测试,固化后 24 小时,附 着力和耐溶剂性达到最佳。

洗网,普通洗网水洗网,但不能够用酒精,因为酒精能损坏网模版。

⑨ 气候对 UV光油的影响。

温度的影响:温度高, UV光油的粘度变低,印刷后易产生毛牙和糊版现象。温度低,粘度高,易产生不完全固化现象。因此要求夏天油墨要冷藏,丝印车间温度不能过高;冬天在冷冻环境中拿来时,应提前放置于印刷环境的温度下,并适当放慢固化速度。

湿度的影响:湿度影响承印物的外表状态及油墨对承印物的丝印性能。

⑩ 颜色的影响。

因为各种颜色对光的反射不同,故 UV光油随颜色的不同对油墨的 UV 固化是有影响的七色对光的反射波长与光固化快慢的关系。

二、瓶子(塑料 PE塑料 PP塑料PET 等)印前处理要求及参数

目前光固化油墨还没有直接用于未处理的 PE塑料 PP塑料瓶子上,所以,要印 PE PP 瓶子,印前必须对 PE塑料 PP塑料进行极化处理,否则 UV 墨不能牢固地附着。那么如何极化处理?

极化处理的方法有多种, PE塑料 PP塑料塑料及其瓶子行业大多数用火焰处理方法,这种火焰处置的结果是利用火焰中含有 O N0 OH 和 NH 等自由基,能把高聚物如 PE塑料 PP塑料等表面氧抽取出来,随后按自由基机理进行表面氧化并引入了一些极性的含氧基团发生断链反应,对无极性 PE塑料 PP塑料达到极化来改变其表面的润湿性,保证了油墨的附着牢度。

水表面张力为 72.5 达因/厘米,油表面张力为 25-50 达因/厘米。

火焰处置的参数:目前有火焰处理的单位大多数使用煤气作燃烧源,应控制空气:煤气 =7 1 才干达到蓝紫火焰,这时火焰温度可达 1270 C 左右,火焰内芯长度控制在 6-19mm 火焰芯顶端至表面为 l 0-15mm 接触时间为 l-4 秒( LDPE 为 1-2 秒, HDPE 为 3-4 秒)旋转速度 100-150 转 / 分,可处理的外表深度在 40-90A 使 PE塑料 PP塑料外表能达到 45 达因/厘米来满足油墨附着的牢度要求。

对 PE塑料 PP塑料塑料瓶子火焰处理后的极化效果的检测:当 PE塑料 PP塑料经火焰处理后,必需达到> 45 达因原来的外表张力值才能确保 UV 墨牢固地附着,因此火焰处置效果的检测是很重要的其方法有达因测试笔(用乙二醇乙醚 35 % + 甲酰胺 65 %混合液)检测和浸水检测。目前普遍应用浸水来检测,即将火焰处置过的 PE塑料 PP塑料瓶子全部浸没在净水中,然后将瓶子从水中取出稍停片刻(约 10 秒钟左右)让多余的水流掉,然后观看瓶子被处理部位表面是否布满了一层均匀的水膜,若是布满了并持续 l5 秒钟以上的亲水,则说明该火焰处理已达到可印刷的要求,若瓶子表面水膜不连续,甚至像雨后荷叶上水珠况,这时就必需调整火焰处置参数来满足要求,例如空气与燃气的燃烧比例,火焰有效成份与 PE PP 接触的时间和距离等等。

三、丝印工艺参数

1. 油墨在印刷前要彻底搅拌,并将溅在盛墨罐盖上物质全部刮入油墨内搅拌均匀。

2. 丝网及网版。丝网:目数 >355 目/英寸的黄色,高强度,低延伸网。网版:张力 18-25N/cm 用直接感光浆或毛细菲林,膜层厚度 15-25 微米。

3. 胶刮:硬度为 80 ° 聚氨酯尖刮。

4. 网版清洗用普通洗网水。

5. 固化条件:中 / 高压水银灯,波长: 280-380nm 峰值在 365nm 较好。功率: 80-120W/cm 左右。过 UV 速度:调整光固化能量的需求。

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