UV固化油墨如何絲印PE、PP瓶子
福州印刷網(wǎng) 2009-10-27 14:08:18 來源:福州印刷網(wǎng)
瓶子表面印刷屬于容器印刷,用曲面絲網(wǎng)印刷機(jī)就可以完成。而對(duì)于用無極性的 PE、PP材料所加工成的瓶子,如洗發(fā)水、沐浴露、化妝品、殺蟲劑等瓶子的印刷,一般皆選用光固化油墨,所以絲印前必須對(duì)PE、PP表面處理方能解決油墨在其上的附著牢固。那么,光固化油墨的最佳固化條件是什么? PE、PP瓶子如何極化處理才能達(dá)到好的著墨效果,就此問題,敘述于下。
一、UV油墨的基本知識(shí)
1.UV油墨的組成及在油墨中的作用
、俜磻(yīng)性稀釋劑(又稱稀釋劑單體):是一種分子量較。ǖ头肿恿浚┗瘜W(xué)物,它可降低粘度,起分散顏料和稀釋樹脂的作用,決定油墨的表面特性,如粘度、硬度、柔軟性。它不揮發(fā),并且參與UV樹脂固化交聯(lián)反應(yīng)。
、谥鷦喊伭、潤(rùn)滑劑、增厚劑、填充料、促固劑等,它影響到油墨的顏色、固化速度、墨層厚度以及印刷適性和油墨的耐候性等。
、酃夤虡渲核荱V油墨成膜的主要部分,即UV油墨的連接料,決定UV油墨的光澤、附著力。不同的油墨用不同的樹脂來適應(yīng)不同材質(zhì)的承印物。
④引發(fā)劑:它是激發(fā)交聯(lián)反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。在光化學(xué)反應(yīng)中,引發(fā)劑一經(jīng)光激發(fā)吸收光子后便變得非常興奮活躍,產(chǎn)生自由基,將能量傳遞到其它感 光性高分子,使其連鎖反應(yīng),把單分子物、添加劑、光固樹脂結(jié)合起來,形成網(wǎng)狀穩(wěn)定結(jié)構(gòu),油墨結(jié)膜牢固地附著在承印物上。
2.UV油墨固化及對(duì)固化系統(tǒng)的要求
、俜瓷湔值念愋停壕劢剐,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來固化光油(沒有著色料的油墨)。
、赨V燈:UV燈的功率要滿足能穿透UV油墨達(dá)到固化的要求。 UV燈的最長(zhǎng)使用壽命不能超過1200小時(shí),一般建議使用l000小時(shí)就應(yīng)更換下來。每隔一定時(shí)間清潔燈管,清潔后將燈管逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)1/4周(可重復(fù)三次)。在安裝和清洗UV燈時(shí)要小心。
、刍到y(tǒng)的檢測(cè):可用能量計(jì)測(cè)量UV燈的輸出能量。用UV,IMAP波形顯示器繪制出UV圖,根據(jù)UV圖,檢測(cè)固化系統(tǒng);若繪制出的能量圖很尖,說明固化系統(tǒng)無問題;若頂端為駝峰,說明反射罩有灰塵;若頂端為圓的,說明燈管老化,根據(jù)老化的程度該更換的應(yīng)換掉。
、芄夤袒囊兀
●UV燈的功率:即UV光的輻射量,也稱穿透力,一定要滿足紫外固化油墨 的要求,若UV燈的功率不夠,即使光照時(shí)間再長(zhǎng),或者重復(fù)固化次數(shù),也不能使油墨完全固化。所以當(dāng)UV燈的功率不夠時(shí),就需通過高功率的燈使油墨固化,這是因?yàn)榈凸β实臒舭l(fā)出的UV光不能穿透到墨層底部,使底部不固化。
●固化速度:固化速度要從兩方面來考慮。一是充分固化;二是以最佳固化速度固化。最佳固化速度的選擇方法是:先以某一速度通過UV機(jī)固化,如果固化了,再加快速度,直到通過固化機(jī)出來的墨層不能固化為止,這時(shí),就能確定最佳固化速度,即開始不固化的速度×0.8=最佳固化速度。
●UV燈的光譜波長(zhǎng)范圍:即UV燈的分光感度范圍一定要與UV油墨相匹配。 一般要求UV燈的波長(zhǎng)范圍為l80-420nm之間。
⑤附著力的測(cè)試:
將印件通過UV機(jī)后冷卻至室溫,可將印件劃格6×6mm,注意,只能劃穿墨膜而不能損傷,用3M-600#膠帶測(cè)試附著力,通過測(cè)試附著力可說明下列問題:
●若膠帶上沒有墨層,則說明固化良好,附著力好。
●若印跡全部轉(zhuǎn)移到膠帶上,則說明有四個(gè)問題:油墨系列沒選對(duì)(即與承印物材質(zhì)不匹配);承印物中含有大量的增塑劑或表面脫模劑;承印物表面張力太低,須進(jìn)行處理或已處理而沒有處理好;油墨固化不良。
●印跡邊緣不轉(zhuǎn)移,而中間部分轉(zhuǎn)移到膠帶上,則說明是沒有完全固化,這是因?yàn)闊舻墓β什粔蚧蚴菬舻墓β蕽M足了,但固化速度太快。
●印跡成為鬼影,表明油墨沒完全固化。
●疊印時(shí),若第二個(gè)顏色附著力不好,膠帶測(cè)試時(shí),僅第二層掉,說明第一個(gè)顏色過度固化了;若疊印后測(cè)試兩層都掉了,說明第一層固化不足。疊色印時(shí)UV固化的規(guī)則為70/30RULE,即70%固化,30%未固化,最后墨層應(yīng)100%固化。
、咛砑觿┑挠绊。
加入添加劑會(huì)影響油墨的一些性能,如加入引發(fā)劑,可提高附著力,但會(huì)影響油墨的柔軟性,并且加入的量過多,會(huì)立即引起交聯(lián)而不能印刷。
、喙に嚄l件:
●UV油墨印刷中的絲網(wǎng)一般選用高張力,低延伸率,S級(jí)平紋絲網(wǎng)或單雙面壓平絲網(wǎng)。網(wǎng)框強(qiáng)度好。
●網(wǎng)版上的張力一致,誤差±2N/cm,張力不一致,油墨層不均勻,并能產(chǎn)生位置偏差。
●網(wǎng)距一般在2-4mm之間,應(yīng)根據(jù)張力大小調(diào)整網(wǎng)距。
●刮板硬度在60°~90°選用,一般手工用70°,機(jī)印80°。
●承印物的預(yù)處理。由于承印物材料表面狀況不同,要對(duì)承印物進(jìn)行表面處 理,這對(duì)UV油墨的附著力是極其重要的。對(duì)于塑料軟片,可用蘸酒精或異丙醇的清潔布清擦,以除去浮在承印物表面的增塑劑及不純的化學(xué)物質(zhì),如灰塵,油脂;對(duì)于表面張力低的PP 、PE、PU、PET等材料,可根據(jù)印件的厚、薄,分別進(jìn)行火焰處理或電暈處理,以增加其表面活性從而改善其附著力。經(jīng)表面處理后使承印物表面張力達(dá)到≥45達(dá)因/厘米為佳。
●油墨在使用前要充分?jǐn)嚢瑁貏e是加入添加劑后一定要攪拌均勻,否則就會(huì)產(chǎn)生有的固化附著力強(qiáng),有的沒有固化或未充分固化附著力差,印件還會(huì)產(chǎn)生粘連。
●UV燈的功率一定要滿足要求,并調(diào)整好固化速度。
●固化后冷卻至室溫,用3M-600#膠帶進(jìn)行劃格測(cè)試,固化后24小時(shí),附 著力和耐溶劑性達(dá)到最佳。
●洗網(wǎng),普通洗網(wǎng)水洗網(wǎng),但不能夠用酒精,因?yàn)榫凭軗p壞網(wǎng)模版。
、釟夂?qū)V油墨的影響。
●溫度的影響:溫度高,UV油墨的粘度變低,印刷后易產(chǎn)生毛牙和糊版現(xiàn)象。溫度低,粘度高,易產(chǎn)生不完全固化現(xiàn)象。因此要求夏天油墨要冷藏,絲印車間溫度不能過高;冬天在冷凍環(huán)境中拿來時(shí),應(yīng)提前放置于印刷環(huán)境的溫度下,并適當(dāng)放慢固化速度。
●濕度的影響:濕度影響承印物的表面狀態(tài)及油墨對(duì)承印物的絲印性能。
⑩顏色的影響。
因?yàn)楦鞣N顏色對(duì)光的反射不同,故UV油墨隨顏色的不同對(duì)油墨的UV固化是有影響的,七色對(duì)光的反射波長(zhǎng)與光固化快慢的關(guān)系。
二、瓶子(塑料PE、PP、PET等)印前處理要求及參數(shù)
目前光固化油墨還沒有直接用于未處理的PE、PP瓶子上,所以,要印PE 、PP瓶子,在印前必須對(duì)PE、PP進(jìn)行極化處理,否則UV墨不能牢固地附著。那么如何極化處理?
極化處理的方法有多種,在PE、PP塑料及其瓶子行業(yè)大多數(shù)用火焰處理 的方法,這種火焰處理的結(jié)果是利用火焰中含有O、N0、OH和NH等自由基,它 能把高聚物如PE、PP等表面氧抽取出來,隨后按自由基機(jī)理進(jìn)行表面氧化, 并引入了一些極性的含氧基團(tuán)發(fā)生斷鏈反應(yīng),對(duì)無極性PE、PP達(dá)到極化來改變其表面的潤(rùn)濕性,保證了油墨的附著牢度。
水表面張力為72.5達(dá)因/厘米,油表面張力為25-50達(dá)因/厘米。
火焰處理的參數(shù):目前有火焰處理的單位大多數(shù)使用煤氣作燃燒源,應(yīng)控制空氣:煤氣=7:1才能達(dá)到藍(lán)紫火焰,這時(shí)火焰溫度可達(dá)1270。C左右,火焰內(nèi)芯長(zhǎng)度控制在6-19mm,火焰芯頂端至表面為l 0-15mm,接觸時(shí)間為l-4秒(LDPE為1-2秒,HDPE為3-4秒),旋轉(zhuǎn)速度100-150轉(zhuǎn)/分,可處理的表面深度在40-90A,使PE、PP表面能達(dá)到45達(dá)因/厘米來滿足油墨附著的牢度要求。
對(duì)PE、PP塑料瓶子火焰處理后的極化效果的檢測(cè):當(dāng)PE、PP經(jīng)火焰處理后,必須達(dá)到>45達(dá)因原來的表面張力值才能確保UV墨牢固地附著,因此火焰處理效果的檢測(cè)是很重要的,其方法有達(dá)因測(cè)試筆(用乙二醇乙醚35%+甲酰胺65%混合液)檢測(cè)和浸水檢測(cè)。目前普遍應(yīng)用浸水來檢測(cè),即將火焰處理過的PE、PP瓶子全部浸沒在凈水中,然后將瓶子從水中取出稍停片刻(約10秒鐘左右)讓多余的水流掉,然后觀看瓶子被處理部位表面是否布滿了一層均勻的水膜,若是布滿了并持續(xù)l5秒鐘以上的親水,則說明該火焰處理已達(dá)到可印刷的要求,若瓶子表面水膜不連續(xù),甚至像雨后荷葉上水珠況,這時(shí)就必須調(diào)整火焰處理參數(shù)來滿足要求,例如空氣與燃?xì)獾娜紵壤,火焰有效成份與PE、 PP接觸的時(shí)間和距離等等。
三、絲印工藝參數(shù)
1.油墨在印刷前要徹底攪拌,并將濺在盛墨罐蓋上物質(zhì)全部刮入油墨內(nèi)攪拌均勻。
2.絲網(wǎng)及網(wǎng)版。絲網(wǎng):目數(shù)>355目/英寸的黃色,高強(qiáng)度,低延伸網(wǎng)。網(wǎng)版:張力18-25N/cm,用直接感光漿或毛細(xì)菲林,膜層厚度15-25微米。
3.膠刮:硬度為80°聚氨酯尖刮。
4.網(wǎng)版清洗用普通洗網(wǎng)水。
5.固化條件:中/高壓水銀燈,波長(zhǎng):280-380nm,峰值在365nm較好。功率:80-120W/cm左右。過UV速度:調(diào)整光固化能量的需求。
四、目前塑料瓶子印刷較好的UV油墨
1.美國(guó)諾固光固化油墨
①PPC系列:可絲印處理過的PE、PP瓶子上,同時(shí)更可以絲印在免處理的PET瓶子上,能得高附著力的效果,高光澤、耐水墨層,如果絲印琥珀色等有色PET瓶子時(shí),在該墨中加硬化劑,可使油墨的附著力更高。
②PCI系列:高光澤,可絲印已處理PE、PP瓶子油墨,附著強(qiáng)度高,耐水性好。
2.德國(guó)迪高光固化油墨
①Serit 985UV具有高度光澤及好的流動(dòng)性,如加入固化劑更具有耐化學(xué)性, 適用于已處理的PE、PP和PVC。
、赟erie 988V,在不同質(zhì)料上有良好的粘性、流動(dòng)性、抗化學(xué)性能,適用于已處理的PE、PP、PVC、PS和PET等。
3.日本十條光固化油墨
RCPERG/RCPEP-2(HV)具有可撓性,耐化學(xué)藥品性能,附著力好,用于已處理的PE、PP瓶子上。
4.法國(guó)杜比光固化油墨
POIYCOLOR/POLYPLUS系列,適用于已處理的PE、PP和PET瓶子上的高光澤UV 油墨,具有顆粒細(xì)膩,,色密度高,印刷適性好與處理的PE、PP附著力好,要增強(qiáng)耐水性,可添加專用硬化劑及溶劑型雙組份環(huán)氧樹脂絲印油墨(8500系列),該油墨適用于玻璃、金屬、噴版處理PE、PP等基材。
五、光固化油墨故障及處理意見
1.無附著力
、儆湍c承印物不相容的處理建議:
光照處理:絲印前選波長(zhǎng)170-200nm的紫外光照射承印物表面; 火焰處理:大于0.6mm厚度的承印物的極化處理方法; 電暈處理:承印物厚度薄或薄膜的極化處理方法; 選錯(cuò)了油墨:油墨中的粘接樹脂與承印物材質(zhì)不相匹配。
、诔杏∥锉砻媸芪廴镜奶幚斫ㄗh:
去除承印物表面的污物; 酒精揩洗承印物上的增塑劑,脫模劑等柔潤(rùn)劑; 添加油墨的專用附著力增強(qiáng)劑。
2.疊印過程中,油墨的層間附著力差
①前一層油墨過度固化而阻塞的處理意見:
減少前一次油墨的光固化程度,只要達(dá)70%固化即可,使UV油墨表面潤(rùn)濕性好; 在油墨中添加專用的層間附著力增強(qiáng)劑。
、谔砑拥闹鷦┻^量:
控制助劑的加入量,將助劑減少l/2; 控制UV固化的參數(shù)如UV功率,提高過UV的速度等等。
3.不能固化或表面發(fā)粘
①因油墨層太厚而不能固化處理建議:
改變網(wǎng)版參數(shù),如選用平紋網(wǎng)或壓平絲網(wǎng),降低網(wǎng)距,減薄網(wǎng)版感光層厚度; 提高膠刮的硬度>75°及銳利膠刮; 提高印刷速度,改變刮壓力和刮印角度等; 加入少量專用稀釋劑,適當(dāng)降低油墨的粘度; 在油墨中加入固化增強(qiáng)(促固)劑。
②UV燈功率(能量)不足原因的建議:
擦凈UV燈管和燈罩,改善UV光的反射效果; UV燈的老化應(yīng)更換,一般UV燈使用壽命1200小時(shí)就應(yīng)更換; 提高UV燈管的單位長(zhǎng)度內(nèi)的功率,保證達(dá)80-120W/cw; UV燈管使用25/100-30/100時(shí)間后,燈管應(yīng)旋轉(zhuǎn)1/4再用。
、酆谏咨、黃色或這些顏色的混合色所導(dǎo)致光固不足原因及建議:
調(diào)整光固化參數(shù),如UV燈功率,減慢過UV的時(shí)間; 在油墨中添加固化增強(qiáng)劑,加快油墨的反應(yīng)時(shí)間; 在油墨中添加適當(dāng)?shù)墓庥,讓UV光較容易穿透。
4.光澤度低
、儆湍袒煌耆脑,處理的建議同“3”題; ②油墨使用前必須做到充分?jǐn)嚢,若未攪拌均勻就?huì)造成光澤低。
5.油墨固化后成斑塊狀
、倌す袒怀浞忠穑幚斫ㄗh同“3”中的“2”; 、谀げ黄秸,處理意見: 膠刮刃口不平整; 網(wǎng)版的張力及其張力的均勻性不好; UV固化時(shí)所產(chǎn)生的受熱集中,因此,必須增加過UV機(jī)的速度。
6.絲印油墨在承印物上出現(xiàn)細(xì)小“魚眼”
、儆湍c承印物不相容引起。此時(shí)應(yīng)提高承印物表面性能,可以通過在油墨中添加適量的消泡劑控制氣泡的產(chǎn)生或者濕潤(rùn)承印物表面改善其表面印刷狀態(tài)。
、诒砻嬗兴樾挤蹓m引起。這時(shí)就必須清潔承印物表面,可使用無水乙醇等溶劑揩洗,改善油墨與承印物的親和性。
總之,在使用UV油墨的過程中,必須注意控制油墨與承印物的適印性以及控制好UV油墨光固化的幾個(gè)要素和保證PE、PP材質(zhì)瓶子表面良好的極化處理,PE、PP塑料瓶子的絲網(wǎng)印一定會(huì)取得非常好的印刷效果!
本文關(guān)鍵詞:UV固化油墨如何絲印PE、PP瓶子
本文標(biāo)題:UV固化油墨如何絲印PE、PP瓶子
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