UV油墨與UV光源的匹配
來源： 發布日期 2019-02-22 14:31 瀏覽：
UV油墨的推廣使用，大大解決了熱敏紙等特種承印材料高速印刷 中印跡不干的問題。但由于材料本身特性的不同，在生產中使用UV油 墨時仍然發現有干燥不良的現象。 為什么呢？這是因為忽視了UV油墨 與UV光源的匹配。
一、UV油墨
1.組成 UV油墨就是在UV光的照射下，發生交聯聚合反應，瞬間固化成膜的油墨。它主要由光聚合性預聚 物、感光性單體、光聚合引發劑,有機顏料及添加劑等組成。其中光聚合引發劑是整個UV油墨中zui重要的組成部分，是光聚合反應的開始。常用的光聚合引發劑有芳香酮類和偶姻醚等。
2.特點
（1）低溫瞬間干燥； （2）光澤好，附著力高； （3）無溶劑，穩定性好； （4）印刷適性強，滿足多種承印物的需要；（5）節省能源，提高效率； （6）環境污染小。
3.固化機理在UV光的照射下，UV油墨中的 光聚合引發劑吸收一定波長的光子，激發到激發態，形成自由基或離子。然后通過分子間能量的傳遞，使聚合性預聚物和感光性單體等高分子變成激發態，產生電荷轉移絡合體。這些絡合體不斷交聯聚合，固化成膜。它的光化反應歷程可表示為：其中D為光聚合引發劑，A為光 聚合性預聚物與感光性單體。在UV油墨的固化歷程中，光聚合引發劑 受激到激發態是關鍵的一步，它決定了整個光化反應的效率。表示光聚合引發劑在UV光照射下，分子中的電子 分布發生變化，分子受激為激發態，產生自由基。大家知道，由于分子運動狀態的不同，分子中含有多種能量，其中以電子能為主體，它的能量分布不是連續的，而是類似階梯式的能ji分布。分子運動狀態的改變，就是分子吸收一定波長的輻射光，從低能ji激發到高能ji，形成激發態。根據光化學當量 定律，物質的光吸收是以光子為單 位進行的，分子在同一瞬間只能吸收一個光子；且只有當光子的能量 正好等于分子的兩個能ji之差時方能被分子吸收,也就是說物質分子對光是選擇吸收的。不同的UV油墨，其中的 光聚合引發劑是不同的，它選擇吸收的光子也就不一樣，所以每種UV油墨只對UV光源光譜中某一特定波長的光敏感。而且，光化學反應與有效光量子數量有關。有效光子越多，光聚合引發劑吸收該種光子的機率就越大，光化學反應速度就越快。假設 一個UV光源輻射光的總能量為E，其 中頻率為υ的光的能量為Eυ，Eυ在E中占的比例為k，則：Eυ=kE 在式E2-E1=hυ中，hυ表示的是 一個光子的能量，故頻率為υ的光 子的數量為N=Eυ/hυ=kE/hυ 可見：N與k、E成正比。即光子的數量是由UV光源的輻射光總能量 和各波長光能量的分布來決定的。由上述可知：UV油墨對UV光的 光子是選擇性吸收的，它的干燥受 UV光源輻射光的總能量和不同波長 光能量分布的影響。
二、UV光源
1.構造UV光源是UV固化系統中發射UV 光的裝置。通常由燈箱、燈管、反射鏡、電源、控制器和冷卻裝置等 部件構成。根據燈管中所充物質的 不同，可分為金屬鹵素燈、高壓汞 燈和無臭氧燈等種類。它的性能參數主要有：弧光長度、特征光譜功率、工作電壓、工作電流和平均壽命等。
2.光譜特性
UV光源雖然發射的主要是UV光，但它并不是單一波長的光，而是一個波段內的光。不同的UV光源，發射光的波段范圍不一樣，波段內光譜能量的分布也是不同的。 以日本進口的金屬鹵素燈M08-L41型 為例，它的光譜分布如圖1所示。由圖1可知，該UV光源輻射的是 一個波段內的光，且各波長光的能量分布是不一樣的。其中波長為 300～310 nm，360～390 nm的光的 能量分布是較高的。如果所用UV油墨中的光聚合引發劑選擇吸收的是該部分波長的光，那它的干燥效果將是較好的。這種效果在大墨量印刷時尤為明顯。我們在生產印制黑標（黑標要求 墨量大）時碰到這樣一個問題：同一 個UV光源，同樣的墨量大小，同樣的工作條件，采用日本進口SPA濃縮 UV黑墨時印跡不干，而改用國產杭 華UV161黑墨時，干燥良好。為什么 呢？本人認為這就是一個UV油墨與 UV光源匹配的問題。
三、UV油墨與UV光源的匹配
UV油墨與UV光源的匹配，就是要使所用UV油墨中的光聚合引發 劑選擇吸收的光量子是UV光源光譜 中能量分布zui高的那一部分。對于一個印刷企業，完全靠自己去分析 研究UV光源的光譜特性和UV油墨的光敏性而使兩者匹配是不現實的，這樣偏離了企業的生產目的。 但企業也不應忽視這個問題，技術部門應該從自己的設備供應商 那里索取有關UV光源光譜特性的技術資料，然后從油墨供應商那里 選擇油墨配方的響應曲線與UV光源光譜匹配的UV油墨，這樣就可 較好地解決兩者的匹配，也為考慮 其它影響干燥的因素提供了前提 條件。
解決好UV油墨與UV光源的匹配，有利于加快油墨的干燥速度， 有利于提高勞動生產率，有利于提高能源的利用率，有利于降低企業的生產成本。
一、UV油墨
1.組成 UV油墨就是在UV光的照射下，發生交聯聚合反應，瞬間固化成膜的油墨。它主要由光聚合性預聚 物、感光性單體、光聚合引發劑,有機顏料及添加劑等組成。其中光聚合引發劑是整個UV油墨中zui重要的組成部分，是光聚合反應的開始。常用的光聚合引發劑有芳香酮類和偶姻醚等。
2.特點
（1）低溫瞬間干燥； （2）光澤好，附著力高； （3）無溶劑，穩定性好； （4）印刷適性強，滿足多種承印物的需要；（5）節省能源，提高效率； （6）環境污染小。
3.固化機理在UV光的照射下，UV油墨中的 光聚合引發劑吸收一定波長的光子，激發到激發態，形成自由基或離子。然后通過分子間能量的傳遞，使聚合性預聚物和感光性單體等高分子變成激發態，產生電荷轉移絡合體。這些絡合體不斷交聯聚合，固化成膜。它的光化反應歷程可表示為：其中D為光聚合引發劑，A為光 聚合性預聚物與感光性單體。在UV油墨的固化歷程中，光聚合引發劑 受激到激發態是關鍵的一步，它決定了整個光化反應的效率。表示光聚合引發劑在UV光照射下，分子中的電子 分布發生變化，分子受激為激發態，產生自由基。大家知道，由于分子運動狀態的不同，分子中含有多種能量，其中以電子能為主體，它的能量分布不是連續的，而是類似階梯式的能ji分布。分子運動狀態的改變，就是分子吸收一定波長的輻射光，從低能ji激發到高能ji，形成激發態。根據光化學當量 定律，物質的光吸收是以光子為單 位進行的，分子在同一瞬間只能吸收一個光子；且只有當光子的能量 正好等于分子的兩個能ji之差時方能被分子吸收,也就是說物質分子對光是選擇吸收的。不同的UV油墨，其中的 光聚合引發劑是不同的，它選擇吸收的光子也就不一樣，所以每種UV油墨只對UV光源光譜中某一特定波長的光敏感。而且，光化學反應與有效光量子數量有關。有效光子越多，光聚合引發劑吸收該種光子的機率就越大，光化學反應速度就越快。假設 一個UV光源輻射光的總能量為E，其 中頻率為υ的光的能量為Eυ，Eυ在E中占的比例為k，則：Eυ=kE 在式E2-E1=hυ中，hυ表示的是 一個光子的能量，故頻率為υ的光 子的數量為N=Eυ/hυ=kE/hυ 可見：N與k、E成正比。即光子的數量是由UV光源的輻射光總能量 和各波長光能量的分布來決定的。由上述可知：UV油墨對UV光的 光子是選擇性吸收的，它的干燥受 UV光源輻射光的總能量和不同波長 光能量分布的影響。
二、UV光源
1.構造UV光源是UV固化系統中發射UV 光的裝置。通常由燈箱、燈管、反射鏡、電源、控制器和冷卻裝置等 部件構成。根據燈管中所充物質的 不同，可分為金屬鹵素燈、高壓汞 燈和無臭氧燈等種類。它的性能參數主要有：弧光長度、特征光譜功率、工作電壓、工作電流和平均壽命等。
2.光譜特性
UV光源雖然發射的主要是UV光，但它并不是單一波長的光，而是一個波段內的光。不同的UV光源，發射光的波段范圍不一樣，波段內光譜能量的分布也是不同的。 以日本進口的金屬鹵素燈M08-L41型 為例，它的光譜分布如圖1所示。由圖1可知，該UV光源輻射的是 一個波段內的光，且各波長光的能量分布是不一樣的。其中波長為 300～310 nm，360～390 nm的光的 能量分布是較高的。如果所用UV油墨中的光聚合引發劑選擇吸收的是該部分波長的光，那它的干燥效果將是較好的。這種效果在大墨量印刷時尤為明顯。我們在生產印制黑標（黑標要求 墨量大）時碰到這樣一個問題：同一 個UV光源，同樣的墨量大小，同樣的工作條件，采用日本進口SPA濃縮 UV黑墨時印跡不干，而改用國產杭 華UV161黑墨時，干燥良好。為什么 呢？本人認為這就是一個UV油墨與 UV光源匹配的問題。
三、UV油墨與UV光源的匹配
UV油墨與UV光源的匹配，就是要使所用UV油墨中的光聚合引發 劑選擇吸收的光量子是UV光源光譜 中能量分布zui高的那一部分。對于一個印刷企業，完全靠自己去分析 研究UV光源的光譜特性和UV油墨的光敏性而使兩者匹配是不現實的，這樣偏離了企業的生產目的。 但企業也不應忽視這個問題，技術部門應該從自己的設備供應商 那里索取有關UV光源光譜特性的技術資料，然后從油墨供應商那里 選擇油墨配方的響應曲線與UV光源光譜匹配的UV油墨，這樣就可 較好地解決兩者的匹配，也為考慮 其它影響干燥的因素提供了前提 條件。
解決好UV油墨與UV光源的匹配，有利于加快油墨的干燥速度， 有利于提高勞動生產率，有利于提高能源的利用率，有利于降低企業的生產成本。
