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上 光,是印后加工的一道工序,也是印刷品表面整饰加工技术之一。 通 俗地解释,上光就是在印刷品表面涂布一层无色透明涂料,经流平 、 干燥、压光后,可在印刷品表面形成薄而匀的透明光亮层。 
  上 光不仅可以增加印刷品的表面平滑度,使印刷成品呈现出更强的光泽 , 而且能够对印刷图文起到保护作用,因而被广泛应用于包装装潢、 书 刊封面、画册、商标、广告、挂历、大幅装饰、招贴画等印刷品的 表 面整饰加工中。上光技术作为印刷工序的延伸和印刷品精加工的重要手段,已被众多印刷厂家广泛采用,已经成为实现和提高印刷品档次的一种重要手段。 
  UV上 光的原理并不复杂,在紫外光的照射下,UV上 光油中的光引发剂吸收辐射能后形成自由基或阳离子,引 发 单体和预聚物发生聚合和交联反应,在很短的时间里固化成三维网状结构的高分子聚合物。目前大部分都是自由基聚合体系。 
  UV上 光的优点 
   上光工艺按上光油的干燥方式,可分为氧化聚合型上光、溶剂挥发型上光、UV上 光和热固化上光等。UV上光即紫 外 线固化上光,它是采用UV上 光油,涂布在印刷品表面后,紫外光照射光油,可以在很短的时间内固化。与其他上光方式相比,UV上 光具有以下优点: 
  (1)上光油为100%的 固含量,无溶剂挥发。既安全又有利于环保。 
  (2)干 燥速度快,生产效率高。一般干燥速度可达1 00—300/分 钟,最快超过500/分钟。 
  (3)不 受承印物种 类 的限制,不仅可以在纸张,铝板、塑料材料等表面上光,而且还可用于聚合板、家具、金属材料、无线材料等的表面上光。 
  (4)能耗低, 节 省能源。 
  (5)在 低温下工作,可用于热敏型承印物的印刷(如塑料 
  (6)质量好。UV上 光后的印刷品表面平整光亮,无翘边、起皱、起 泡 等现象.并且表面硬度高,耐摩擦,不易出现划痕,耐化学药品腐 蚀 性也好。 
  (7)经 上光后的承印物,可以立即加工,不必再硬化,在裁切、成型、折叠等方面有较高的适应性。 
   因此,UV上 光作为一种重要的上光方式,应用越来越广泛。 
  UV光 油的组成成分 
  UV 上 光油主要由齐聚物、活性稀释剂。光引发剂及其他助剂组成。 
  1.齐聚物 
   齐聚物又称预聚物,是UV上 光油中最基本的组份。它是成膜物质,其性能对固化过程和固化膜的性质起着重要作用。从结构上看,齐聚物都为含有C=C不 饱和双键的低分子树脂,大都为丙烯酸树脂。 
   目前常用于UV上 光油中的齐聚物有环氧丙烯酸树脂、聚氨 酯 丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂等。环氧丙烯酸树脂具有固化速度快 、 价格便宜等特点,制成的上光油涂布于纸或纸板上,能使其具有良 好 的耐化学药品性和较高的机械强度。聚氨酯丙烯酸树脂具有柔韧性 好 、弹性强、光泽度高等特点.但价格较贵,常与环氧丙烯酸树脂混合使用。聚酯丙烯酸树脂黏度低,柔韧性好,价格较便宜。由于它对非吸收性承印物如塑料、金属等的附着力好,因此常用作这类材料的上光油,一般与其他树脂 混合使用,有时可作上光油的稀释剂,用来调节环氧丙烯酸树脂和聚氨酯丙烯酸树脂的黏度。 
  2. 活性稀释剂 
   活性稀释剂也叫交联单体,是一种功能性单体。它在上光油中的作用是调节黏度、固化速度和固化 膜 性能。活性稀释剂结构上也含有CC不 饱和双键,目前使用的大多呈丙烯酸酯类单体。由于含有丙烯酸基的数量不同,可分为单官能 度 、双官能度和多官能度三类。官能度不同的活性稀释剂,稀释效果 和 固化速度都不同。一般来说,官能度愈多固化速度愈快,但稀释效果愈差。常用的双官能度上光油活性稀释剂有:己二醇二丙烯酸酯( HDDA)、 新戊二醇二丙烯酸酶(NPGDA)、 二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)等 ;三官能度的有三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)等。 
  3. 光引发剂 

   光引发剂是能吸收辐射能,经过化学变化产生具有引发聚合能力的活性中间体的物质,是任何UV固 化体系都需要的主要成分。 
   光引发剂可分为夺氢型和裂解型-夺 氢型光引发剂需要和含活泼氢的化合物(一 般称助引发剂,通常为胺类化合物)相 配合,通过夺氢反应形成自由基。它是双分子光引发剂,在上光油中常用的有二苯甲酮旧P)等。 裂 解型光引发剂受光激发后,分子内分解出自由基,是单分子光引发剂。在上光油中常用的有。一羟基异丙基苯甲酮和。一羟基环已基苯甲酮等。 
  4.助剂 
   助剂主要用来改善油墨的性能,UV 上 光油中常用的助剂有稳定剂、流平剂、消泡剂等。 
  (1)稳定剂 
   稳定剂 用来减少存放时发生热聚合反应,提高UV上 光油储存稳定性。 常 用的稳定剂有对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌、26一二叔丁 基 甲苯酚等。 
  (2)流平剂 
   流平剂 用来改善上光膜面的流平性,防止 缩 孔的产生。同时也增加了上光涂层的光泽度。 
  (3)消泡剂 
   消泡剂 用 来防止和消除上光油在制造和使用过程中产生的气泡。 
   普通的UV上光 油 虽然不含有溶剂,但由于所用的齐聚物一般黏度都较大为了涂布需 要 ,必须加入低分子的活性稀释剂,它们一般都具有一定的挥发性或 刺 激性,对环境仍有危害。因此,目前已研制开发出水性UV上光油 , 它不必借助活性稀释剂来调节黏度.而是用水或增稠剂来控制上光 油 的流变性能,解决了挥发性和刺激性问题,是一种理想的环保型产 品 ,是上光油今后的发展方向。 
  UV上光方式 
  UV上光 方 式有很多.其分类方法也有很多种,主要有以下几种分类方法: 
  1. 按上光机与印刷机的关系分类 
   按上光机与印刷机的关系.上光可分 为 脱机上光和联机上光两种方式。 
   脱机上光采用专用的上光机对印刷品进 行 上光,即印刷、上光分别在各自的专用设备上进行。这种上光方式 比 较灵活方便,上光发备投资小.较适合专业印后加工生产厂家使用 。 但这种上光方式增加了印刷与上光工序之间的运输转移工作,生产 效率低。 
   联机上光则直接将上光机组连接于印刷机组之后,即印刷、上光 在 同一机器上进行  速 度快,生产效率高, 加 工成本低,减少了印刷品的搬运,克服了由喷粉所引起的各类质量 故 障,是今后的发展方向。但联机上光刘上光技术、上光油。干燥装置以及上光设备的要求很高。 
  2. 按上光方法分类 
   按上光方法.上光可分为辊涂上光和印刷上光两种。
   辊涂上光是最普通的上光方式.由涂布辊将上光油在 印 刷品表面进行全幅面均匀涂布。 
   印刷上光通过上光版将上光油涂布在印刷品上,因此可进行局部上光。目前常采用的有凹版上光、柔性版上光、胶印方式上光以及丝网上光。 
  3. 按上光产品 类型分类 
   按上光产品类型分,上光可分为全幅面上光、局部上光、消光上光以及艺术上光等。 
   全幅面上光 的 主要作用是对印刷品进行保护,并提高印刷品的表面光泽。全幅面 上 光一般采用辊涂上光的方法进行。 
   局部上光一般是在印刷品上对需强调 的 图文部分进行上光。利用上光部分的高光泽画面与没有上光部分的 低 光泽画面相对比,产生奇妙的艺术效果。局部上光采用印刷上光的方法进行,其中采用丝网印刷方式上光得到的膜层较厚.效果较其他方式明显,且成本较低.目前在国内使用得较多,但其生产效率一般较低。 
   消光上光采用的是UV哑 光油.与普通上光的效果正相反。它是降低印刷品表面的光泽度,从而产生一种特殊效果。由于光泽度过高对人眼有一定程度的刺激.因此消光上光是目前较流行的一种上光方式。 
   艺术上光的作用是使上光产品表面获得特殊的艺术效果.如使用UV 光 上光油在印刷品表面进行上光.会使印刷品表面产生珠光效果.使印刷品显得富丽堂皇、高贵典雅。 
  UV上 光应注意的问题 
   为保证UV上 光的质量.在上光时.应注意以下几个主要问题:
  1. 上光油的选择
   上光油首先应根据上光方 式 进行选择,不同的上光方式对上光油的性能要求不同.为此需用不 同 性能的上光油与其相匹配。即脱机上光与联机上光应用不同的上光 油 辊涂上光与印刷上光应采用不同的上光油在印刷上光时,不同的印 刷 方式所用的上光油也是不同的。 
   其次.上光油还应与印刷品表面的油墨 相 匹配。要求上光油的表面张力必须小于油墨的表面张力.这样才能 使 上光油很好地润湿、附着、浸透于印刷品表面的图文部分。否则, 涂 布后的上光油层会产生一定的收缩.不均匀,甚至在某些地方出现 砂 眼等故障。 
   如果上光产品还需经过烫金或裱糊等后加工处理,则应选用 化 学性能相对稳定的上光油。 
  2. 紫外固化光源的选择 
  由于UV上 光油的固化是依靠光引发剂吸收紫外光的辐射能后形成自 由 基,从而引发单体和预聚物发生聚合和交联反应。因此紫外固化光 源 的选择对UV上 光油的干燥速度有着重要的影响。选择紫外固化光 源 应考虑以下因素: 
  (1)光 引发剂的吸收光谱尽可能与光源的输出光谱 相 匹配,这样才能最大限度地利用光源的辐射能,产生更多的自由基 , 从而提高UV上 光油的固化速度。 
  (2)电 能转换为紫外光能的效率应 较高。 
  (3)强 度应适当.光太强.自由基产生过快,浓度过高终止反应 速 度升高,对交联反应有不利的影响;强度过低.自由基产生过慢, 氧 阻聚作用会很强。这些都会使UV上 光油的干燥过慢。 
  (4)使 用寿命长。紫外灯会逐渐老化.已过期的紫外灯的光强会降低很多,使UV 上 光油的干燥过慢。 
  (5)应 有很好的灯罩聚光.同样一个灯灯罩的好坏,可使效率相差十几倍。 
  (6)形 状合适.能使光线均匀分布在印刷品 上 .并要易于安装.价格便宜,安全可靠。一般使用管形灯。 
  (7)由 于在紫外灯照射下,空气中会有臭氧产生.所以应有通风设备。 
   常用的紫外光源是中压汞灯(在 国内包括在高压汞灯中), 主要发射下列波长的 光:405nm  (42)365—366nm(100)312 —313nm(49)302—303nm{24}297nm (16.6)265nm{15.3}254(16.6)2 48(8.6), 括号内的数字表示它们的相对能量。除此以外,还 有 可见光和红外光。红外光虽不具有引发作用,但对于链增长有协同 效 应。常用的中压汞灯线功率密度为80W/cm, 灯长可从几厘米 200cm,直径为15—25cm。 其应用温度较高,需要空气 冷 却,使用寿命一般为1000小 时左右。 
   汞灯在开动以后需有一段预热 时 间,以便汞蒸发,在预热时间内不能得到应有的紫外光。汞灯关闭 以 后,不能再启动,需冷却——段 时间,使用不太方便。现已出现一 种 无极汞灯,可以瞬时开关,且寿命长、UV功 效大。用于UV固化 的 无极汞灯其发光光谱与中压汞灯不同是个 连续的光谱,可用于厚 膜 的固化。 
  3.上光油 黏 度的控制 
   上光油黏度对其在印刷品上的流平性以及对油墨的润湿等涂布适性有着重要的影响,最终会影响到上光产品的光泽度。上光油黏度 的 控制应考虑印刷品的吸收性以及涂层厚度等情况。上光油黏度还影 响 到印刷品对上光油的吸收性,上光油黏度越小。被印刷品吸收的越多。因此,若印刷品的吸收性过强,可适当地增加上光油的黏度,缩 短 其流平时间,否则在较长时间的流平过程中,上光油被大量吸收, 很 难在印刷品表面形成较平整的膜层,容易形成同印刷品表面凹凸状 态 相似的膜层。上光油的黏度对涂层厚度有着较大的影响,上光油的 黏 度低,涂布层薄。要降低普通uv上 光油的黏度,可加入酒精,但 不 能加入过多.否则将会影响UV上 光油的固化速度。 
  4. 上光油涂布量的控制 
   上光油的涂布量要适当,涂层要均匀。均匀 适 量的涂层表面平滑度高,光泽度高。如果涂布量过少,上光油不能 均 匀地铺展,对印刷品表面的光学缺陷(平滑度)的 弥补作用会降低 , 涂层表面平滑度差;如果涂布量过多,尽管有利于上光油的流平, 也 增强了对印刷品表面缺陷的弥补作用,但干燥会发生困难,且成本 高。 
   上光涂布量的确定同涂料的种类、印刷品的表面状况。涂布条件有关,确定时要互相兼顾、统筹安排,既要达到上光质量要求,又要适合 于 各种工艺。 
   涂布中,可以通过调节上光涂布机控制机构或改变涂布机速度实现涂布量的改变。变化量小时,也可以通过改变上光油的黏度来 实现。 
  5. 上光速度的控制 
   上光速度.即涂布机速度,应根据上光油 的 固化速度和涂布量决定。上光油的固化速度快,则涂布机速度也可提高,这时涂层流平时间短,涂层相对较厚,反之则相反。另外涂布机速度还与涂布机固化光源的条件、印刷品状况等因素有关。 
  6. 上光对印刷品颜色的影响 
  采用UV上光的印 刷 品,有时会出现黄变现象,其主要原因有二个:一是UV上光油自 身 发黄;二是在上光过程中,上光油仅在印刷品表面固化。而内部没 有 彻底固化。
   上光油的发黄,与其所用的齐聚物和活性稀释剂带有一定黄 色 有关,因此应选用无色的齐聚物和活性稀释剂来配制上光油。另外 , 光引发剂的影响也很大,有些光引发剂会使体系固化后发黄,如安 息 香双甲醚,所以应避免使用这类光引发剂配制上光油,在上光过程中, 上 光油内部没有彻底固化时,其内部的上光油稀释剂会逐渐被油墨、 纸 张吸收,同时会对油墨中连结料产生作用,造成油脂失去.颜料得 不 到足够的保护,颜料颗粒游离.这时纸张涂层和油墨层表面的平滑 度 就会降低。粗糙的表面会对光产生漫反射,这样在颜色中增添厂一些白色成分,使得明度升高,饱和度下降,给人以整体泛黄、色彩变 淡 的感觉。因此,应提高UV上 光油的固化速度或选择高效的紫外固 化 光源。另外,采用水性UV上 光油,可避免稀释剂刘油墨层和纸张 涂 层的化学作用,可避免印刷品的黄变现象。

 
 

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