UV油墨憑借固化速度快、不含溶劑、印刷時免噴粉等優勢,在印刷行業得到了廣泛應用。目前,印刷行業使用的UV固化裝置普遍采用高壓汞燈、金屬鹵素燈等傳統UV光源,不僅能耗高,使用過程中還會產生難聞的臭氧。為此,近年來業界研發出LEDUV光源,因其能耗更低、固化效率更高,與配套的LEDUV油墨所組成的LEDUV固化技術已經成為印刷企業實現節能環保的“新寵”。
因受LED元件中半導體材料對光譜寬度的限制,LEDUV光源發出的紫外光波長分布極窄,單一波長能量較強,傳統UV油墨無法在LEDUV光源下進行固化。從而在特定波長下具有極高反應活性的LEDUV油墨應運而生,而要想使LEDUV油墨在LEDUV光源下能夠充分固化,在LEDUV油墨開發過程中必須嚴格篩選原材料。
與普通UV油墨相比,LEDUV油墨必須選用對所用LEDUV光源特定波長穿透性最好(吸收最少)的顏料,這是LEDUV油墨研發的關鍵因素之一。同時,使用著色能力較好的顏料,提高油墨色濃度,減少印刷上墨量(以免因墨層過厚而影響固化效果),也是提高LEDUV油墨固化性能的有效手段。
膠印生產通常采用“黑→青→品紅→黃”的色序進行疊印,最先印上的黑墨只能通過穿過青、品紅、黃墨之后已經變弱的紫外光進行固化,然而墨膜中的顏料很容易吸收紫外光,因此紫外光通常難以到達墨層內部,從而導致油墨固化不徹底。對于普通UV光源而言,由于光譜中含短波紫外光,因此墨層的深層固化較為理想;而對于LEDUV光源而言,由于其發出的只有長波紫外光且波長較為單一,若油墨中顏料的吸收波長與之重合,則uv油墨固化性能就會變差。
另外在選擇LEDUV油墨的光引發劑時,應保證光引發劑在LEDUV光源的特定波長下具有最佳的吸收特性,同時還應開發出配比最佳的光引發劑組合,以盡可能地吸收有限的紫外光能。特別是對于透明類光油而言,必須在有限種類的光引發劑范圍內,找到能使光油黃變性和固化性達到平衡的光引發劑。LEDUV油墨的光引發劑不僅需要對LEDUV光源發出的窄波段紫外光能具有很強的吸收力,而且必須實現墨層表面和內部同時固化。
在寬波段高壓汞燈和金屬鹵素燈下固化的普通UV油墨,可選用的光引發劑范圍較廣,且組合式的光引發劑對不同波長的紫外光具有良好的吸收反應,而對LEDUV光源發出的紫外光發生反應的光引發劑較少,因此需要精選出反應性能優異的光引發劑。
通過對上述原材料的嚴格篩選,即使LEDUV光源的輸出功率較小,LEDUV油墨也能充分固化。此外,需要注意的是,由于LEDUV油墨可被波段比較接近的可見光固化,因此在生產過程中需對車間進行嚴格的濾光處理。與此同時,在對原材料進行研磨分散時,還需嚴格控制車間溫度,以免溫度過高對油墨性能產生影響。