第三節　光固化技術在凸版印刷油墨中的應用

凸版印刷是最古老的印刷技術，凸版印刷中，圖文部分在印版表面凸起，油墨只施于圖文部分，然后傳給承印物。凸版印刷包括傳統凸版印刷和柔性版印刷兩種。

一、UV柔印油墨

柔性版印刷也是凸版印刷的一種，其印版柔軟、帶有彈性，故而稱之為柔印。印刷時，油墨通常是在刮墨刀的配合之下經網紋傳墨輥將精確的墨量傳到柔印版上，刮墨刀使網紋輥上著墨孔均勻地填充油墨，同時刮去著墨孔外多余的油墨，然后再由柔印版轉移到承印材料表面，采用UV油墨的柔印如圖5.2所示。柔印適用性廣，印刷成本低，印刷質量良好，印刷速度快，可以和裁切、成型、模切、穿孔、折頁、燙金、覆膜或上光等工序連成生產線，生產效率高，自動化也高，特別是在商業標簽和包裝領域得到了廣泛的應用。目前歐美國家的軟包裝印刷、瓦楞紙箱印刷、不干膠標簽印刷、折疊紙盒印刷大都采用柔性版印刷，近年來，我國的柔印也有了快速的發展。

柔印油墨可以分為三類：溶劑型油墨（大多數是線型聚合物）、水性油墨和UV柔印油墨，它們都得到了廣泛的應用。UV柔印油墨相比于傳統的水性和溶劑型柔印油墨，表現出更優異的特點，主要有以下幾方面：

①綠色環保：UV柔印油墨安全可靠、無溶劑排放、不易燃、不污染環境，適用于食品、飲料、煙酒、藥品等衛生條件要求高的包裝印刷品。UV柔印油墨在國外食品包裝領域已應用多年，沒有出現任何問題，其安全性已被美國環境保護局認可。

②印刷適性好：UV柔印油墨在印刷過程中無溶劑揮發，消除了油墨成分的變化因素，黏度等性能穩定，不易糊版、堆版，因此油墨的印刷穩定性和一致性好，容易控制，且印刷過程中印刷機可隨時停機，油墨不會因干燥而堵塞網紋輥。換班后的清洗和將剩余色組再次投入使用也成為可能，大大簡化了生產環節。同時，UV柔印油墨可瞬間干燥，生產效率高，適用范圍廣，在紙張、鋁箔、塑料等不同的承印材料上均有良好的附著力，產品印完后可立即疊放，不會發生粘連。

③物理化學性能優良：UV柔印油墨固化干燥過程是通過UV油墨中低聚物、活性稀釋劑和光引發劑之間的光化學反應，由線型結構變為網狀結構的過程，所以具有耐水、耐化學性、耐磨、耐老化等許多優異的物化性能，這是其他類型的油墨所不及的。

④印刷質量好：由于UV柔印油墨100%的固含量，印刷時油墨的黏度較高，著墨力強，網點清晰度高，階調再現性好，墨色鮮艷光亮，適合精細產品印刷。

⑤成本相對較低：UV柔印油墨用量省，由于沒有溶劑揮發，有效成分含量高，可以近乎100%轉化為墨膜，其用量還不到水墨或溶劑油墨的一半。另外，還可以大大減少印版和網紋輥的清洗次數，所以綜合成本比較低。

綜合上述特點，無論從價格、質量的角度還是從技術發展的角度，UV柔印油墨都具有明顯的優勢和發展前景。因此UV柔印油墨應用廣泛，其種類也很多，主要有下面一些品種：①UV柔印紙張油墨。固化速度快、不易糊版、清晰度高、色彩鮮艷、光亮耐磨、化學穩定性好。②UV柔印塑料油墨。適用于印刷表面經電暈處理的PE、PVC、PET、BOPP塑料薄膜及合成紙等材料，固化速度快、附著牢固、抗水、耐磨、印刷適性好。③UV柔印珠光油墨。適用于高檔包裝印刷，其有珍珠光澤和金屬光澤，質感華麗、附著牢固、印刷適性好。UV柔印珠光油墨除銀白色外，還有多種色彩及彩虹干涉型等品種。④UV柔印透明油墨，以染料或染料和顏料的混合色料制成，透明感強、色彩艷麗、附著牢固，適用于真空鍍鋁、鋁箔、銀卡紙、鐳射紙等材料的印刷，可以獲得類似燙印的效果。⑤UV柔印上光油。主要有紙張UV上光油、塑料薄膜UV上光油、亞光UV上光油、可燙印UV上光油等諸多品種，固化速度快、抗水、耐磨，可以聯機上光，也可以單機上光。

UV柔印油墨黏度較低，一般在0.1～2.0Pa·s，是一種接近于牛頓流體的油墨。因為主要用于印刷包裝材料，所以要求油墨色彩鮮艷，而且光澤也要好。柔性版印刷的墨層比較薄，一般在4μm左右，所以柔印油墨中顏料含量也較高，一般在12%～18%。柔印大都是卷筒料印刷，印刷速度非常快，因此對油墨的固化速度要求較高。在UV柔印油墨的配方設計上，低聚物要選用黏度低、固化速率快、對顏料分散潤濕性好的聚酯丙烯酸酯和環氧丙烯酸酯，若采用超支化低聚物效果會更好；活性稀釋劑選擇也以固化速度快、黏度低的為佳，盡量選用低皮膚刺激性的活性稀釋劑，通常以單、雙、多官能度丙烯酸酯配合使用。

通過對UV柔印油墨的深入研究，可進一步拓寬柔印的應用范圍。陽離子UV固化型油墨收縮率小，沒有氧阻聚的問題，非常適合在PVC、OPS等套筒型收縮膜上進行柔印，得到的圖文質量可與凹印相媲美，改變了收縮膜市場幾乎都由溶劑型凹印所占據的局面。采用新型水性UV固化超支化聚氨酯丙烯酸酯/二氧化硅納米復合材料制備水性UV柔印油墨，印刷在聚對苯二甲酸乙二醇酯和玻璃基材上，具有良好的附著力、耐水性和耐磨性，在食品包裝行業具有很大的應用潛力。

二、UV凸印油墨

傳統凸印的油墨傳輸路線與膠印相仿，均為長墨路，由多根串墨輥、勻墨輥、著墨輥將油墨均勻地傳遞到印版上，所以凸印油墨和膠印油墨一般是可以通用的，且凸版印刷沒有水墨平衡問題，因此凸印油墨的乳化性能要求不高。

目前凸版印刷主要應用在標簽、票據、名片印刷領域中，UV凸印油墨的使用可獲得高質量的印刷品。另外，凸版印刷中還有一種凸版膠印，也稱為干膠印的印刷方式，即印版上的油墨通過橡皮布滾筒轉移到承印物上，它主要應用于包裝印刷，用于軟管、二片罐印刷，這些印刷早期使用的油墨都為溶劑型油墨，不僅不環保，而且還需要高能源消耗的體積龐大的干燥裝置，因此逐漸被UV凸印油墨替代。