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  • 光固化技術與應用
  • 聶俊 朱曉群等編著
  • 10440字
  • 2021-12-10 22:55:00

第四節 光固化技術在絲網印刷油墨中的應用

絲網印刷又叫絲印或網印,其印版呈網狀,印刷時,印版上的油墨在刮墨刀的擠壓下,從版面通孔漏印到承印物上,采用UV油墨的絲網印刷如圖5.3所示。絲網印刷以其承印材料廣泛、印刷膜層厚、質感豐富等特點得到了廣泛的發展,可用于紙張、紙板、塑料、金屬、木材、玻璃、陶瓷、纖維等各種承印物,廣泛地應用在包裝、裝潢、廣告、印制電路、電子元器件等領域。因此絲網印刷油墨種類繁多,包括不同功能、不同應用的油墨品種。

圖5.3 UV絲印示意圖

UV油墨在絲網印刷中應用非常廣泛,它具有以下優勢:①印刷適性好。由于絲網印刷墨膜層很厚,為了提高印刷效率,要求油墨干燥速度快,但是油墨干燥過快又會造成印刷過程中發生堵版、斑點等故障,而UV油墨很好地解決了這個矛盾,實現了在印刷過程中油墨不會固化,而印刷結束后能快速固化。同時,UV油墨對承印材料適應性廣泛,滿足絲網印刷的要求,因此非常適合絲網印刷。②高效節能。UV絲印油墨可瞬間干燥,產品印完后可立即疊放,不需要眾多晾架或龐大的烘干裝置像傳統油墨印刷后的產品那樣放置和干燥,提高了印刷生產效率,并節省了空間和大量的能源。③印刷質量好。由于UV絲印油墨不含揮發性成分,且性能穩定不變,可實現穩定的印刷質量。油墨在網版的最細微的通孔中不會干燥,這對于長版印刷、復雜的圖形和網點等精細印刷起到了非常積極的作用,在精細活件復制方面有完美的表現。④綠色環保。UV絲印油墨的固含量為100%,無溶劑排放,有利于環境保護。

UV絲印油墨黏度較大,一般為1~10Pa·s,印刷速度低,一般為5~30m/min,印刷墨層較厚,一般為10~30μm,細度一般在5~15μm之間。UV絲印油墨常用的低聚物為環氧丙烯酸樹脂,光固化速率快,綜合性能好,也可適當加入聚氨酯丙烯酸酯,以改善脆性、提高柔韌性和附著力。UV絲印油墨使用的活性稀釋劑,一般根據油墨的黏度、光固化速率等要求,選擇單、雙、多官能度丙烯酸酯搭配使用。UV絲印油墨使用的光引發劑要根據油墨的顏色、UV光源的類型和油墨的厚度等因素進行選擇,一般含量在2%~6%。UV絲印油墨所用顏料與一般油墨類似,由于油墨層厚,顏料用量相對較少,一般占油墨總量的5%~8%,較低的顏料含量就可以達到高的遮蓋力,這對底層固化是有利的條件。由于油墨黏度較大,而顏料添加量又較少,在不妨礙顏料飽和度和遮蓋力的前提下,適當添加折光性較好的透光填料,增加墨層內透光介質的濃度,也有助于提高底層引發劑的吸光量。由于網印墨膜厚,印刷精度不是很高,顏料粒徑可大一些,故在不犧牲顏料分散性的前提下,可適當增大顏料粒徑,使油墨的實際透光性增加,以利于底層固化。填料價格便宜,可降低油墨成本,加入填料可減少固化體積收縮,有利于提高附著力。為了改善印刷時刮刀的滑爽性,常添加滑石粉。為了改善印刷適性,提高絲印質量,必須加入助劑,如消泡劑和流平劑等,盡量使用UV油墨專用的助劑。使用有機硅類或含氟類助劑時,要考慮重涂性,即套色印刷時,要將表面張力低的色墨印在表面張力高的色墨上。對厚油墨層或有觸變性要求的UV絲印油墨,要用觸變劑氣相SiO2

除了常規絲印油墨以外,在絲網印刷中利用UV固化技術,還開發出了一些具有特殊裝飾效果的UV絲印油墨,通過控制UV油墨的固化、組分等不同方式,產生許多特殊的裝飾圖案,并利用油墨在印刷過程中出現的缺陷問題,形成很好的裝飾效果。UV絲印裝飾油墨廣泛地應用于包裝印刷,成為高檔產品、工藝品等產品印刷的重要元素。UV絲印裝飾性油墨品種很多,大致可分為三種類型。

(一)外添加型

在油墨內添加具有特殊效果的填料、顏料或助劑,印刷后油墨表面呈現特殊的裝飾效果的UV絲印裝飾性油墨。常見有以下幾種:

(1)UV絲印仿金屬蝕刻油墨(磨砂油墨)

UV絲印仿金屬蝕刻油墨中含有大量小顆粒“雜質”,用絲網印刷把油墨漏印于具有金屬鏡面光澤的金銀卡紙上,就可產生猶如光滑的金屬經腐蝕、雕刻式磨砂等處理的特殊效果。所產生的特殊視覺效果的光學原理是:印有UV仿金屬蝕刻油墨的圖文部分在光的直射下,油墨中的小顆粒對光發生漫反射形成強烈的反差,猶如光滑金屬表面經磨砂產生凹陷的感覺;沒有油墨的部分因金銀卡紙的高光澤作用,產生鏡面反射而有凸出的感覺,仍然具有金銀卡紙金屬般的光澤度。它能使承印物具有金屬般的光澤度和似蝕刻后的浮雕立體感,從而產生磨砂、亞光及化學蝕刻的效果,使印刷品顯得高雅莊重、華麗美觀,大大提高了印刷品的裝飾檔次及藝術欣賞價值。

UV絲印仿金屬蝕刻油墨是一種粒徑為15~30μm的無色透明單組分UV絲印油墨,一般是將低聚物、活性稀釋劑、光引發劑、“砂粒”等多種材料攪拌成淺色透明糊狀,也可加入顏料制成彩色蝕刻油墨,但不能使用遮蓋力強的顏料。油墨墨絲短而稠,其中添加的“砂粒”印刷后可在光照下形成漫反射,產生磨砂效果。所謂的“砂粒”實際上都是無色透明的塑料細顆粒,如聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等塑料粉末,粒徑在15~30μm時就可用。通過添加微粉蠟或無機亞光粉可獲得亞光效果,微粉蠟一般為合成的聚乙烯蠟和聚丙烯蠟,分散于UV絲印油墨中,固化成膜時,蠟與樹脂體系存在不相容性,故游離而浮于固化墨膜表面,使光澤度受到影響,形成亞光效果,這種亞光效果有柔軟的手感和蠟質感。性能優越的UV仿金屬蝕刻油墨首先要具有良好的顆粒分布、立體感和蝕刻效果,印刷后才能產生令人滿意的藝術效果;要求附著力及柔軟性優良,否則在煙、酒盒等進行軋縫時會發生爆裂,嚴重影響產品質量;需要固化快、存放期長、手感好,不能太毛糙,否則在煙標等包裝生產線中容易發生軋片現象。為了減小印刷后油墨在承印物膜面的流平性,要少用或不用流平劑,以促進凹凸粗糙面的形成。此外,印刷煙標及食品包裝盒的油墨還必須具有低氣味性,保證油墨符合食品衛生和環保綠色印刷的要求。為避免金銀卡紙掉色,不選用分子量小、溶解性能強的活性稀釋劑。

使用絲印UV仿金屬蝕刻油墨印刷時,絲網的選擇是至關重要的,絲網目數應與油墨砂型的粗細程度相匹配,如果油墨砂型比較粗,顆粒度大,應選擇較低目數的絲網,其絲網的孔徑較大,可使油墨中砂粒通過絲漏印到承印物上,否則會使部分砂粒殘留在網版上,造成印刷品上的砂粒稀少,出現花白現象,導致蝕刻效果差。隨著印刷的進行,油墨砂粒不斷堆積,網版上的油墨黏稠度逐漸增大。如果砂型較細,顆粒度小,則可選擇較高目數的絲網,一般油墨砂粒直徑在15~30μm,選用的絲網目數在150~250目/英寸(1英寸=0.0254m)即可,具體情況可根據使用經驗來選擇。

為使UV蝕刻印刷有良好的視覺效果,承印物的選擇也很重要,一般選擇具有金屬鏡面效果和高光澤的材料。材料的平滑度也很重要,若平滑度低則印刷適性就不高,油墨附著性就差。蒸鍍有鋁箔的卡紙、鋁箔都可以印劇,但以金銀卡紙最為理想。

添加蠟粉的油墨,由于蠟粉浮于墨膜表面,而蠟質本身強度較低,抗刮傷能力差,所以效果不夠理想。如果改用氣相二氧化硅、硅微粉、滑石粉等無機填料組分,由于浮于膜層表面的能力差,難以獲得亞光磨砂效果。對添加硅粉消光劑的UV油墨,可以采用分步輻照的方法來獲得亞光磨砂效果。先對濕層用較長波長的光源輻照,因其對膜層較有力的穿透效果,可使下層油墨基本固化,墨層表面層雖然光能相對較強但受氧阻聚的干擾,上表層固化較差,在墨層內形成下密上疏的結構,有一種迫使填料上浮的作用力,再加上無機填料(硅粉)與有機交聯網絡的不完全相容性,無機粒子就會被迫向固化狀況較差的表層遷移,聚集到墨層表面,此時再用波長較短、能量較高的光源照射墨層,使油墨表面層徹底固化,這樣便可得到明顯的光磨砂效果。

(2)UV絲印珠光油墨

UV絲印珠光油墨是將云母珠光顏料加入UV油墨中,制得的一種具有珠光幻彩效果的特種油墨。這種珠光效果不同于普通“吸收型”顏料和“金屬”顏料,它所表現出的色彩是豐富而具有變化的。人眼在不同的視角觀察同一點時,光澤會不同;人眼在同一視角看不同點時,光澤也會不同。總的看來,珠光就像是從物體內部或深層發出來的光芒。珠光顏料隨其顆粒大小的不同在使用中表現出不同的效果,顆粒越大,閃光度越高;顆粒越小,對底色的覆蓋力越強,而閃光度降低。改變涂布在云母內核上的金屬氧化物的厚度或種類,也會帶來不同的色彩變化。珠光顏料可提供一個嶄新的、個性化的色調效果,它既可單獨使用,也可與透明的常規顏料合用。另外,底層涂料的顏色與之疊合,又會有更令人驚喜的色彩產生,其裝飾效果的豐富性幾乎可以無限延伸。干涉色系列珠光顏料既可單獨使用,也可同其他傳統色料同用,干涉色會隨視角改變而產生多種效果,可以有“珠光白”“珠光幻彩”“珠光金及金屬色”等效果。另外,珠光顏料還具有良好的物化特性,耐水、耐酸、耐堿、耐有機溶劑、耐熱(300℃無變化)、不導電,耐光性極好,無毒,對皮膚和黏膜無刺激,不會引起過敏反應。UV絲印珠光油墨可印在各種承印材料上,如紙張、塑料、金屬、玻璃、陶瓷、織物等,特別是在紙張、針織品上應用較多,可應用于包裝領域,將獲得很多意想不到的華麗享受。

珠光顏料屬于無機顏料,本身顆粒較大,雖然具有透明性,但是對紫外線反射也最強。所以要根據珠光涂層的效果來調節顏料的加入量,加入量過多,不僅影響油墨黏度,更會影響油墨的光固化速度。珠光顏料為片狀結構,對剪切力非常敏感,大的剪切作用會破壞珠光效果,所以油墨制造時,顏料的分散不能使用常規的三輥研磨機、球磨機和砂磨機,只能使用高速攪拌機分散,而且必須慢速分散攪拌,以免破壞云母片狀結構。珠光顏料幾乎可以和所有天然和合成的樹脂混合,而且潤濕性和分散性都比較好,特別是在聚酯樹脂和羥基丙烯酸樹脂中。珠光顏料在加入油墨連接料之前應首先用活性稀釋劑進行潤濕。良好的潤濕可以使珠光顏料均勻地分散到油墨連接料中,這是獲得優質珠光印刷效果的基礎。同時,潤濕也能克服珠光顏料在分散時的“起塵”現象。由于珠光顏料具有良好的分散能力,在低黏度體系中一般使用低速攪拌即可很好地分散。UV絲印珠光油墨中加入的珠光顏料顆粒都會對紫外線發生吸收、反射或散射,使紫外線很難到達油墨層底部,因而影響UV珠光油墨的固化,尤其是底部更難固化。因此制備UV絲印珠光油墨必須要選擇合適的、光引發效率高、有利于深層固化的光引發劑。珠光效果主要來源于入射光線的折射和干涉,如果油墨涂層的透明度低,原本充足的光線就會被吸收而損失掉。所以在制備UV絲印珠光油墨時,常用透明的UV光油作連接料。

常用的云母鈦珠光顏料(F級)尺寸達到了25μm,厚度為0.2~0.5μm,因此印刷時應選用低目數絲網,否則珠光顏料會將網孔堵住,影響油墨轉移。另外,還應該注意油墨轉移后的流平性,流平性好才能保證顏料薄片排布的質量。當顏料在油墨涂層中分布得均勻,而且多數顏料顆粒同承印物表面呈平行排列時,得到的光澤最好,否則就會大打折扣。

(3)UV絲印發光油墨

UV絲印發光油墨是將發光粉加入透明油墨中制備出的特種功能油墨,目前已經獲得了廣泛的應用,尤其是在發光標牌制作中,如圖5.4所示。

圖5.4 UV絲印發光油墨印刷樣圖

發光材料即長余輝蓄光型發光材料,是一種無機粉體材料,大部分為稀土發光材料,這種粉體材料具有一定的體色并且不透明,在實際使用中需要印刷一定的厚度才能體現出較好的發光效果,這就給UV固化發光油墨的使用帶來一定的難度。UV絲印發光油墨制備要考慮發光粉的選擇,發光粉的基本要求是亮度要高、粒徑適中。粒徑大時無法通過網孔,粒徑小則印刷厚度不夠,發光效果較差,一般采用60~80μm的發光粉較合適。稀土發光粉通常是淺黃綠色的,因此選擇制作標識牌的底材以藍色或綠色為宜。通常采用的是80目/英寸滌綸單絲的網版進行印刷,這樣可保證發光粉順利通過網孔,同時印出的發光層也比較厚。在印發光層之前需要印制一層白色底層,發光層印在白色底層上,因為白色底層可使透過油墨層的入射光以及發射出的熒光更充分地反射,最大限度地發揮發光油墨的發光效果。使用不同材料的底層對油墨發光性能的影響不一樣,加入二氧化鈦的白色底層最有利于提高發光油墨的發光性能。UV絲印發光油墨與白色底層需要有很好的附著力,一般選用白色PVC油墨,這是因為大多數UV油墨在PVC油墨層上都有很好的附著力,因此可避免發光層從標牌上脫落的現象。為了使發光層達到一定的厚度,標牌制作時往往需要進行多次印刷。由于UV油墨是在印刷一遍后立即進行固化,然后在固化后的光滑表面再接受下一次印刷,此時需要UV油墨的每層間都具有較好的附著力,不能出現分層現象,因此需要注意層間附著力的問題。長余輝蓄光型發光材料是一種無機粉體材料,發光材料密度較大容易沉淀,因此使用前需要進行攪拌。同時,發光材料容易與鐵銹、重金屬等發生反應,因此在分散過程中不宜采用金屬棒,不適合在金屬容器中保存,否則會導致材料變黑,影響使用效果,容器選擇玻璃、陶瓷、搪瓷內襯、塑料容器為宜。發光油墨成膜后,發光吸光功能是由發光材料來實現的,由于光線通過的要求,制備油墨的低聚物和活性稀釋劑要求無色或淺色,透明度好。發光材料的含量越高,輝度就越亮,但是為了使發光材料與基材有合適的附著力,樹脂的比例最低不能少于10%,且樹脂的比例越高,發光涂層的平滑度和光潔度就越好。因此,發光材料的用量一般為總質量的20%~60%,或為容積的10%~35%,或根據發光度的要求確定發光材料的用量。發光材料不能研磨,制備發光油墨時,只能使用高速分散機或攪拌機。

(4)UV絲印香味油墨

UV絲印香味油墨是一種微膠囊油墨,是在油墨中添加了能釋放香味的微膠囊而制成的一種特種油墨。可以用于各種產品的印刷中,賦予印品特殊功能。

用于UV絲印香味油墨的香料應為液態,且為油溶性;具有一定的抗氧化能力;揮發度要小,穩定性和持久性要好;化學性質不能受油墨影響;膠囊壁材要具有疏油性和一定的抗氧化能力。

微膠囊是在物質微粒周圍包裹上一層天然高分子或合成高分子材料薄膜,形成微小的膠囊,它能夠儲存微細狀態的物質,在需要的時候釋放。由于微膠囊顆粒相對較粗,要求印刷的墨層要厚一些,但印刷壓力必須小,否則會導致微膠囊破裂,所以絲網印刷是最合適的印刷方法。另外,絲網印刷適合各種材料和形狀的承印物,為微膠囊油墨的廣泛應用奠定了基礎。UV絲印香味油墨中使用的香味微膠囊一般直徑在10~30μm,絲網網目選用200~300目/英寸較適宜,這使得畫面的色彩和層次的表現力不理想,故盡量不要印刷色調再現、清晰度要求很高的印品。在印刷過程中印速不能太快,以免刮墨刀摩擦產生熱量使溫度升高,導致微膠囊顆粒破裂。為了確保油墨能順利地透過網孔轉移到承印物上,印刷壓力的調節很重要,印刷壓力過大也會造成微膠囊破裂。除了注意刮墨后版面上的油墨是否均勻外,對采用不同壁材的微膠囊,在印刷時應結合印刷效果運用不同的印刷壓力。當進行多套色疊印時,要結合實際情況,合理安排帶有微膠囊粒的色墨的色序,若把含有微膠囊的色墨放在最后一色印刷,可避免后面進行印刷時破壞微膠囊體;但放在前面印刷時,也會因后來油墨疊加上去而起到保護微膠囊釋放的作用。

(5)UV絲印發泡油墨

UV絲印發泡油墨是一種在承印物上形成立體圖案的裝飾性油墨,由于印刷圖案具有立體感,表現出自然的浮雕形狀,似珊瑚、泡沫、皺紋等,花紋自然、美麗、奇特,除能增強裝飾藝術效果外,還可以賦予盲文閱讀的特殊功能,如圖5.5所示。UV絲印發泡油墨的應用范圍很廣,它適用于紙張、織物、皮革、金屬、玻璃等各類承印材料,廣泛應用于包裝裝潢、書籍裝幀、書刊插頁、盲文刊物、地圖、墻紙、棉紡織品等印刷。其外觀、手感、透氣、透濕、耐磨、耐壓、耐水、色澤等方面都具有獨特之處。

圖5.5 UV絲印發泡油墨印刷樣圖

UV絲印發泡油墨也是一種微膠囊油墨,采用微膠囊技術制備而成。所采用的微膠囊中充入了發泡劑,經加熱處理,發泡劑釋放氣體,使微膠囊體積增大到原體積的5~50倍。微膠囊是空心的,所以硬度、耐刮性不是很好,使用時盡量不要用硬的東西刮擦,這是發泡油墨的缺點。

由于發泡油墨經加熱,體積膨脹5~50倍,色調濃度變淡,設計時應考慮彩色配搭的協調性。另外,發泡后的墨層表面粗化,變得不透明,不能像一般油墨那樣多色疊印成色,必須設計為專色印刷。因發泡后體積增大,大面積實地圖案表面易縮皺,發泡不均,破壞藝術效果,因此設計時對大面積實地圖案采用80%網點或用有微細間隔的線條代替,為發泡留有充填的余地。發泡印刷對于0.2mm以下的細線條和過于細密的圖文印刷效果不好,不能將這些精細圖文用發泡油墨進行印刷,只對需要強調的部分使用,其他部分采用普通油墨印刷,印刷時將發泡油墨印刷安排在最后較妥。在UV絲印發泡油墨中添加專用UV色漿,可以改變圖案顏色。加入專用的發泡劑,可控制油墨花紋的大小和疏密,用同一塊網版,可以印出幾種不同的發泡圖案,大大增加了產品藝術裝飾效果。

(二)化學轉變型

油墨印刷后,表面看不到裝飾效果,在光固化過程中,油墨發生化學或物理變化,表面形成一些特殊圖案的UV絲印裝飾性油墨。常見有以下幾種。

(1)UV絲印冰花油墨

UV絲印冰花油墨是一種特殊的UV透明油墨,它采用絲印工藝,一般是將油墨印在具有鏡面感的承印材料上,如鍍鋁膜卡紙、鏡面不銹鋼、鈦金板、鏡面氧化鋁板等,經紫外線照射固化,承印物表面將出現晶瑩剔透、疏密有致的冰花圖案,在光的照射下發出耀眼的光彩,能使印品更加新穎別致,如圖5.6所示。冰花油墨一般用于商品包裝、禮品、賀卡標簽等產品的表面裝飾。但由于UV絲印冰花油墨產生冰花所需的UV照射時間長、生產效率低、耗能過高、紙張易變形等缺點,多數還只用于小批量的印刷,未能在包裝印刷中大量使用。UV冰花油墨除了可印刷在具有反光效果的底材上以外,也可印刷在透明的基材上,如玻璃、透明亞克力、透明PC等,常被用來反印正看。

圖5.6 UV絲印冰花油墨印刷樣圖

UV絲印冰花油墨是無色透明油狀液體,加入專用色漿,還可以印刷各種彩色的冰花圖案。也可以先印好透明的彩色UV油墨,靜光固化后再疊印冰花油墨,獲得彩色的冰花圖案。UV絲印金屬/玻璃冰花油墨是專門為玻璃及鏡面金屬底材而開發的,硬度高,有優異的附著牢度,耐水性強。為了使玻璃上的透明冰花圖案具有金屬閃光效果,在冰花表面印刷一層UV鏡面銀油黑,從玻璃或透明塑料薄膜的反面觀看時,冰花將具有金屬感,冰花油墨好像是印在鏡面金屬上。

UV冰花的形成機理:當UV冰花油墨受到紫外光照射時,會發生兩種反應。一種是主反應,即光化學聚合/交聯反應,促使油墨固化,同時產生體積收縮。由于配方中低聚物的官能度較高,冰花固化膜既硬又脆。墨層的收縮和固化過程是不同步的,也是不均勻的,其結果必然造成應力集中,導致固化膜開裂,形成許多類似于冰面被敲擊的裂紋圖案,即冰花圖案。UV冰花紋理是自然形成的,非人為所致,具有自然美的特點,藝術感很強。另一種是副反應,即空氣中氧氣產生的氧阻效應,也就是說氧氣會阻礙油的進一步固化,對固化不利,尤其是與空氣直接接觸的冰花墨層表面很難固化。UV冰花的形成過程分為三個階段:大裂紋的產生;小冰絲的形成;冰花墨層的干燥。當印刷好的冰花油墨進入紫外光照射區域時,油墨表面慢慢地會出現一層白霧狀的固化層,原本完全透明的涂層變得不那么透明了,并逐漸形成縱橫交錯的裂紋圖案,就好比天空中出現了很多條閃電軌跡。大裂紋的產生一般需要中等強度的紫外光照射20~40s。隨著大裂紋逐漸變深,層表面的白霧逐漸消失,有的地方變得透明,有的地方半透明,墨層變成了分布著許多大裂紋的透明層。很快,大裂紋的邊沿又出現了無數細小的冰絲,彼此朝著一個方向快速增長,直到碰到對面的冰絲為止,冰絲的形成時間很短,一般為5~10s。如果此時用手觸摸油墨表面,黏糊糊的還未固化。冰絲的粗細與密度決定冰花圖案的立體效果。冰絲越密、越細,冰花的反光和折射效果越明顯,立體感越強,但透明度較差;冰絲越粗,密度越低,冰花墨層的透明度越好。大裂紋和小冰絲形成后,冰花層就需要用強紫外線照射使之快速干燥,否則美麗的冰花圖案會因為氧阻作用變得模糊不清。仔細觀察UV冰花圖案,尤其是用高倍放大鏡觀看時,會發現冰花是由許許多多大小裂紋組成的,有的裂紋大又長,有的裂紋短而細(簡稱為冰絲)。大的裂紋相互交叉并連接在一起,冰花圖案的大小是由大裂紋所圍合的面積決定的,面積越大,冰花越大,反之冰花越小。UV裂紋決定冰花的大小,冰絲決定立體感,只有充分了解UV冰花的形成過程和影響因素,才能生產出立體感強、透明度高、大小合適的UV冰花裝飾產品。

底材的性能(顏色、透明度)對冰花的形成也會產生很大的影響。底材色越深,冰花固化得越慢,冰花越大,顏色淺的地方,冰花就小。在其他條件不變的情況下,通過改變底色也可以控制冰花的肌理效果。要想得到穩定的冰花,還必須保持光照區域溫度的穩定。冰花油墨印刷的均勻性,不但影響產品的顏色深淺,而且決定著冰花圖案的大小,印刷冰花油墨時,一般選用200~260目/英寸絲網版,網目低,墨層厚,冰花就大;反之,冰花花紋就小。冰花油墨的黏度較大,網印時應放慢刮印速度,使墨層均勻一致,否則生產出來的產品不光顏色深淺不一,冰花大小也不一樣。印刷冰花油墨時,環境溫度應盡量保持穩定。溫度高,油墨黏度小,氣泡消失得快,印刷墨層較薄,光照后形成的冰花花紋較小;溫度低,油墨黏度大,印刷時易產生氣泡,墨層較厚,形成的花紋較大。另外,冰花的形成過程受溫度的影響也很明顯,溫度越高,墨層中的氧氣的溶解速度越快,溶解的氧氣量越多,固化速度就會越慢,冰花就會越大。因此,印刷車間環境溫度的波動會直接導致冰花圖案大小的變化,從而影響產品的批次穩定性。建議印刷環境溫度控制在20~30℃較佳。

用于UV絲印冰花油墨的光固機比普通的光固機長很多,并且是多根UV燈,每根UV燈作用不同,并且燈距可調,前幾根UV燈產生冰花,最后一根UV燈只用于固化油墨,燈箱內的溫度要求控制在35~55℃。

(2)UV絲印皺紋油墨

通常情況下,油墨在干燥時,若表面層與底層收縮不同,則會產生起皺現象。這種起皺現象本來是印刷中的缺陷,但如果有意識地突出和控制起皺,使其形成一種獨特圖紋的裝飾效果,印品就能夠產生一種立體、均勻的像皮膚紋路一樣的視覺效果,如圖5.7所示。采用絲網印刷,通過紫外光固化能產生這種起皺效果的油墨就是UV絲印皺紋油墨,通常印在光澤度很高的金銀卡紙等承印物上,也可印在有機玻璃、PVC片材、塑料薄膜上。由于得到的印品具有立體感強、豪華典雅、墨膜飽滿和良好的視覺效果等特點,被廣泛用于高檔煙包、酒盒、禮品包裝盒、保健品包裝盒、化妝品盒、掛歷、書本等產品的表面裝潢印刷。

圖5.7 UV絲印皺紋油墨印刷樣圖

UV絲印皺紋油墨的皺紋形成需經過起皺和固化兩個階段。首先經低壓汞燈光照射表面,使油墨表層固化,內部呈半固化狀態,表層UV油墨由于固化收縮,產生凹凸紋路,再通過中壓汞燈光固化,就可以達到褶皺的表面效果。皺紋大小與通過低壓汞燈的速度即引皺速度有關,速度太快,無皺紋產生,速度太慢,表面已固化,也不會產生皺紋。實驗證明,當引皺速度小于14m/min時,油墨基本上無法起皺;當速度達到14m/min以上時,油墨均會起皺。因此,一般生產中可選擇14~20m/min的引皺速度。通過控制傳送帶速度,改變低壓汞燈與高壓汞燈之間的距離,可確定最佳工藝參數。

UV絲印皺紋油墨是不加顏料的,實際上也是一種UV透明光油,如需著色,可加相應的色漿調勻后印刷,但加入量一般不超過3%。不同系列及品牌的UV絲印皺紋油墨一般不可相互拼混,以免發生不良反應,影響印刷效果。產生的皺紋大小與絲網目數、網印墨層厚度有關,絲網目數越低,墨層越厚,皺紋越大;絲網目數越高,墨層越薄,皺紋越小。一般使用絲網目數100~200目/英寸為佳。印刷速度和刮刀角度對產生的皺紋大小也有影響,印刷速度快,刮刀角度小,花紋就小;印刷速度慢,刮刀角度大,花紋就大。因此,在紫外線固化時,以出現最佳花紋效果來調整最佳的印刷速度和控制刮刀角度。

根據UV絲印皺紋油墨形成皺紋的機理,要求固化機加裝低壓汞燈的引皺裝置,UV引皺裝置與UV固化燈之間的距離不低于1.2m,否則印刷后的產品未經UV引皺裝置引出皺紋而被UV燈固化,花紋無法引出,也無法達到皺紋的效果。

(三)特殊型

通過特殊的材料制備油墨,或特意使油墨的一些性能特殊化,形成特定效果圖案的UV絲印裝飾性油墨。常見有以下幾種。

(1)UV絲印水晶油墨

UV絲印水晶油墨一般是采用特殊UV樹脂及助劑制成的紫外線固化油墨,它無色無味、晶瑩剔透、固化后不泛黃、印后線條不擴散、透明似水晶。有硬型和柔韌型二種,油墨外觀呈透明濃漿狀。印刷品圖文具有立體透明的水晶狀效果和浮雕般的藝術感,典雅別致。如果加入適量的鐳射片、閃光片、特殊效果金屬顏料,即可獲得各種立體閃爍裝飾效果。該油墨可廣泛應用于各種水晶標牌、裝飾玻璃、書刊封面、掛歷、水晶畫、煙酒包裝盒、標牌及盲文等商品的印刷。

印刷網版必須是低目數的厚膜絲網版,否則達不到立體水晶的效果。如采用低目數的(40~80目/英寸)厚膜絲網版印刷,可以獲得高凸起、立體透明的水晶狀效果,使印刷品圖文具有浮雕般的藝術感。

(2)UV絲印珊瑚油墨

UV絲印珊瑚油墨是利用在油墨層中的大量氣泡相互聚集,通過無規律的氣泡連續堆積與無氣泡平滑部分一起形成珊瑚狀紋路圖案,這種圖案可以產生特殊的裝飾效果。這種油墨又可稱為珍珠油墨,當墨層較厚時,氣泡聚集在一起形成珊瑚狀的花紋;較薄時,形成小珍珠粒狀,也別有風味。多用于各類掛歷、酒包裝、化妝品盒的表面裝潢印刷。

在使用絲印UV珊瑚油墨時,應注意按所需的花紋選擇絲網目數,如要印成粗珊瑚狀,需使用低目數絲網;如要印成小珍珠狀,則可用250~300目/英寸的絲網。此外,還可以調整油墨印刷后等待通過UV固化的時間,來控制珊瑚花紋的大小,通常情況下,立即通過UV固化,花紋清晰有序;等待時間越長花紋會越大越模糊。

(3)UV絲印水珠效果油墨

UV絲印水珠油墨是無色、無味、透明或有色液體,包括UV水珠底油和UV絲印水珠面油,當水珠底油與水珠面油的表面張力差異足夠大時,液體的水珠面油就會在水珠底油固化膜表面收縮形成小水珠,如圖5.8所示,主要用于玻璃、金屬、塑料、金銀卡紙等產品的表面修飾。

圖5.8 UV絲印水珠油墨印刷樣圖

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