非吸收性UV印刷油墨在PVC静电薄膜上的运用

  引言

　　本文围绕非吸收性光固化胶印油墨进行长达十余年的探索后，认为：解决附着、增加流动、防止光子分解、降低油墨成本及改进墨性的有效途径是在其体系内添加LJJ·TM助剂。在此，仅就笔者的点滴实践同业内外人士商榷。

　　一、UV抽墨的展望

　　UV油墨是泛指采用紫外线光固化的平版、柔版、凹版、丝网版等印刷油墨的简称。人们在近三十年中通过不断地努力、改进、尝试，作为绿色包装印刷油墨这门崭新的边缘学科，由于污染小、干燥快．耗能少，已成为当全国际新时尚。"还一片清新的空气和一块洁净的乐土"早已成为包装印刷界人士的共同呼声。但真正能够高速、全自动、图文网点层次逼真的胶印，尤其能在非吸收的非极性材料上的UV油墨实属很少。究其原因是：成本太高，附着牢度差，低温没有流动性（一般靠加热），成膜过程，什至成膜后光子可能分解（自由基）等等而受到了应用范围的限制。其次是膜脆，在PVC静电薄膜上印刷的网点容易丢失或经磨擦墨粉脱落已成为一大难点，靠UV上光油工弥补其缺陷往往白白浪费工时而影响正品率的提高。因此，在非吸收静电膜材料上的紫外线光固化能否实现技术上的突破，一直在左右该产品的发展。

　　二、理论与实践的探索

　　众所周知：可利用紫外线干燥固化的油墨，简称为UV油墨，是由光聚合性的低聚物和稀释单体等组成（树脂连结料），再加入光引发剂、着色剂等构成。连结料大致分为三大类型：（1）活性基聚合型；（2）聚烯硫醇固化系统的活性基加合聚合型；（3）环氧树脂的离子聚合型。

　　市场国际化和经济一体化的到来，必将受生态政策而左右。UV油墨同样也面临着科学理论上的突破与应用技术的创新一它不再只是纸、纸盒、包装纸、标签、金属箔复合纸、有色金属上采用油性或水性，已成为靠分子或离子直线或间接的利用平版、柔版、网版、凹版转移印刷甚至电脑喷绘吸收或非吸收承印载体的代名词。随着非吸收非极性塑料材料在包装上的问鼎，UV油墨无力应对而去拓展这一市场空间。

　　为了改善包装印刷环境，感光固化油墨、感光固化上光油的设备、设施为15KM－64KM之间。为了确保印刷图文达到干燥速度的平衡，人们总是依据彩色油墨体系中的不同颜料波长而安排印刷色序的：白色油墨－黑色油墨－青色油墨－黄色油墨－红色油墨，并根据颜色色相个数而安装或打开紫外线灯管（泡）和调节其受光距离，为了保证产品的高质量，防止墨膜脱落，印刷者现多在最后以胶印一道UV上光油来解决。

　　纵观市场上的UV油墨及UV上光油，其干燥的原理无非是光化学反应，首要条件是分子必须具有足够能量的光量子后才能成为激发（态）分子。正如人们已知道的每一个光子只能活化一个分子；同一分子在同一瞬间只能吸收－个光子。因此，理论上往往解释为：分子吸收－个光子后，会发生向高级能应的电子跃迁，发生电子跃迁的分子称为激发态（即分子），这种激发态分子除释放能量后而又返回到基态外，还有可能向其它分子转移能量或产生自由基后能量转感光性高分子至聚合固化或是光交联及光架桥。无论是油墨体系含有光引发剂，其目的是使UV油墨体系发生光固化反应，也就是引发光敏的化学反应的结果；还是近年来已经问世的不含有引发剂的UV油墨和UV上光油，其光固化是靠溶剂使其体系交联成网状结构后，光聚台的化学反应的结果。体系里含有紫外线吸收剂，在吸收天然阳光和荧光源中，紫外线能够转变成硬化交联的墨膜结构。

　　我们在对同一用途的UV油墨进行严格的归类、筛选后认为：作为冷光源的黑光灯和热光源的碘镓灯进行油墨干燥过程的记录试验，就安全而言，前者优于后者。因为当UV非吸收性胶印油墨在印压后的墨膜物质，受到紫外线或可见光的照射时，其分子外层的电子被激发而跃迁到较高的能级位），才能出现光的吸收。笔者在经过对武汉树脂、西安树脂及市售的191、196树脂的不饱和性施加不同的辅助剂和采用相同的着色剂进行试验，检测比对一分子中不同的键台，包括不同的不饱和键、芳香环、杂元素的有机化合物及金属络合物的定性、定量分析，虽然紫外线光区在200－400纳米，可见光区在400－800纳米之间，仅占可见光的4％，正是这4％的作用对产生了光化学反应。由于在不同波长处往往会出现不同强度的光的吸收，所构成的吸收光谱具有高灵敏（光化学反应）度，几乎是在看不见就能化合固化的情况下快速干燥，更能设计出成套的全自动化（从胶印到固化），也能够适应微量、痕量分析和动力学研究一从光源到光强（电压高低也不会相同），从灯型到输出间距（发出的光谱分布也不尽相同）；从墨膜厚薄包括体系内光敏剂含量多少）到油墨颜料波长的长短（墨膜越透明及越薄，波长越短；光线能量大，干燥越快）；从承印物的表面张力、氢键力、自由能到检验其附着性等等。

　　除了上述分子受激后处在高能位外，还有可能在光敏剂或紫外吸收剂的作用下，导致光子分解（既光分解过程），或者键的一部分开键后，生成活化分子（自由基），引起双健的聚合反应或引起偶联架桥等光交联反应，这点已使油墨同行所共识。但在使用非吸收性的极性UV油墨就可能重新导致光子分解，本文在此不作赘述。

　　实现UV胶印非极性材料，达到附着牢度，改变低温特性，能够正常流动和免去靠上光油的波动作业方式，笔者在围绕上述问题进行研究后发现：大多数油墨与非极性承印物的氢键值、PH值、自由能值、表面张力值等差距太大，为不改变即有UV油墨UV上光油总体结构，在江苏仪征天杨化工厂、天津力生化工厂、松滋树脂厂等单位的支持下，大胆采用接枝、复配（混合）技术，运用"价值工程"、"正交法"及"倒算法"，在青岛李翔先生的支持下，添加0.25％市售的LJJ·TM助剂，引入UV油墨体系中，经简单分散后，在青岛中华道盛印刷公司配合下，开机印刷后达到不再上光就能附着牢固的可喜效果－材料个数少、工艺简化、周期缩短、适性扩大、质量提高。我们从中感悟到：只有抢占科技制高点，才能拓展非极性软包装承印载体的印刷消费空间；只有占领了市场经济的滩头阵地，才能反复强调时间就是金钱、质量就是生命；只有以高质量低价值的印刷油墨作基础，才能把握住时机去占领市场经济的滩头阵地；只有做至人无我有、人有我优、人代我新，才能从市场信息反馈中去捕捉国内外最新科技成果为我所用。