所谓印刷上光,就是在已经全部完成图文印刷过程的复制品表面,用实地印版或图文印版再用印刷机印一次或两次上光油,使印刷物表面获得光亮的uv膜层的方法。印刷上光可以增强油墨的耐光性能,增加油墨层防热和防潮能力,起到保护印迹、美化产品、替代覆膜的作用。
印刷上光与其他方式对印品表面增加光泽膜层的处理方法如覆膜、贴塑、喷刷等相比,不仅价格低廉、工艺简便、易于操作,其最大的优点是可以根据实际需要,有选择地上光,既可以满版上光(不需特殊印版,凸版印刷用光平版即可,胶印印刷不需特制新印版,利用机器上原有印版),也可以局部上光,因为印刷上光与印刷图文的转移原理一样,运用印版图文部分转移承印物上吸附膜层,而空白部分不吸附的原理,根据客户需要和实际印刷工艺特殊要求,进行印刷上光。
二、纸印剧品uv上光油的特点
uv上光是利用uv(ultra viole的缩写,即紫外线)照射来固化上光涂料的方法。涂料快速固化和低温固化的特点,有助于纸印刷品光泽加工过程诸多问题的解决,因此在印刷纸器、商标、封缄、图片、磁带封套等的光泽加工方面都得到了厂泛的应用。在国外,书刊杂志封面的光泽加工采用uv上光的,也比较普遍。
uv上光迅速兴起并在许多产品上大有取代塑料覆膜和溶剂型上光之势,这主要取决于其本身具有的下列特点:
1.空气污染小,由于uv上光油几乎不含溶剂,有机挥发物排放量极少,因此减少了空气污染,改善了工作环境,也减少了发生火灾的危险。
2.固化速度快,uv上光油中均不含溶剂,固化时不需要热能,其固化所需的能耗只有红外固化型油墨和红外固化型上光油的20%左右。另外,这种上光油对油墨亲和力强,附着牢固,在80~120w/cm紫外灯照射下固化速度可达100~300m/min。
3.上光质量好,经uv上光工艺处理后的印刷品,色彩明显较其他加工方法鲜艳亮丽,光泽丰满滋润,而且固化后的涂层滑爽耐磨,更具有耐药品性和耐化学性,稳定性好,能够用水和乙醇擦洗。
4.成本低,uv上光油有效成分高,挥发少,所以用量省。一般铜版纸的上光油涂布量仅为4g/m2左右,成本约为覆膜成本的60%左右。
5.可以避免塑料覆膜工艺经常出现的缺陷,如翘边、起泡、起皱、脱层等现象,uv上光产品不粘连,固化后即可叠起堆放,有利于装订等后工序加工作业。
6.可以再回收,如回收造纸,解决了塑料覆合的纸基不能回收而形成的环境污染难题。
目前国内uv上光油市场除少量由欧美进口的产品外,大部分为台湾生产的产品,而我们生产的uv上光产品质量已达到国外同类产品水平。
三、uv上光油组成及类型
uv上光油是由紫外线感光树脂、光引发剂、活性单体和助剂,经科学复合加工而成。与传统的溶剂型上光油、覆膜相比,uv上光油具有光泽度强,附着牢固度优、固化快、韧性佳、耐划伤、不褪色、不变色、纸品尺寸稳定性强等优点。与覆膜相比,干后几乎无毒性,有利于环保,能比较安全地应用于食品、药品等纸制品包装印刷表面的装饰。uv上光油种类可分为uv油墨用uv上光油、油性油墨用uv上光油,及两者兼用型uv上光油,还可根据涂布加工方式分为脱机型uv上光油,联机型uv上光油或两者兼用型uv上光油。
四、纸印刷品uv上光油的应用
uv上光油可厂泛应用于辊式(滚涂)涂布机,叼纸牙式涂布机,凹印涂布机及柔性版涂布机等脱机上光。
厚纸专用的高效率辊式涂布机,是由同方向旋转的滚筒组成,根据滚筒的不同组合及滚筒间中心线角度不同可分为很多型号。叼纸牙式涂布机是适合规格在80~120g/m2的纸张,为了输送纸张,带叼纸牙,以叼住在压印滚筒、中间滚筒、排纸部的纸张。另外两种是凹版方式凹印涂布机及凸版方式柔性版涂布机,这二种涂布机是以局部涂布为主。凹版涂布机涂布能使局部图像鲜明,涂层均匀。但涂布量只能依靠稀释光油来调,只要不改变凹版线数、深度及形状,是不能增减涂布量的。而柔性版涂布时,图像边缘容易产生边缘轮廓,缺乏鲜明性,但涂布量的调整及改版相对比较容易。
利用上述任何一种涂布机涂布后,一般还要采用热风烘箱或红外线烘箱使溶剂挥发,然后再利用紫外线固化的方式或直接通过紫外线固化。纸张涂布uv上光油时,可采用先印刷,在后加工时涂布上光油的脱机方式,这种加工速度一般为30~60m/min。
uv上光油联机上光主要有以下3种方式:胶版印刷机橡皮布涂布,加工速度7000~90000张/h;凹印轮转印刷机最后机组涂布,加工速度100~200m/min;柔性版印刷机最后机组及专用涂布机,加工速度100~200m/min。
五、纸印剧品uv上光油在使用时应注意的几个问题
1.光源。uv照射光源~般采用高压汞灯或金属卤化物灯(以无极灯为佳),光源的功率也要求稳定,高压汞灯的输出功率一般为80~120w/cm,才能保证uv涂料的固化速度<0.5s。
2.纸张。uv涂料不适合对容易渗透的纸张进行加工,因为uv涂料中的低分子材料容易渗透到纸张中,引起纸张变暗甚至浸透,这种情况下,只有加快印刷速度,并增加灯管。为了预防渗透现象,可先用红外底涂先涂布底层,以避免涂布uv涂料日寸出现渗透。
3.油墨。需要注意uv涂料与油墨的结合问题,必要时先涂一层底胶。
4.涂层。上光涂层经过紫外光辐射后,光引发剂被引发,产生游离基或离子,这些游离基或离子与预聚体或不饱和单体中的双键起交联反应,形成单体基因。这些单体基因开始连锁反应生成聚合体固体高分子,完成上光涂料的干燥过程。涂布层过厚,在同样功率光源的照射下干燥时间相对长,一方面影响uv油的干燥,另一方面使纸张的含水量相对减少,会便张纸变脆易断,都影响uv油层的耐磨性。
5.稀释剂。uv上光油一般来说需使用专用稀释剂,稀释量控制在1:0.5~1左右,过多则会影响上光效果(具体视涂膜质量而定)。
6.上光亮度差。①纸张品质差,表面粗糙程度不同,吸油量大,应采用高一档纸张;②涂布不均匀或上光油稀释比例太大,粘度过低,应调整上光机及提高上光油粘度。
7.附着力差。①印刷品油墨层晶化或油墨添加剂及防滑剂等使用不当,应改善印刷工艺,不用或少用油墨添加剂;②上光油粘度太低,应调整上光机及提高上光油粘度;③使用uv光油类型不适合。
8.上光层发白,交联密度低。①稀释剂使用不当,因夏天醇类溶剂挥发速度快,应更换稀释剂或改用酯类稀释剂和专用稀释剂。
9.涂布层偏黄。①上光油涂层太厚,粘度偏大,应降低粘度。②上光油过期(使用期限一般为6个月),应停止使用。
10.粘连(未干透)。①涂布太厚,应降低粘度。②uv灯功率不足或老化(uv灯管的寿命一般约为800h,超过此时间,固化效率会降低),应更换uv灯使之达到额定功率。③上光油已过期,应停止使用超期上光油。
11.平滑度不佳。①上光机涂布辊筒损坏或上光油粘度高,应更换或重磨辊筒,降低上光油粘度。
12.安全生产。某些进口uv上光油对皮肤有刺激性,加上不挥发,在皮肤、衣服上附着时,如果在夏天高温天气的情况下。有可能与汗液一起进入皮肤引起炎症,因此在生产过程中如果皮肤沾上uv上光油,应尽快用肥皂水清洗干净并及时更换衣服。
此外,还需注意环境的温、湿度控制以及纸印刷品经uv上光油上光后热烫印性等。
六、结束语
uv紫外光固化技术自二十世纪六十年代发明以来,到二十世纪末已经得到了普遍应用。uv印刷和uv上光在我国已经被厂泛应用在铝箔纸和铝箔卡纸印刷、磁卡印刷、商业印刷、金属印刷、食品药品,烟包、不干胶等包装印刷及上光等领域。uv纸制品上光正以每年递增百分之十几的速度增长,所以uv上光油应用前景非常广阔。(武汉现代工业技术研究院 金振华 秦明南)