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第四节 光固化技术在丝网印刷油墨中的应用
丝网印刷又叫丝印或网印,其印版呈网状,印刷时,印版上的油墨在刮墨刀的挤压下,从版面通孔漏印到承印物上,采用UV油墨的丝网印刷如图5.3所示。丝网印刷以其承印材料广泛、印刷膜层厚、质感丰富等特点得到了广泛的发展,可用于纸张、纸板、塑料、金属、木材、玻璃、陶瓷、纤维等各种承印物,广泛地应用在包装、装潢、广告、印制电路、电子元器件等领域。因此丝网印刷油墨种类繁多,包括不同功能、不同应用的油墨品种。
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图5.3 UV丝印示意图
UV油墨在丝网印刷中应用非常广泛,它具有以下优势:①印刷适性好。由于丝网印刷墨膜层很厚,为了提高印刷效率,要求油墨干燥速度快,但是油墨干燥过快又会造成印刷过程中发生堵版、斑点等故障,而UV油墨很好地解决了这个矛盾,实现了在印刷过程中油墨不会固化,而印刷结束后能快速固化。同时,UV油墨对承印材料适应性广泛,满足丝网印刷的要求,因此非常适合丝网印刷。②高效节能。UV丝印油墨可瞬间干燥,产品印完后可立即叠放,不需要众多晾架或庞大的烘干装置像传统油墨印刷后的产品那样放置和干燥,提高了印刷生产效率,并节省了空间和大量的能源。③印刷质量好。由于UV丝印油墨不含挥发性成分,且性能稳定不变,可实现稳定的印刷质量。油墨在网版的最细微的通孔中不会干燥,这对于长版印刷、复杂的图形和网点等精细印刷起到了非常积极的作用,在精细活件复制方面有完美的表现。④绿色环保。UV丝印油墨的固含量为100%,无溶剂排放,有利于环境保护。
UV丝印油墨黏度较大,一般为1~10Pa·s,印刷速度低,一般为5~30m/min,印刷墨层较厚,一般为10~30μm,细度一般在5~15μm之间。UV丝印油墨常用的低聚物为环氧丙烯酸树脂,光固化速率快,综合性能好,也可适当加入聚氨酯丙烯酸酯,以改善脆性、提高柔韧性和附着力。UV丝印油墨使用的活性稀释剂,一般根据油墨的黏度、光固化速率等要求,选择单、双、多官能度丙烯酸酯搭配使用。UV丝印油墨使用的光引发剂要根据油墨的颜色、UV光源的类型和油墨的厚度等因素进行选择,一般含量在2%~6%。UV丝印油墨所用颜料与一般油墨类似,由于油墨层厚,颜料用量相对较少,一般占油墨总量的5%~8%,较低的颜料含量就可以达到高的遮盖力,这对底层固化是有利的条件。由于油墨黏度较大,而颜料添加量又较少,在不妨碍颜料饱和度和遮盖力的前提下,适当添加折光性较好的透光填料,增加墨层内透光介质的浓度,也有助于提高底层引发剂的吸光量。由于网印墨膜厚,印刷精度不是很高,颜料粒径可大一些,故在不牺牲颜料分散性的前提下,可适当增大颜料粒径,使油墨的实际透光性增加,以利于底层固化。填料价格便宜,可降低油墨成本,加入填料可减少固化体积收缩,有利于提高附着力。为了改善印刷时刮刀的滑爽性,常添加滑石粉。为了改善印刷适性,提高丝印质量,必须加入助剂,如消泡剂和流平剂等,尽量使用UV油墨专用的助剂。使用有机硅类或含氟类助剂时,要考虑重涂性,即套色印刷时,要将表面张力低的色墨印在表面张力高的色墨上。对厚油墨层或有触变性要求的UV丝印油墨,要用触变剂气相SiO2。
除了常规丝印油墨以外,在丝网印刷中利用UV固化技术,还开发出了一些具有特殊装饰效果的UV丝印油墨,通过控制UV油墨的固化、组分等不同方式,产生许多特殊的装饰图案,并利用油墨在印刷过程中出现的缺陷问题,形成很好的装饰效果。UV丝印装饰油墨广泛地应用于包装印刷,成为高档产品、工艺品等产品印刷的重要元素。UV丝印装饰性油墨品种很多,大致可分为三种类型。
(一)外添加型
在油墨内添加具有特殊效果的填料、颜料或助剂,印刷后油墨表面呈现特殊的装饰效果的UV丝印装饰性油墨。常见有以下几种:
(1)UV丝印仿金属蚀刻油墨(磨砂油墨)
UV丝印仿金属蚀刻油墨中含有大量小颗粒“杂质”,用丝网印刷把油墨漏印于具有金属镜面光泽的金银卡纸上,就可产生犹如光滑的金属经腐蚀、雕刻式磨砂等处理的特殊效果。所产生的特殊视觉效果的光学原理是:印有UV仿金属蚀刻油墨的图文部分在光的直射下,油墨中的小颗粒对光发生漫反射形成强烈的反差,犹如光滑金属表面经磨砂产生凹陷的感觉;没有油墨的部分因金银卡纸的高光泽作用,产生镜面反射而有凸出的感觉,仍然具有金银卡纸金属般的光泽度。它能使承印物具有金属般的光泽度和似蚀刻后的浮雕立体感,从而产生磨砂、亚光及化学蚀刻的效果,使印刷品显得高雅庄重、华丽美观,大大提高了印刷品的装饰档次及艺术欣赏价值。
UV丝印仿金属蚀刻油墨是一种粒径为15~30μm的无色透明单组分UV丝印油墨,一般是将低聚物、活性稀释剂、光引发剂、“砂粒”等多种材料搅拌成浅色透明糊状,也可加入颜料制成彩色蚀刻油墨,但不能使用遮盖力强的颜料。油墨墨丝短而稠,其中添加的“砂粒”印刷后可在光照下形成漫反射,产生磨砂效果。所谓的“砂粒”实际上都是无色透明的塑料细颗粒,如聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等塑料粉末,粒径在15~30μm时就可用。通过添加微粉蜡或无机亚光粉可获得亚光效果,微粉蜡一般为合成的聚乙烯蜡和聚丙烯蜡,分散于UV丝印油墨中,固化成膜时,蜡与树脂体系存在不相容性,故游离而浮于固化墨膜表面,使光泽度受到影响,形成亚光效果,这种亚光效果有柔软的手感和蜡质感。性能优越的UV仿金属蚀刻油墨首先要具有良好的颗粒分布、立体感和蚀刻效果,印刷后才能产生令人满意的艺术效果;要求附着力及柔软性优良,否则在烟、酒盒等进行轧缝时会发生爆裂,严重影响产品质量;需要固化快、存放期长、手感好,不能太毛糙,否则在烟标等包装生产线中容易发生轧片现象。为了减小印刷后油墨在承印物膜面的流平性,要少用或不用流平剂,以促进凹凸粗糙面的形成。此外,印刷烟标及食品包装盒的油墨还必须具有低气味性,保证油墨符合食品卫生和环保绿色印刷的要求。为避免金银卡纸掉色,不选用分子量小、溶解性能强的活性稀释剂。
使用丝印UV仿金属蚀刻油墨印刷时,丝网的选择是至关重要的,丝网目数应与油墨砂型的粗细程度相匹配,如果油墨砂型比较粗,颗粒度大,应选择较低目数的丝网,其丝网的孔径较大,可使油墨中砂粒通过丝漏印到承印物上,否则会使部分砂粒残留在网版上,造成印刷品上的砂粒稀少,出现花白现象,导致蚀刻效果差。随着印刷的进行,油墨砂粒不断堆积,网版上的油墨黏稠度逐渐增大。如果砂型较细,颗粒度小,则可选择较高目数的丝网,一般油墨砂粒直径在15~30μm,选用的丝网目数在150~250目/英寸(1英寸=0.0254m)即可,具体情况可根据使用经验来选择。
为使UV蚀刻印刷有良好的视觉效果,承印物的选择也很重要,一般选择具有金属镜面效果和高光泽的材料。材料的平滑度也很重要,若平滑度低则印刷适性就不高,油墨附着性就差。蒸镀有铝箔的卡纸、铝箔都可以印剧,但以金银卡纸最为理想。
添加蜡粉的油墨,由于蜡粉浮于墨膜表面,而蜡质本身强度较低,抗刮伤能力差,所以效果不够理想。如果改用气相二氧化硅、硅微粉、滑石粉等无机填料组分,由于浮于膜层表面的能力差,难以获得亚光磨砂效果。对添加硅粉消光剂的UV油墨,可以采用分步辐照的方法来获得亚光磨砂效果。先对湿层用较长波长的光源辐照,因其对膜层较有力的穿透效果,可使下层油墨基本固化,墨层表面层虽然光能相对较强但受氧阻聚的干扰,上表层固化较差,在墨层内形成下密上疏的结构,有一种迫使填料上浮的作用力,再加上无机填料(硅粉)与有机交联网络的不完全相容性,无机粒子就会被迫向固化状况较差的表层迁移,聚集到墨层表面,此时再用波长较短、能量较高的光源照射墨层,使油墨表面层彻底固化,这样便可得到明显的光磨砂效果。
(2)UV丝印珠光油墨
UV丝印珠光油墨是将云母珠光颜料加入UV油墨中,制得的一种具有珠光幻彩效果的特种油墨。这种珠光效果不同于普通“吸收型”颜料和“金属”颜料,它所表现出的色彩是丰富而具有变化的。人眼在不同的视角观察同一点时,光泽会不同;人眼在同一视角看不同点时,光泽也会不同。总的看来,珠光就像是从物体内部或深层发出来的光芒。珠光颜料随其颗粒大小的不同在使用中表现出不同的效果,颗粒越大,闪光度越高;颗粒越小,对底色的覆盖力越强,而闪光度降低。改变涂布在云母内核上的金属氧化物的厚度或种类,也会带来不同的色彩变化。珠光颜料可提供一个崭新的、个性化的色调效果,它既可单独使用,也可与透明的常规颜料合用。另外,底层涂料的颜色与之叠合,又会有更令人惊喜的色彩产生,其装饰效果的丰富性几乎可以无限延伸。干涉色系列珠光颜料既可单独使用,也可同其他传统色料同用,干涉色会随视角改变而产生多种效果,可以有“珠光白”“珠光幻彩”“珠光金及金属色”等效果。另外,珠光颜料还具有良好的物化特性,耐水、耐酸、耐碱、耐有机溶剂、耐热(300℃无变化)、不导电,耐光性极好,无毒,对皮肤和黏膜无刺激,不会引起过敏反应。UV丝印珠光油墨可印在各种承印材料上,如纸张、塑料、金属、玻璃、陶瓷、织物等,特别是在纸张、针织品上应用较多,可应用于包装领域,将获得很多意想不到的华丽享受。
珠光颜料属于无机颜料,本身颗粒较大,虽然具有透明性,但是对紫外线反射也最强。所以要根据珠光涂层的效果来调节颜料的加入量,加入量过多,不仅影响油墨黏度,更会影响油墨的光固化速度。珠光颜料为片状结构,对剪切力非常敏感,大的剪切作用会破坏珠光效果,所以油墨制造时,颜料的分散不能使用常规的三辊研磨机、球磨机和砂磨机,只能使用高速搅拌机分散,而且必须慢速分散搅拌,以免破坏云母片状结构。珠光颜料几乎可以和所有天然和合成的树脂混合,而且润湿性和分散性都比较好,特别是在聚酯树脂和羟基丙烯酸树脂中。珠光颜料在加入油墨连接料之前应首先用活性稀释剂进行润湿。良好的润湿可以使珠光颜料均匀地分散到油墨连接料中,这是获得优质珠光印刷效果的基础。同时,润湿也能克服珠光颜料在分散时的“起尘”现象。由于珠光颜料具有良好的分散能力,在低黏度体系中一般使用低速搅拌即可很好地分散。UV丝印珠光油墨中加入的珠光颜料颗粒都会对紫外线发生吸收、反射或散射,使紫外线很难到达油墨层底部,因而影响UV珠光油墨的固化,尤其是底部更难固化。因此制备UV丝印珠光油墨必须要选择合适的、光引发效率高、有利于深层固化的光引发剂。珠光效果主要来源于入射光线的折射和干涉,如果油墨涂层的透明度低,原本充足的光线就会被吸收而损失掉。所以在制备UV丝印珠光油墨时,常用透明的UV光油作连接料。
常用的云母钛珠光颜料(F级)尺寸达到了25μm,厚度为0.2~0.5μm,因此印刷时应选用低目数丝网,否则珠光颜料会将网孔堵住,影响油墨转移。另外,还应该注意油墨转移后的流平性,流平性好才能保证颜料薄片排布的质量。当颜料在油墨涂层中分布得均匀,而且多数颜料颗粒同承印物表面呈平行排列时,得到的光泽最好,否则就会大打折扣。
(3)UV丝印发光油墨
UV丝印发光油墨是将发光粉加入透明油墨中制备出的特种功能油墨,目前已经获得了广泛的应用,尤其是在发光标牌制作中,如图5.4所示。
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图5.4 UV丝印发光油墨印刷样图
发光材料即长余辉蓄光型发光材料,是一种无机粉体材料,大部分为稀土发光材料,这种粉体材料具有一定的体色并且不透明,在实际使用中需要印刷一定的厚度才能体现出较好的发光效果,这就给UV固化发光油墨的使用带来一定的难度。UV丝印发光油墨制备要考虑发光粉的选择,发光粉的基本要求是亮度要高、粒径适中。粒径大时无法通过网孔,粒径小则印刷厚度不够,发光效果较差,一般采用60~80μm的发光粉较合适。稀土发光粉通常是浅黄绿色的,因此选择制作标识牌的底材以蓝色或绿色为宜。通常采用的是80目/英寸涤纶单丝的网版进行印刷,这样可保证发光粉顺利通过网孔,同时印出的发光层也比较厚。在印发光层之前需要印制一层白色底层,发光层印在白色底层上,因为白色底层可使透过油墨层的入射光以及发射出的荧光更充分地反射,最大限度地发挥发光油墨的发光效果。使用不同材料的底层对油墨发光性能的影响不一样,加入二氧化钛的白色底层最有利于提高发光油墨的发光性能。UV丝印发光油墨与白色底层需要有很好的附着力,一般选用白色PVC油墨,这是因为大多数UV油墨在PVC油墨层上都有很好的附着力,因此可避免发光层从标牌上脱落的现象。为了使发光层达到一定的厚度,标牌制作时往往需要进行多次印刷。由于UV油墨是在印刷一遍后立即进行固化,然后在固化后的光滑表面再接受下一次印刷,此时需要UV油墨的每层间都具有较好的附着力,不能出现分层现象,因此需要注意层间附着力的问题。长余辉蓄光型发光材料是一种无机粉体材料,发光材料密度较大容易沉淀,因此使用前需要进行搅拌。同时,发光材料容易与铁锈、重金属等发生反应,因此在分散过程中不宜采用金属棒,不适合在金属容器中保存,否则会导致材料变黑,影响使用效果,容器选择玻璃、陶瓷、搪瓷内衬、塑料容器为宜。发光油墨成膜后,发光吸光功能是由发光材料来实现的,由于光线通过的要求,制备油墨的低聚物和活性稀释剂要求无色或浅色,透明度好。发光材料的含量越高,辉度就越亮,但是为了使发光材料与基材有合适的附着力,树脂的比例最低不能少于10%,且树脂的比例越高,发光涂层的平滑度和光洁度就越好。因此,发光材料的用量一般为总质量的20%~60%,或为容积的10%~35%,或根据发光度的要求确定发光材料的用量。发光材料不能研磨,制备发光油墨时,只能使用高速分散机或搅拌机。
(4)UV丝印香味油墨
UV丝印香味油墨是一种微胶囊油墨,是在油墨中添加了能释放香味的微胶囊而制成的一种特种油墨。可以用于各种产品的印刷中,赋予印品特殊功能。
用于UV丝印香味油墨的香料应为液态,且为油溶性;具有一定的抗氧化能力;挥发度要小,稳定性和持久性要好;化学性质不能受油墨影响;胶囊壁材要具有疏油性和一定的抗氧化能力。
微胶囊是在物质微粒周围包裹上一层天然高分子或合成高分子材料薄膜,形成微小的胶囊,它能够储存微细状态的物质,在需要的时候释放。由于微胶囊颗粒相对较粗,要求印刷的墨层要厚一些,但印刷压力必须小,否则会导致微胶囊破裂,所以丝网印刷是最合适的印刷方法。另外,丝网印刷适合各种材料和形状的承印物,为微胶囊油墨的广泛应用奠定了基础。UV丝印香味油墨中使用的香味微胶囊一般直径在10~30μm,丝网网目选用200~300目/英寸较适宜,这使得画面的色彩和层次的表现力不理想,故尽量不要印刷色调再现、清晰度要求很高的印品。在印刷过程中印速不能太快,以免刮墨刀摩擦产生热量使温度升高,导致微胶囊颗粒破裂。为了确保油墨能顺利地透过网孔转移到承印物上,印刷压力的调节很重要,印刷压力过大也会造成微胶囊破裂。除了注意刮墨后版面上的油墨是否均匀外,对采用不同壁材的微胶囊,在印刷时应结合印刷效果运用不同的印刷压力。当进行多套色叠印时,要结合实际情况,合理安排带有微胶囊粒的色墨的色序,若把含有微胶囊的色墨放在最后一色印刷,可避免后面进行印刷时破坏微胶囊体;但放在前面印刷时,也会因后来油墨叠加上去而起到保护微胶囊释放的作用。
(5)UV丝印发泡油墨
UV丝印发泡油墨是一种在承印物上形成立体图案的装饰性油墨,由于印刷图案具有立体感,表现出自然的浮雕形状,似珊瑚、泡沫、皱纹等,花纹自然、美丽、奇特,除能增强装饰艺术效果外,还可以赋予盲文阅读的特殊功能,如图5.5所示。UV丝印发泡油墨的应用范围很广,它适用于纸张、织物、皮革、金属、玻璃等各类承印材料,广泛应用于包装装潢、书籍装帧、书刊插页、盲文刊物、地图、墙纸、棉纺织品等印刷。其外观、手感、透气、透湿、耐磨、耐压、耐水、色泽等方面都具有独特之处。
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图5.5 UV丝印发泡油墨印刷样图
UV丝印发泡油墨也是一种微胶囊油墨,采用微胶囊技术制备而成。所采用的微胶囊中充入了发泡剂,经加热处理,发泡剂释放气体,使微胶囊体积增大到原体积的5~50倍。微胶囊是空心的,所以硬度、耐刮性不是很好,使用时尽量不要用硬的东西刮擦,这是发泡油墨的缺点。
由于发泡油墨经加热,体积膨胀5~50倍,色调浓度变淡,设计时应考虑彩色配搭的协调性。另外,发泡后的墨层表面粗化,变得不透明,不能像一般油墨那样多色叠印成色,必须设计为专色印刷。因发泡后体积增大,大面积实地图案表面易缩皱,发泡不均,破坏艺术效果,因此设计时对大面积实地图案采用80%网点或用有微细间隔的线条代替,为发泡留有充填的余地。发泡印刷对于0.2mm以下的细线条和过于细密的图文印刷效果不好,不能将这些精细图文用发泡油墨进行印刷,只对需要强调的部分使用,其他部分采用普通油墨印刷,印刷时将发泡油墨印刷安排在最后较妥。在UV丝印发泡油墨中添加专用UV色浆,可以改变图案颜色。加入专用的发泡剂,可控制油墨花纹的大小和疏密,用同一块网版,可以印出几种不同的发泡图案,大大增加了产品艺术装饰效果。
(二)化学转变型
油墨印刷后,表面看不到装饰效果,在光固化过程中,油墨发生化学或物理变化,表面形成一些特殊图案的UV丝印装饰性油墨。常见有以下几种。
(1)UV丝印冰花油墨
UV丝印冰花油墨是一种特殊的UV透明油墨,它采用丝印工艺,一般是将油墨印在具有镜面感的承印材料上,如镀铝膜卡纸、镜面不锈钢、钛金板、镜面氧化铝板等,经紫外线照射固化,承印物表面将出现晶莹剔透、疏密有致的冰花图案,在光的照射下发出耀眼的光彩,能使印品更加新颖别致,如图5.6所示。冰花油墨一般用于商品包装、礼品、贺卡标签等产品的表面装饰。但由于UV丝印冰花油墨产生冰花所需的UV照射时间长、生产效率低、耗能过高、纸张易变形等缺点,多数还只用于小批量的印刷,未能在包装印刷中大量使用。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、透明亚克力、透明PC等,常被用来反印正看。
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图5.6 UV丝印冰花油墨印刷样图
UV丝印冰花油墨是无色透明油状液体,加入专用色浆,还可以印刷各种彩色的冰花图案。也可以先印好透明的彩色UV油墨,静光固化后再叠印冰花油墨,获得彩色的冰花图案。UV丝印金属/玻璃冰花油墨是专门为玻璃及镜面金属底材而开发的,硬度高,有优异的附着牢度,耐水性强。为了使玻璃上的透明冰花图案具有金属闪光效果,在冰花表面印刷一层UV镜面银油黑,从玻璃或透明塑料薄膜的反面观看时,冰花将具有金属感,冰花油墨好像是印在镜面金属上。
UV冰花的形成机理:当UV冰花油墨受到紫外光照射时,会发生两种反应。一种是主反应,即光化学聚合/交联反应,促使油墨固化,同时产生体积收缩。由于配方中低聚物的官能度较高,冰花固化膜既硬又脆。墨层的收缩和固化过程是不同步的,也是不均匀的,其结果必然造成应力集中,导致固化膜开裂,形成许多类似于冰面被敲击的裂纹图案,即冰花图案。UV冰花纹理是自然形成的,非人为所致,具有自然美的特点,艺术感很强。另一种是副反应,即空气中氧气产生的氧阻效应,也就是说氧气会阻碍油的进一步固化,对固化不利,尤其是与空气直接接触的冰花墨层表面很难固化。UV冰花的形成过程分为三个阶段:大裂纹的产生;小冰丝的形成;冰花墨层的干燥。当印刷好的冰花油墨进入紫外光照射区域时,油墨表面慢慢地会出现一层白雾状的固化层,原本完全透明的涂层变得不那么透明了,并逐渐形成纵横交错的裂纹图案,就好比天空中出现了很多条闪电轨迹。大裂纹的产生一般需要中等强度的紫外光照射20~40s。随着大裂纹逐渐变深,层表面的白雾逐渐消失,有的地方变得透明,有的地方半透明,墨层变成了分布着许多大裂纹的透明层。很快,大裂纹的边沿又出现了无数细小的冰丝,彼此朝着一个方向快速增长,直到碰到对面的冰丝为止,冰丝的形成时间很短,一般为5~10s。如果此时用手触摸油墨表面,黏糊糊的还未固化。冰丝的粗细与密度决定冰花图案的立体效果。冰丝越密、越细,冰花的反光和折射效果越明显,立体感越强,但透明度较差;冰丝越粗,密度越低,冰花墨层的透明度越好。大裂纹和小冰丝形成后,冰花层就需要用强紫外线照射使之快速干燥,否则美丽的冰花图案会因为氧阻作用变得模糊不清。仔细观察UV冰花图案,尤其是用高倍放大镜观看时,会发现冰花是由许许多多大小裂纹组成的,有的裂纹大又长,有的裂纹短而细(简称为冰丝)。大的裂纹相互交叉并连接在一起,冰花图案的大小是由大裂纹所围合的面积决定的,面积越大,冰花越大,反之冰花越小。UV裂纹决定冰花的大小,冰丝决定立体感,只有充分了解UV冰花的形成过程和影响因素,才能生产出立体感强、透明度高、大小合适的UV冰花装饰产品。
底材的性能(颜色、透明度)对冰花的形成也会产生很大的影响。底材色越深,冰花固化得越慢,冰花越大,颜色浅的地方,冰花就小。在其他条件不变的情况下,通过改变底色也可以控制冰花的肌理效果。要想得到稳定的冰花,还必须保持光照区域温度的稳定。冰花油墨印刷的均匀性,不但影响产品的颜色深浅,而且决定着冰花图案的大小,印刷冰花油墨时,一般选用200~260目/英寸丝网版,网目低,墨层厚,冰花就大;反之,冰花花纹就小。冰花油墨的黏度较大,网印时应放慢刮印速度,使墨层均匀一致,否则生产出来的产品不光颜色深浅不一,冰花大小也不一样。印刷冰花油墨时,环境温度应尽量保持稳定。温度高,油墨黏度小,气泡消失得快,印刷墨层较薄,光照后形成的冰花花纹较小;温度低,油墨黏度大,印刷时易产生气泡,墨层较厚,形成的花纹较大。另外,冰花的形成过程受温度的影响也很明显,温度越高,墨层中的氧气的溶解速度越快,溶解的氧气量越多,固化速度就会越慢,冰花就会越大。因此,印刷车间环境温度的波动会直接导致冰花图案大小的变化,从而影响产品的批次稳定性。建议印刷环境温度控制在20~30℃较佳。
用于UV丝印冰花油墨的光固机比普通的光固机长很多,并且是多根UV灯,每根UV灯作用不同,并且灯距可调,前几根UV灯产生冰花,最后一根UV灯只用于固化油墨,灯箱内的温度要求控制在35~55℃。
(2)UV丝印皱纹油墨
通常情况下,油墨在干燥时,若表面层与底层收缩不同,则会产生起皱现象。这种起皱现象本来是印刷中的缺陷,但如果有意识地突出和控制起皱,使其形成一种独特图纹的装饰效果,印品就能够产生一种立体、均匀的像皮肤纹路一样的视觉效果,如图5.7所示。采用丝网印刷,通过紫外光固化能产生这种起皱效果的油墨就是UV丝印皱纹油墨,通常印在光泽度很高的金银卡纸等承印物上,也可印在有机玻璃、PVC片材、塑料薄膜上。由于得到的印品具有立体感强、豪华典雅、墨膜饱满和良好的视觉效果等特点,被广泛用于高档烟包、酒盒、礼品包装盒、保健品包装盒、化妆品盒、挂历、书本等产品的表面装潢印刷。
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图5.7 UV丝印皱纹油墨印刷样图
UV丝印皱纹油墨的皱纹形成需经过起皱和固化两个阶段。首先经低压汞灯光照射表面,使油墨表层固化,内部呈半固化状态,表层UV油墨由于固化收缩,产生凹凸纹路,再通过中压汞灯光固化,就可以达到褶皱的表面效果。皱纹大小与通过低压汞灯的速度即引皱速度有关,速度太快,无皱纹产生,速度太慢,表面已固化,也不会产生皱纹。实验证明,当引皱速度小于14m/min时,油墨基本上无法起皱;当速度达到14m/min以上时,油墨均会起皱。因此,一般生产中可选择14~20m/min的引皱速度。通过控制传送带速度,改变低压汞灯与高压汞灯之间的距离,可确定最佳工艺参数。
UV丝印皱纹油墨是不加颜料的,实际上也是一种UV透明光油,如需着色,可加相应的色浆调匀后印刷,但加入量一般不超过3%。不同系列及品牌的UV丝印皱纹油墨一般不可相互拼混,以免发生不良反应,影响印刷效果。产生的皱纹大小与丝网目数、网印墨层厚度有关,丝网目数越低,墨层越厚,皱纹越大;丝网目数越高,墨层越薄,皱纹越小。一般使用丝网目数100~200目/英寸为佳。印刷速度和刮刀角度对产生的皱纹大小也有影响,印刷速度快,刮刀角度小,花纹就小;印刷速度慢,刮刀角度大,花纹就大。因此,在紫外线固化时,以出现最佳花纹效果来调整最佳的印刷速度和控制刮刀角度。
根据UV丝印皱纹油墨形成皱纹的机理,要求固化机加装低压汞灯的引皱装置,UV引皱装置与UV固化灯之间的距离不低于1.2m,否则印刷后的产品未经UV引皱装置引出皱纹而被UV灯固化,花纹无法引出,也无法达到皱纹的效果。
(三)特殊型
通过特殊的材料制备油墨,或特意使油墨的一些性能特殊化,形成特定效果图案的UV丝印装饰性油墨。常见有以下几种。
(1)UV丝印水晶油墨
UV丝印水晶油墨一般是采用特殊UV树脂及助剂制成的紫外线固化油墨,它无色无味、晶莹剔透、固化后不泛黄、印后线条不扩散、透明似水晶。有硬型和柔韧型二种,油墨外观呈透明浓浆状。印刷品图文具有立体透明的水晶状效果和浮雕般的艺术感,典雅别致。如果加入适量的镭射片、闪光片、特殊效果金属颜料,即可获得各种立体闪烁装饰效果。该油墨可广泛应用于各种水晶标牌、装饰玻璃、书刊封面、挂历、水晶画、烟酒包装盒、标牌及盲文等商品的印刷。
印刷网版必须是低目数的厚膜丝网版,否则达不到立体水晶的效果。如采用低目数的(40~80目/英寸)厚膜丝网版印刷,可以获得高凸起、立体透明的水晶状效果,使印刷品图文具有浮雕般的艺术感。
(2)UV丝印珊瑚油墨
UV丝印珊瑚油墨是利用在油墨层中的大量气泡相互聚集,通过无规律的气泡连续堆积与无气泡平滑部分一起形成珊瑚状纹路图案,这种图案可以产生特殊的装饰效果。这种油墨又可称为珍珠油墨,当墨层较厚时,气泡聚集在一起形成珊瑚状的花纹;较薄时,形成小珍珠粒状,也别有风味。多用于各类挂历、酒包装、化妆品盒的表面装潢印刷。
在使用丝印UV珊瑚油墨时,应注意按所需的花纹选择丝网目数,如要印成粗珊瑚状,需使用低目数丝网;如要印成小珍珠状,则可用250~300目/英寸的丝网。此外,还可以调整油墨印刷后等待通过UV固化的时间,来控制珊瑚花纹的大小,通常情况下,立即通过UV固化,花纹清晰有序;等待时间越长花纹会越大越模糊。
(3)UV丝印水珠效果油墨
UV丝印水珠油墨是无色、无味、透明或有色液体,包括UV水珠底油和UV丝印水珠面油,当水珠底油与水珠面油的表面张力差异足够大时,液体的水珠面油就会在水珠底油固化膜表面收缩形成小水珠,如图5.8所示,主要用于玻璃、金属、塑料、金银卡纸等产品的表面修饰。
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图5.8 UV丝印水珠油墨印刷样图