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什么光源能穿透油墨?

发布时间:2019-09-16 08:56 来源:未知 编辑:admin

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  油墨的密度过大,主要是因为油墨中颜料的密度大所致。在印刷过程中,由于连结料无法带动密度过大的颜料颗粒一起转移,使颜料等固体颗粒堆积在墨辊、印版、或橡皮布表面,形成堵版现象。特别是在高速印刷或油墨稀度较大时,使用密度大的油墨更容易出现这种现象。同时,密度大的油墨与密度小的油墨混合使用时,若二者差距过大,容易产生墨色分层现象。密度小的油墨上浮,密度大的下沉,使油墨表面的颜色偏向于密度小的油墨,底部油墨的颜色则偏向于密度大的油墨。一般情况下,印刷油墨的密度在1g/cm3到2.25g/cm3之间。油墨的密度过大,主要是因为油墨中颜料的密度大所致。在印刷过程中,由于连结料无法带动密度过大的颜料颗粒一起转移,使颜料等固体颗粒堆积在墨辊、印版、或橡皮布表面,形成堵版现象。特别是在高速印刷或油墨稀度较大时,使用密度大的油墨更容易出现这种现象。同时,密度大的油墨与密度小的油墨混合使用时,若二者差距过大,容易产生墨色分层现象。密度小的油墨上浮,密度大的下沉,使油墨表面的颜色偏向于密度小的油墨,底部油墨的颜色则偏向于密度大的油墨。一般情况下,印刷油墨的密度在1g/cm3到2.25g/cm3之间。

  油墨中含有干性油,该油分子结构中的不饱和脂肪酸与空气中的氧发生化学反应,由小分子直链结构聚合成大分子网状结构,形成固体物质,这一化学反应过程称为氧化结膜干燥。

  油墨连结料中含有较多的矿物油,如汽油、高沸点煤油等,当油墨中的矿物油渗透到多孔隙纸张纤维中,颜料即固着在纸张表面形成固态膜层,称为渗透干燥。

  油墨中含有大量挥发物质,如脂肪烃类松香酯、芳香烃类溶剂、醇类、酮类、酯类溶剂等。油墨转移到承印材料表面后,溶剂挥发,颜料固着,形成固态膜层,称为挥发干燥。

  辐射固化是化学单体交联成高分子网状结构形成固体的化学反应,且固化速度快,形成的膜层坚硬、光亮,但附着力欠佳。目前常用的辐射固化方式有3种。

  (1)红外线辐射干燥。油墨中含有螯合剂,可采用波长3~30μm的中波红外光照射,加速聚合反应,同时产生的热量促进溶剂挥发,加速油墨干燥。短波、长波红外线不利于油墨的干燥。

  (2)紫外线(UV)辐射固化。油墨中含有光引发剂,如二苯甲酮(吸收波长240~340nm)、2-氯化硫杂蒽酮(吸收波长200~400nm)等衍生物,光引发剂在波长为250~420nm范围内的UV光照射下,不到0.1秒即可迅速打开不饱和双键引发树脂,如聚氨基甲酸乙酯、环氧丙烯酸酯等交联固化为固体而干燥。UV固化油墨中基本不含溶剂。

  (3)电子束(EB)辐射固化。热离子阴极管发出高能量辐射电子束,通过调节阴极管发射器选 择辐射波长,因而没有可见光和红外线伴随辐射,完全是冷光源。电子束有效辐射强度很高,可直接引发树脂聚合成固体,因此,EB油墨中可不采用光引发剂。将UV油墨中的光引发剂去除或少量添加就可作为电子束固化油墨。

  通常,印刷油墨的干燥并不是单一的干燥方式,而是几种干燥同时发生。如胶印油墨的干燥就是氧化结膜、渗透、挥发等几种方式同时发生,以氧化结膜干燥为主;报纸印刷油墨以渗透干燥为主;凹印油墨以挥发干燥为主。

  油墨干燥往往是复合干燥,因此用什么干燥设备,参数如何设置,使干燥效率最佳的同时还能节省能量是印刷者最为关心的问题。

  第一种是电热丝辐射源,常见的是非封闭式电阻丝外套石英灯管。这种灯管的热辐射强度随光波长的分布不能控制,效率低、价格低,寿命约2000~3000小时。

  第二种光源是将电阻丝置于封闭石英管内,并可在灯管内充不同气体,以改变辐射光波长分布特性,同时将灯丝与空气中的氧隔绝,辐射效率高。现在进口印刷机大都配这种光源,寿命达5000~10000小时,但其辐射能量中仍有很大部分是分布在可见光和远近红外线段,中波红外线不是很丰富。

  第三种是电热半导体发光灯管。外形是陶瓷管外涂红色或灰色无光半导体材料,管内壁绕电阻丝。依靠电热引发半导体材料辐射发光,灯管点燃时光呈暗红或黑色,通过选择半导体材料可改变辐射能量的波长分布,而且辐射效率极高。

  (2)红外线灯反光罩。目前常见的有2种,一种是镀金反光罩,在灯管周围180°范围涂有金属膜,金属膜反射红外线%;另一种是镀铝板或铝板压成的椭圆或八字形反光罩,如图2所示,灯管距灯罩越近,反射效率越高,最高反射率可达85%。

  (3)红外线灯的散热问题。红外线灯管表面散热可用吹风法,且风量大小不影响灯红外线功率输出。由于红外线%左右被纸张和油墨吸收,而其余的能量完全转化成热量,造成机器周围升温,需要用吸风装置将其排到室外或循环利用。

  (4)适用范围。红外线灯应用于红外线油墨干燥,对非专用红外线油墨的干燥效率很低,对某些墨甚至不起作用。红外线具有穿透力,能同时干燥墨膜上下层,加速油墨渗透,促进氧化结膜,尤其是应用在厚墨层印刷和上光油的干燥上效果更佳。对溶剂含量较低的胶印、凸印、网印、印报油墨、柔性版印刷油墨和水性光油的干燥效果都很好。

  (1)热源。产生热空气的热源有3种:电热风管,如不锈钢、石英玻璃、陶瓷外壳的热风管;高温油管,高温机油通过管道加热空气产生热风;高温汽管,通过锅炉产生高温蒸汽而产生热风。

  (2)热风装置。通过风机将热源周围的空气加热,吹到油墨表面,调节热风方向与纸张运行的角度可改善热风干燥的效率。

  热风相对于纸张的速度越高,越有利于降低纸张表面的蒸汽压,提高溶剂挥发速度;调节风向使风向对纸张运行速度形成相加效果,更有利于干燥。热风管风速不能低于要求的速度,否则,风管表面散热不佳会烧坏灯管。风速也不宜过高,因为风循环过程中会损失一些能量,适当选择风机压力和风量才可达到最佳干燥效果。

  (3)适用范围。适用于塑料凹版及柔性版印刷油墨、溶剂型光油的干燥,还可加速水性油墨、光油的干燥。

  (1)光源。常用高压汞灯和金属卤素灯,高压汞灯是汞原子受激发形成连续光谱,调节灯管内的汞含量,使辐射波长在固化段254~420nm,紫外线较丰富。金属卤素灯是在汞灯内添加如镓、铁等金属卤化物,在汞激发条件下激发其产生辐射,可根据油墨吸收光谱的差别适量添加不同金属,使UV灯辐射更多油墨所吸收的光波,提高固化效率。

  金属卤素灯管内杂质含量极小,电极材料纯度高,因此制造工艺复杂、难度高、价格高,目前国内尚不能生产高质量、高功率金属卤素灯,市场上现有的是美国Fusion、德国IST、日本研琦等公司的产品。功率密度160W/cm的灯管寿命可达2000小时而灯头不黑,4000小时后仍可达50%辐射率。

  (2)冷UV光源。UV灯点燃时其内部温度要达到600~1000℃。灯内温裙?突蚍缢俟?蟮苹嵯?穑?虼恕袄涔庠础笔导适遣淮嬖诘模?皇强刹捎玫凭呃淙聪低场?

  (3)微波UV灯。这是Fusion公司的新产品,灯管长6英寸,两端无金属电极,靠微波激发灯管内吸收微波的物质分子高速运动产生热量,再激发汞、金属卤化物等物质发光。铝是反射微波的良好材料,微波源发射微波到椭圆铝灯罩上,聚焦在无极灯管内激发汞或金属卤化物发光。

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