Які фактори впливатимуть на друкарський ефект УФ -чорнила на папір?

 

1. Вирішальна роль властивостей паперу щодо ефектів друку

2. Контроль основних параметрів формули УФ -чорнила

3. Координована оптимізація друкарського обладнання та процесів

4. Точний контроль умов УФ -затвердіння

5. Систематичний вплив факторів навколишнього середовища

 

 

1. Вирішальна роль властивостей паперу щодо ефектів друку

 

Поглинання чорнила: структура пор та поверхнева полярність паперу визначають здатність поглинання чорнила. Для вільного паперу (наприклад, газетного паперу) він має більші та більше пори всередині, які утворюють капілярну структуру. Коли УФ -чорнило контактує з поверхнею газетного паперу, палітурка в чорнилі швидко проникне в папір, керовану капілярною дією. Цей швидкий процес поглинання може прискорити фіксацію чорнила, щоб чорнило могло швидше досягти певної ступеня сухості на поверхні паперу. Однак, через велику кількість швидкого поглинання сполучного, пігментні частинки в чорнилі відносно більше зберігаються на поверхні паперу, і не можуть утворювати рівномірне і щільне розташування, що може спричинити зменшення блиску шару чорнила, що представляє тьмяний візуальний ефект.

Однак компактний папір (наприклад, папір з покриттям) має покриту поверхню з невеликими та рівномірно розподіленими порами. Під час процесу друку дрібні пори з покриттям паперу дозволяють низькомолекулярним в'яжникам проникати в папір, тоді як високомолекулярні компоненти важко ввійти в пори через їх більший молекулярний розмір і, таким чином, залишатися більше на поверхні паперу. Ці полімерні компоненти, що зберігаються на поверхні, зазнають реакції затвердіння під дією УФ -світла, утворюючи гладку, безперервну та щільну чорнильну плівку, завдяки якій покриті паперові відбитки мають високий блиск і яскраві кольори.

Крім того, для деяких субстратів плівки, що не є абсорбентом (наприклад, пластикові плівки), через їх низьку поверхневу полярність, чорнилом важко домогтися їх поверхонь. Лікування корони - це ефективний метод вдосконалення. Застосовуючи високу напругу на поверхню плівки, створюється явище розряду корони, молекулярна структура зміни поверхні плівки та полярні групи вводяться для збільшення полярності поверхні плівки. Таким чином, чорнило може краще мочити і розповсюдити на поверхні плівки, обробленої короною, посилити силу зв'язку між чорнилом та підкладкою та покращити якість друку.

Шорсткість поверхні:
Шорсткість поверхні паперу суттєво впливає на друкарський ефект УФ -чорнила. Груба поверхня має більше мікроскопічних виступів та западів. Коли чорнило контактує з папером, ці виступи можуть механічно кусати чорнилом, щоб посилити адгезію чорнила на поверхні паперу. Однак ця груба поверхня також має певні недоліки. При друкуванні крапки чорнило наповнить більше увігнутої частини, внаслідок чого крапки розшириться під час процесу друку, роблячи деталі друкованих зображень, що розмиті та впливають на ясність друкованих продуктів. Під час друку в полі, через нерівну шорсткість поверхні, розподіл чорнила на поверхні паперу також буде нерівномірним, а локальний шар чорнила може бути занадто густим або занадто тонким, що призведе до непослідовних кольорів друку поля, що впливають на загальний ефект друку.

Входячи з без покриття паперу, як приклад, його поверхня відносно груба. У процесі друку, щоб збалансувати ефективність передачі та відновлення деталей, тиск друку та в'язкість чорнила необхідно розумно відрегулювати. Відповідне підвищення тиску друку може зробити чорнило краще заповнити увігнуту частину поверхні паперу та покращити ефективність перенесення чорнила, але надмірний тиск може спричинити надмірне розширення точок. У той же час регулювання в'язкості чорнила також є дуже критичним. Вища в'язкість чорнила може зменшити дифузію чорнила на поверхні паперу і допомогти підтримувати форму та розмір крапок, але занадто висока в'язкість може спричинити труднощі при перенесенні чорнила та нерівномірного шару чорнила.

Значення рН:
Значення рН паперу є одним із його важливих хімічних властивостей, що має багато впливу на друкарський ефект УФ -чорнила. Кислий папір (pH <7) містить певну кількість кислих речовин, що пригнічує процес окислення чорнила. У процесі висихання традиційних чорнила окислювальна зйомка є важливим механізмом сушіння, і кисле середовище сповільнить цей процес, тим самим продовжуючи час висихання чорнила. Для ультрафіолетових чорнила, хоча його основним методом висихання є ультрафіолетовим світловим затвердінням, кисле середовище все ще може заважати реакції затвердіння чорнила та впливати на ефект затвердіння.

Лужний папір (pH> 7) може спричинити знебарвлення чорнила або розбирання паперу. Лужні речовини можуть хімічно реагувати з певними компонентами в чорнилі, внаслідок чого колір чорнила змінюється, впливаючи на точність кольору друкованого продукту. У той же час лужне середовище буде діяти на папері тривалий час, що знищить структуру паперового волокна, зробить папір крихкою та зменшить фізичну силу та довговічність паперу.

У процесі зміщення друку значення pH паперу також матиме важливий вплив на баланс рішення фонтану. Рішення фонтанів відіграє важливу роль у офсетному друку. Він може утримувати порожню частину гідрофільної друкарської пластини і запобігти дотримуванню чорнила до порожньої частини. Однак значення рН паперу вплине на баланс pH розчину фонтану. Якщо папір кислий, він може підвищити кислотність розчину фонтану і викликати емульгування чорнила. Емульгування чорнила відноситься до змішування розчину чорнила та фонтанів для утворення емульсії, що зменшить в'язкість та перенесення чорнила, впливає на якість друку та спричинить такі проблеми, як світлий колір чорнила та розмиті крапки. Якщо папір є лужним, це може призвести до збільшення лужності розчину фонтану, погіршуючи адгезію чорнила на друкарській пластині і викликаючи липкий бруд, тобто сліди чорнила, що з’являються в порожній частині друкованого продукту.

Жорсткість і товщина:
Жорсткість і товщина паперу також є важливими факторами, що впливають на друкарський ефект УФ -чорнила. Тонкий папір легко деформується під час процесу друку завдяки його тонкій товщині та відносно низькій фізичній силі. Наприклад, у процесі різнокольорового наддрукування тонкий папір може зігнутись, основи та інші деформації через такі фактори, як тиск друку та усадка для сушіння чорнила, що спричинить неточне надрукування наступних кольорів та перенапруження відхилення, що унеможливлює точне вирівнювання графіки друкованого продукту, що впливає на якість друкованого продукту.

Товстий папір, завдяки його товщині, сильно поглинає УФ -світло. Під час процесу ультрафіолетового затвердіння ультрафіолетове світло повинно проникнути в шар чорнила та поверхню паперу для перенесення енергії на фотоініціатор в чорнилі, тим самим ініціюючи реакцію затвердіння. Коли папір товстіший, УФ -світло буде поглинене і розкидане в процесі проникнення паперу, що призводить до зменшення енергії УФ -світла, що досягає нижньої чорнила. Якщо енергія затвердіння не збільшується відповідно, дно чорнила може не бути повністю вилікованим, таким чином, що впливає на адгезію, стійкість до зносу та інші властивості. Тому, друкуючи на товстій папері, зазвичай необхідно збільшити потужність УФ -лампи або збільшити час затвердіння, щоб гарантувати, що нижня чорнила може отримати достатню кількість енергії, щоб вилікувати та отримати хороший ефект друку.

 

2. Контроль основних параметрівУФ -чорнилоформула

 

Хімічний склад та реологічні властивості чорнила безпосередньо визначають друкованість та ефект затвердіння.

 

2.1. В'язкість і тиксотропія:
В'язкість впливає на ефективність передачі чорнила та чіткість крапки. Чорнила з низькою вікоздатністю (наприклад, компенсаційні УФ-чорнила) підходять для високошвидкісного друку, але можуть спричинити водні позначки або легкі кольори; Чорнила з високою тривальністю (наприклад, ультрафіолетові чорнила) сприяють накопиченню шарів густого чорнила, але їх потрібно відповідати з скребками високої жорсткості, щоб уникнути прилипання пластини. Тіксотропні чорнила загущають під час стояння, що може зменшити капаючі чорнило під час друку.

 

2.2. Концентрація пігменту та дисперсійність:
Пігменти з високою концентрацією (наприклад, білі та чорні) поглинають більше УФ-світла, що призводить до неповного затвердіння. Наприклад, непрозора біла фарба складніше вилікувати, ніж чорну, і енергія УФ повинна бути збільшена або товщина шару чорнила потрібно зменшити. Погана пігментна дисперсія може спричинити лінії ножа або відхилення відтінків, які потрібно оптимізувати диспергаторами.

 

2.3. Система фотоініціатора та смоли:
Спектр поглинання фотоініціатора повинен відповідати джерелу УФ -світла. Тип смоли визначає гнучкість та хімічну стійкість шару чорнила. Акрилові смоли виліковуються швидко, але є більш крихкими, тоді як поліуретанові модифіковані смоли можуть покращити адгезію.

 

2.4. Додавання добавок:
Вирівнювальні агенти покращують площину чорнила плівки, а інгібітори запобігають передчасно під час зберігання чорнила. Промотори адгезії (такі як засоби силану) можуть посилити хімічне зв'язок між чорнилом та папером.

 

3. Координована оптимізація друкарського обладнання та процесу

 

Продуктивність обладнання та робочі параметри безпосередньо впливають на точність передачі та ефективність затвердіння чорнила.

3.1. Адаптація методу друку:
Офсетний друк: підходить для високоточної графіки, необхідно контролювати баланс води-інк, щоб уникнути емульгування ультрафіолетового чорнила.
Друк Flexo: кількісне постачання чорнила через валик Anilox, що підходить для твердого друку великої області, але слід звернути увагу на відповідність потужності та швидкості друку УФ-лампи.
Екранний друк:Товстий шар чорнила (10-12 мкм) може бути досягнуто, але чорнило з високою в'язкістю потрібно попередньо нагріти для підвищення плинності.

3.2. Система постачання чорнила:
У гравірованому друку кількість ліній валика Анілокса та форма отвору з чорнилом визначають кількість передачі чорнила. Високі валики з анілоксу (наприклад, 1200LPI) підходять для тонкого друку, а для суцільних кольорових блоків використовуються низькі валики (наприклад, 300LPI).

3.3. Тиск і швидкість:
Недостатній тиск друку призведе до недостатньої передачі чорнила, а надмірний тиск може розчавити паперові волокна. Коли швидкість друку занадто швидка, необхідно збільшити потужність ультрафіолетової лампи або збільшити кількість затвердінь, щоб забезпечити повне затвердіння.

 

 

4. Точний контроль умов УФ -затвердіння

 

Процес затвердіння є ключовим посиланням у визначенні продуктивності чорнила, і його потрібно оптимізувати з трьох аспектів: енергії, довжини хвилі та середовища.

 

1. Вибір джерела УФ -світла:
Меркурійна лампа: Повний вихід спектру, підходить для різнокольорових чорнила, але високе споживання енергії та коротке життя (близько 1000 годин).

УФ -світлодіод: вузький спектр (наприклад, 395 нм), низьке споживання енергії, тривале життя (20, 000 години), але потрібно відповідати фотоініціатору чорнила і може спричинити зменшення адгезії через характеристики джерела холодного світла.

 

2. Управління енергією:
Енергію УФ потрібно відрегулювати відповідно до типу чорнила та товщини шару чорнила. Наприклад, друк паперу зазвичай вимагає 800-1200 mj\/cm², тоді як друк плівки може зажадати більше 1500 м Дж.\/См. Недостатня енергія призводить до неповного затвердіння, а надмірна енергія може спричинити розведення чорнила або деформацію субстрату.

 

3. Вилікування середовища:
Oxygen inhibits free radical polymerization, and the curing efficiency can be improved by nitrogen purging or reducing the oxygen content in the environment. In addition, high temperature environment (>30 градусів) може прискорити затвердіння чорнила, але деформацію паперу слід запобігти.

 

5. Систематичний вплив факторів навколишнього середовища 

 

Змінні навколишнього середовища, такі як температура, вологість, пил та статична електроенергія, повинні бути включені в весь контроль процесу друку.

 

5.1. Контроль температури та вологості:
Температура: в'язкість чорнила зменшується зі збільшенням температури, а 20-25 ступінь - ідеальний робочий діапазон. Занадто висока температура може призвести до потоку чорнила, і занадто низька температура може спричинити гелеутворення.

Humidity: High humidity (>70% RH) може призвести до поглинання паперу вологи та деформації, що впливає на точність наддрукування; низька вологість (<30% RH) is prone to static electricity, adsorbing dust and interfering with ink transfer.

 

5.2. Управління чистотою:
Друкова майстерня повинна підтримувати низький рівень пилу, щоб уникнути вбудовування пилу в шар чорнила, утворюючи білі плями. Забруднення можна зменшити за допомогою систем фільтрації повітря та регулярного очищення.

 

5.3. Статична усунення електроенергії:
Статична електроенергія може спричинити бризок чорнила або адгезію паперу. Вентилятори іонів або зволоження (вологість> 50% RH) можуть бути використані для зменшення ризику статичної електроенергії.