Acristalamiento UV - Materiales e indicadores de proceso.
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En los últimos años, la tecnología de acristalamiento UV (ultravioleta) está ganando popularidad en el campo de la impresión. Entonces, ¿qué es UV? ¿Para qué sirve la impresión UV? ¿Cuáles son los beneficios de usar la tecnología UV para la impresión? y muchos más. A continuación tomamos estas preguntas para acercarnos a los UV.
UV es una abreviatura de ultravioleta ultravioleta en inglés. La luz ultravioleta es una banda en el espectro electromagnético. Las ondas que tienen una longitud de onda de 100 nm a 400 nm se conocen como rayos ultravioleta. Lo que generalmente llamamos UV es en realidad la abreviatura de curado UV en la impresión, es decir, el proceso de secado de la materia impresa bajo irradiación ultravioleta después de la impresión.
Primero, las ventajas y desventajas del acristalamiento UV:
ventaja
1 No hay solvente en la fórmula, por lo que no hay problema causado por la evaporación del solvente;
2 se pueden curar rápidamente a temperatura ambiente;
3 Reducir el consumo de energía. La velocidad de curado es rápida, por lo que se reduce la energía requerida por unidad de área;
4 se puede recubrir con un sustrato sensible al calor;
5 El proceso de recubrimiento es simple y fácil;
6 ahorra espacio, mucho más corto que el horno de secado por infrarrojos;
7 El producto terminado se puede apilar inmediatamente;
8 Excelente rendimiento de recubrimiento.
Desventaja
1 A menudo es difícil formular recubrimientos de muy baja viscosidad sin el uso de monómeros peligrosos;
2 caros;
3 Irrita la piel;
La fuente de luz UV 4 producirá ozono;
5 El recubrimiento tiene baja adherencia y encogimiento.
En segundo lugar, la composición química del aceite de recubrimiento UV.
La composición química de los recubrimientos UV incluye principalmente prepolímeros de radiación, diluyentes y fotoiniciadores:
1. prepolímero de radiación. Los prepolímeros son sistemas químicos con moléculas residuales insaturadas. Dichas moléculas, cuando se encuentran bajo ciertas condiciones, se reticulan con otras moléculas insaturadas y cambian de un líquido a un recubrimiento sólido. Estas moléculas insaturadas deben ser estables antes de la reticulación y no reaccionan entre sí.
Tipo de prepolímero:
1) acrilato epoxi;
2) un aceite acrilado;
3) uretano acrílico;
4) poliéster insaturado;
5) poliéster acrilato;
6) Poliéter acrilato y similares.
2. Diluyente. Los diluyentes también son sistemas químicos que contienen moléculas insaturadas. Se puede usar para ajustar la viscosidad mientras es una sustancia formadora de película. En algunos casos, el prepolímero puede estar sustituido. Para lograr un rango de viscosidad, es común agregar una pequeña cantidad de un solvente orgánico volátil a la mezcla del prepolímero y el diluyente, pero no más del 5% al 10%.
Los diluyentes son activos e inactivos. El diluyente no reactivo tiene dos tipos de solventes y plastificantes. Los disolventes son principalmente volátiles. Los plastificantes imparten un cierto grado de flexibilidad al recubrimiento curado, que no solo reduce la viscosidad sino que también facilita el recubrimiento y la nivelación. La adición de diluyente reactivo al prepolímero puede cambiar la viscosidad, pegajosidad, flexibilidad y dureza. El diluyente reactivo se puede clasificar en un grupo monofuncional y un grupo polifuncional.
Los diluyentes reactivos monofuncionales, como el acrilato de 2-etiletilo, son inflamables, volátiles e irritantes para la piel. El diluyente reactivo polifuncional tiene baja volatilidad, alto punto de inflamación y baja irritación en la piel.
El papel de los diluyentes reactivos es el siguiente:
1 ajuste de viscosidad y nivelación;
2 y el sistema fotoiniciador determina la velocidad de curado;
3 está vinculado con moléculas de prepolímero de alto peso molecular para acelerar el curado;
4 Mejorar y mejorar el rendimiento del recubrimiento curado.
3. Fotoiniciador. Un fotoiniciador se define como una molécula que absorbe energía radiante y sufre cambios químicos para producir un producto intermedio activo que inicia la polimerización.
El fotoiniciador no participa en el curado, por lo que la concentración del fotoiniciador es baja y la cantidad requerida: el propio iniciador o su producto fotoquímico no deben afectar negativamente las propiedades físicas y químicas del polímero después del curado. Normalmente se utilizan benzofenonas.
Los fotoiniciadores también son indispensables en el inicio de la polimerización. El tipo fotosensible se refiere a una reacción química que transfiere energía a una molécula fotoiniciadora para iniciar la polimerización después de la absorción de energía de la luz, y el fotosensibilizador vuelve a su estado inactivo original. El otro, conocido como agentes fotoactivos o de mejora de la foto (generalmente aminas), principalmente mejora la velocidad de activación del fotoiniciador, que a su vez no absorbe radiación y no inicia la polimerización, pero aumenta la velocidad de curado.
En tercer lugar, el proceso químico del acristalamiento UV.
La composición básica del material fotocurable es un prepolímero, un diluyente, un fotoiniciador, un auxiliar y un pigmento. La química de curado de la luz es que el fotoiniciador absorbe la energía del fotón para excitar, formando radicales libres que inician la polimerización del prepolímero y el diluyente (iniciando el crecimiento de la cadena molecular).
Cuarto, el proceso de barniz UV en la superficie de la materia impresa:
1. Retire el polvo. En general, hay dispositivos de eliminación de polvo en la máquina de impresión. Cuando la tinta de impresión es grande, el polvo se usa generalmente para resolver el problema de las manchas. Sin embargo, el polvo se adhirió a la superficie de la tinta como papel de lija y, después de aplicar el barniz UV, no tiene brillo. Por lo tanto, es necesario quitar el polvo. Método de eliminación: primero utilice el cepillo para barrer, la dirección de giro del cepillo es opuesta a la dirección de movimiento del papel; Barrer el polvo y luego aspirarlo a través del conducto de succión. Cuando el polvo y la tinta se mezclan en forma granular y no se pueden barrer, la superficie del papel se puede presionar con dos rodillos de luz para aplanar las partículas de tóner.
2. Tratamiento de la corona. Algunos materiales de impresión, como el PP o PET, tienen poca afinidad con el barniz UV. Algunas tintas contienen cera y no son compatibles con el aceite UV. Se pueden tratar con descargas de alta presión para mejorar la afinidad y se pueden mezclar uniformemente con aceite UV. Adjunto.
3. Base de aceite. Para el papel de sangrado de aceite, el aceite de base blanco lechoso se debe aplicar primero para sellar los poros del papel para mejorar la blancura, y luego el aceite UV es el mejor. Por ejemplo, si la capa de revestimiento superficial es más delgada, aplique barniz UV directamente. El aceite penetrará rápidamente en la capa inferior y no saldrá ninguna luz. En cambio, el color gris inferior se reflejará, de modo que el papel se volverá azul después del esmaltado. Si primero aplica una capa de fondo, luego aplique aceite UV para resolver este problema. El aceite base es generalmente de tipo de secado en caliente.
4. Acristalamiento UV. Aplicar barniz UV.
5. Enfriar. La impresión curada con UV se sopla con un ventilador para disminuir la temperatura de la superficie. El propósito es evitar la deformación del papel y evitar que el post-curado continúe.
Quinto, hay cuatro formas principales en las que actualmente tenemos acristalamiento UV:
El principio del recubrimiento de tres rodillos.
El principio del revestimiento de tres rollos se muestra en la figura. El barniz UV fluye hacia el tanque de vinagre formado por los rollos M y R, se extruye uniformemente por MR, el barniz se une a R y las prensas R y M aplican el aceite sobre R al papel. El raspador raspa el exceso de barniz en el rodillo de platina M en el colector de aceite inferior y lo reutiliza. La cantidad de recubrimiento está determinada por la presión entre M y R. Esta máquina presenta una velocidad de acristalamiento rápida, una estructura simple de la máquina, un bajo precio y un bajo funcionamiento técnico. La desventaja es que no es adecuado para papel fino porque el papel delgado tiende a adherirse al rollo R y al retroceso. También hay algunos diseños. La cuchilla de aire puede despegar el papel del rodillo R, de modo que el rodillo R no retire el tejido, pero no es ideal para su uso. Luego, la cantidad de recubrimiento no es fácil de controlar, el recubrimiento es demasiado grueso, la cantidad de barniz no es fácil de ajustar y el espesor del acristalamiento solo puede controlarse calentando aceite o agregando un diluyente.
El principio del mecanismo de esmalte esmaltado.
El principio del mecanismo de esmalte esmaltado se muestra en la figura. La barra de tinta M lleva el aceite del tanque de aceite al rodillo de platina R, y R presiona contra el cilindro de papel crepé L para transferir el barniz al papel para lograr el recubrimiento. Ventajas: el papel fino y grueso es adecuado, generalmente 80 g / m2 papel de cobre de una cara a 450 g / m2 de papel blanco. Fácil de operar, simple y fácil de mantener. Como la presión entre los rodillos R y L es grande, el efecto de nivelación es mejor que el de los tres rodillos. Desventajas: velocidad lenta, generalmente 2500 hojas / hora; Más operadores, al menos 4 personas; La cantidad de recubrimiento no es fácil de controlar.
Estructura de acristalamiento de rodillos anilox de cuatro rodillos.
La estructura de la máquina de acristalamiento de rodillos anilox de cuatro rodillos se muestra en la figura. Comparando el revestidor de tres rodillos, el tipo de cuatro rodillos tiene un rodillo anilox (rodillo de medición), y se agrega el raspador correspondiente. El propósito de agregar un rodillo anilox es controlar cuantitativamente la cantidad de recubrimiento para garantizar la uniformidad del espesor de la capa de recubrimiento sobre el producto. En general, el empaque a largo plazo utiliza tales modelos, como cigarrillos, vino, jabón, pasta de dientes, películas y otras cajas de empaque de productos para controlar cuantitativamente la calidad del producto y garantizar la calidad del producto. Otro ejemplo es que una cierta marca de caja de jabón se produce en diferentes períodos, pero se coloca en el mismo contador. Si se utiliza una máquina de acristalamiento de tres rodillos, el brillo de la superficie de la caja será diferente, y con el acristalamiento de rodillos anilox, es imposible saber qué productos producidos por lotes.
Brillo con una prensa offset.
Los métodos y características del barnizado con una prensa offset son los siguientes:
1 El barniz se coloca en un tanque de agua y se recubre con un rodillo de agua.
2 Retire la cubierta de terciopelo de agua del rodillo de agua y transfiera el aceite con un rodillo de goma para reducir la transferencia de aceite.
3 Ajuste la cantidad de agua en el rodillo de agua, es decir, ajuste la cantidad de aceite.
4 Extienda el fregadero de modo que todos los rodillos queden en la parte superior del fregadero. Debido a que la viscosidad del barniz es baja, el aceite del rodillo de agua caerá sobre el papel de abajo.
5 La mantilla cortada es del mismo ancho que la impresión o ligeramente más pequeña que el ancho de impresión.
6 Puede aplicar aceite UV, barniz a base de agua, pero no puede aplicar barniz de secado en base solvente, de lo contrario se adhiere.
7 Utilice la versión de PS ordinaria, manta ordinaria.
8 El grosor de la capa de aceite de recubrimiento no debe ser demasiado grande, de lo contrario se producirán picaduras.
9 No se puede esmaltar parcialmente debido a las características de separación del aceite UV en la versión PS de tinta sin agua.
10 Acristalamiento parcial simple cortando la manta.
11 Cuando se requiere que el recubrimiento sea delgado, el tanque de tinta se puede usar para esmaltar.
Si la temperatura del taller es inferior a 20 ° C, el espesor del recubrimiento se puede ajustar agregando un diluyente.
Sexto, el correcto uso del aceite de recubrimiento UV.
El aceite UV no es una conjuntiva, al igual que un aceite comestible colocado en la superficie del aire no forma una película seca. El aceite UV ve la luz ultravioleta, como la luz solar, la soldadura por arco eléctrico y la luz de impresión. En general, las fuentes de iluminación como las lámparas fluorescentes, las lámparas incandescentes y las lámparas de sodio no causan el curado. El aceite UV contiene fotoiniciadores y diluyentes, que tienen ciertos efectos estimulantes en la piel humana.
En vista de las características anteriores del aceite UV, se deben tener en cuenta los siguientes puntos al usar:
1 La temperatura normal de uso del aceite UV es de 50 ° C ~ 55 ° C, use el baño de agua a temperatura constante para calentar el ciclo del aceite, de modo que la viscosidad cumpla con los requisitos de diseño, lo que es propicio para la nivelación y el curado rápido.
El aceite 2 UV pasa a través del área de irradiación de la lámpara UV. Cuando la temperatura es de 50 ° C ~ 60 ° C, el curado es rápido y la adhesión es fuerte. Pero no cuanto más baja sea la temperatura de la lámpara UV, mejor.
3 La máquina de acristalamiento se coloca en una posición donde la luz solar no puede exponerse directamente. De lo contrario, el barniz UV se solidifica en el rodillo de recubrimiento. Si no es posible evitar la luz solar directa, las cortinas rojas y negras se utilizan para bloquear la luz.
4 Al esmaltar, el aceite UV dispersará la tinta sobre el material de esmalte en el aceite UV, de modo que el aceite de esmalte se coloree, y se puede usar después de filtrarse y precipitarse, y no debe desecharse.
5 Cuando se aplique el glaseado, el aceite UV se debe lavar con agua jabonosa de inmediato, de lo contrario, la piel se pondrá roja e inflamada.
6 La viscosidad del aceite UV varía según el tipo de máquina de acristalamiento; se debe seleccionar un barniz especial según el modelo. Si no se alcanza la viscosidad requerida por la máquina de esmaltado, puede ser viscosa con un diluyente o adherente con un agente de pegajosidad. Este método pierde la velocidad de curado del barniz UV, el brillo, la adhesión y similares.
7 El aceite UV fluye a la parte giratoria del eje impulsor y se adhiere al eje a altas temperaturas, afectando al impulsor, así que preste atención a la limpieza del cabezal del eje.
De acuerdo con la naturaleza de la superficie del sustrato, se seleccionan barnices especiales, como el aceite de cartón dorado, el aceite especial de PET, etc.
Séptimo tiempo de curado UV.
Teóricamente, es posible calcular estrictamente cuántos fotones necesitan curarse con el material curable por UV por unidad de volumen, y la velocidad de reacción fotoquímica no requiere mucho tiempo. Sin embargo, la adición de un inhibidor de polimerización al aceite o tinta UV retrasa el tiempo de polimerización molecular (es decir, el tiempo de curado) después de que la reacción fotoquímica esté directamente relacionada con el fotoiniciador y el inhibidor de polimerización.
En general, el barniz UV o la formulación de tinta, el tiempo de curado se selecciona entre 0.1 ~ 0.2s. Sin embargo, el tiempo específico se determina por los siguientes factores una vez que se determina la formulación:
1 espesor de recubrimiento. La superficie del recubrimiento se cura rápidamente, pero la capa superficial absorbe fuertemente la luz ultravioleta después del curado, y la intensidad ultravioleta se atenúa exponencialmente, reduciendo la velocidad de curado. Por lo tanto, el recubrimiento es fino y rápido, y viceversa.
2 intensidad UV. Si la fuerza es grande, el tiempo de curado es corto, y viceversa.
3 Agrega el solvente. La adición de un diluyente como el etanol al barniz UV reduce la velocidad de curado.
4 Temperatura ambiente. La temperatura del recubrimiento es ideal para temperaturas ambiente de 50 ° C a 70 ° C. Las lámparas de mercurio UV contienen una gran cantidad de componentes visibles e infrarrojos que proporcionan una temperatura ambiente para la superficie del recubrimiento. Por lo tanto, al diseñar la máquina de curado, cuanto más baja sea la temperatura de la superficie del material, mejor.
5 El oxígeno cura menos rápidamente. El oxígeno tiene una fuerte absorción de la luz ultravioleta, y la superficie del recubrimiento se llena con nitrógeno para acelerar la velocidad de curado.
La elección del tiempo de curado específico está relacionada con los siguientes aspectos:
De acuerdo con las características de la máquina de recubrimiento, como la máquina de serigrafía, la velocidad de impresión es de aproximadamente 600 ~ 2000 hojas / hora, y el barniz UV está recubierto con una red de malla 350, y una lámpara con una densidad de potencia de 80 W / cm puede cumplir con los requisitos. La tinta de impresión offset UV se imprimió con una máquina de impresión offset de cuatro colores con tres lámparas de densidad de potencia de 80 W / cm y una velocidad de impresión de 7.000 hojas / hora. La máquina de impresión flexográfica y la máquina de impresión de huecograbado están recubiertas con barniz UV. El número de malla de alambre es de 165 alambres anilox roller, y se usa un tubo de lámpara de 120W / cm, y la velocidad de curado es de 80 W / min. La velocidad de curado se elige generalmente para ser más rápida que la velocidad de recubrimiento.
Según la resistencia a la temperatura de los materiales impresos. El material resistente a la temperatura no se cura rápidamente, para evitar la deformación del material, como una película de plástico, el recubrimiento es tan rápido como la superficie expuesta a la luz, pero la temperatura no se transmite al fondo para dejar el Ligero, para que la capa base del material no se deforme. El papel blanco es fácil de deshidratar y necesita solidificarse rápidamente.
Octavo, el ajuste de la viscosidad del aceite de recubrimiento UV.
El contenido de barniz UV generalmente se requiere entre 92% y 98%, con poco solvente. Resuelva el problema de la viscosidad inadecuada de la fórmula, la viscosidad es alta y fácil de lograr, solo agregue el agente de pegajosidad y viceversa. La viscosidad también se puede ajustar cambiando la temperatura ambiente. Generalmente, el rodillo y el tanque de almacenamiento se calientan a 55 grados para disminuir la viscosidad. Otro método es agregar un diluyente, pero este método no es ideal, el diluyente dificulta el curado, afecta el brillo de la película y el intermedio no participa en el curado y, finalmente, desperdicia la contaminación ambiental.
Noveno, espesor de recubrimiento UV general:
El espesor de la película está relacionado con los siguientes aspectos:
1. Está relacionado con el brillo y la densidad de la superficie del papel. Si el papel es brillante, denso y no se filtra, la capa de película debe ser delgada y viceversa.
2. Relevante a la solicitud del cliente. Si solo necesita cubrir la tinta, debe ser delgada. Si quieres hacer un efecto estéreo, necesitas ser más grueso.
3. Relacionado con la máquina de esmaltado. El recubrimiento con prensa offset y la máquina de estampado en relieve pueden no ser demasiado gruesos, porque la presión es grande y es imposible recubrirlos con una máquina de acristalamiento de tres rollos porque la presión es pequeña, y el grosor se puede ajustar recubriendo con una prensa de huecograbado o una prensa flexográfica. .
4. Está relacionado con la velocidad de operación del revestidor. Por ejemplo, cuando las máquinas de impresión flexográfica y de impresión en huecograbado están acristaladas, la velocidad es alta, el aceite es delgado, y el número de rollos de malla es alto, y la capa de película de recubrimiento es delgada. Si se usa una malla baja, el aceite viscoso se solidificará sin nivelar, y la capa de esmaltado es una capa similar a un punto.
El espesor de la película se ajusta de acuerdo con los factores anteriores. En general, la superficie de tinta del papel de cobre es de 1 a 4 g / m 2 y el espesor de la película es de 1 a 4 μm; La superficie del papel blanco es de 3 a 12 g / m 2 y el grosor es de 3 a 12 μm.
Décimo, Consumo de combustible de acristalamiento UV.
La cantidad de barniz UV se puede determinar de acuerdo con los siguientes factores:
1. La estructura de la máquina de acristalamiento. Por ejemplo, la máquina de acristalamiento de tres rodillos más simple tiene una presión de rodillo pequeña y ningún rodillo de tinta uniforme. Por lo tanto, la cantidad de recubrimiento de barniz es relativamente grande, y la cantidad de recubrimiento a menudo excede con mucho la cantidad requerida, y la cantidad de recubrimiento general es de 6 g / m 2 o más. El acristalamiento se aplica mediante un rodillo anilox, y la cantidad de recubrimiento es de 2 g / m2 o menos. La cantidad de recubrimiento de la máquina de recubrimiento de esmalte es de 2 a 8 g / m2. La máquina cribadora se puede aplicar en una cantidad de 50 g / m2. En general, el acristalamiento parcial de arte tridimensional, el espesor de la capa de película de acristalamiento es de aproximadamente 0,5 mm y la sensación tridimensional se toca con la mano. La máquina de impresión de cola y convexa está cubierta con acristalamiento de 1 a 3 g / m2.
2. El brillo de la superficie del papel. Se debe decir que el esmaltado UV es la guinda del pastel, pero solo es adecuado para papeles con alto brillo de la superficie o materiales con pobres propiedades de absorción de la superficie. Si la superficie del material es áspera, el barniz penetrará en la capa inferior inmediatamente después de que se aplique, y no habrá una película brillante en la superficie, y no habrá sensación de acristalamiento. El material de papel es solo papel recubierto y el papel blanco puede recubrirse con aceite UV El efecto de 2 ~ 3g / m2 del revestimiento de aceite de la tarjeta de cobre (tarjeta de vidrio) es muy bueno. Generalmente, el aceite recubierto de papel recubierto es de aproximadamente 3 a 5 g / m2, y el cartón blanco se lubrica a aproximadamente 5 a 12 g / m2.