上光技術(shù)盤點(diǎn) 環(huán)保UV上光最具潛力

  近幾年來新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料的不斷推陳出新，給印刷行業(yè)，特別是包裝印刷印后加工技術(shù)帶來一個(gè)新局面。隨著人們物質(zhì)生活水平的提高和貿(mào)易往來的加劇，人們對(duì)印刷品的外觀要求越來越高，印刷品表面處理技術(shù)成為印刷品增值和現(xiàn)代商品促銷的重要手段之一。90年代末期的印刷品最顯著的變化，是由一般化趨向高檔化。由于我國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)及相關(guān)工業(yè)的迅猛發(fā)展，各種上光工藝和技術(shù)設(shè)備日趨完善，印刷上光已被印刷界、裝飾界廣泛接受。特別是隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)際貿(mào)易的影響，商品生產(chǎn)、貿(mào)易企業(yè)也對(duì)上光裝飾日益重視，上光產(chǎn)品已備受廣大民眾親睞。據(jù)中國(guó)包裝聯(lián)合會(huì)預(yù)測(cè)，20

    世紀(jì)我國(guó)印刷包裝業(yè)將進(jìn)行上規(guī)模、上檔次的二次革命；印刷包裝行業(yè)將步入更加輝煌的時(shí)代?？梢娪∷b業(yè)是一個(gè)巨大的消費(fèi)行業(yè)，目前眾多廠家已普遍采用涂料上光工藝，上光油消耗量巨大，每年以15%～20%的速度遞增，按目前我國(guó)的印刷總產(chǎn)量計(jì)算，去年可達(dá)16萬噸左右，市場(chǎng)前景非常廣闊。

    印后加工

    各類印刷品表面光澤處理技術(shù)是印刷品表面增加一層光亮物質(zhì)的加工過程。印刷品表面光澤處理，其功能有兩個(gè)：一是美化功能，即提高印刷品的表面光澤度，使色彩更鮮艷，增強(qiáng)畫面的藝術(shù)效果，使印刷品更具有吸引力；二是保護(hù)功能，提高印刷品表面的耐水性、耐摩擦性、耐光性、耐熱、耐寒性、耐化學(xué)性及防污等功能，使印刷品在運(yùn)輸貯藏等過程中減小損失。光亮加工主要有兩種工藝方法，包括貼塑膜工藝和涂料上光工藝。覆膜表面整飾工藝，其裝飾效果是無可挑剔的，但由于其制成品的紙張無法回收再利用，不利于環(huán)境保護(hù)并且成本高，其應(yīng)用和發(fā)展受到一定限制，這使得覆膜市場(chǎng)將出現(xiàn)較大萎縮。同時(shí)據(jù)外貿(mào)部門的有關(guān)信息，出口商品包裝一般不允許覆膜，從而限制覆膜工藝的使用。

    上光工藝

    上光或過油，是采用上光油（或稱上光涂料）對(duì)印刷品表面進(jìn)行涂布加工，從而在印刷品上形成一層干固薄膜的工藝。上光工藝具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、應(yīng)用面廣、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，所以在印刷表面光澤處理技術(shù)中最富有競(jìng)爭(zhēng)力。

    涂布上光市場(chǎng)是一個(gè)多元化的市場(chǎng)，書刊印刷廠、商業(yè)印刷廠、商標(biāo)印刷廠和折疊紙盒印刷廠對(duì)多種不同材料的涂布上光效果有著不同的質(zhì)量要求。針對(duì)不同的產(chǎn)品，合理地選用不同的上光材料為印刷品上光，不僅能提升印刷品的價(jià)值，而且還可以提高其使用性能。

    為了提高生產(chǎn)過程的可靠性，大多數(shù)印刷公司采用了快干型保護(hù)性上光液。為了應(yīng)付當(dāng)今日益嚴(yán)格的交貨時(shí)間，廠家都在想辦法盡可能輕松地完成訂單，首先是許多商標(biāo)和包裝印刷廠開始采用聯(lián)機(jī)上光。

    商標(biāo)和包裝品主要用來傳達(dá)包裝內(nèi)容的信息和保護(hù)商品，以及吸引人的注意力，如果再對(duì)這些印刷品進(jìn)行涂布上光加工，將會(huì)更好地滿足這方面的要求。

    對(duì)于折疊紙盒來說，不僅要起到保護(hù)產(chǎn)品、傳達(dá)信息的作用，還要能反映產(chǎn)品的價(jià)值，于是印金、印銀成了眾多折疊紙盒不可缺少的一道加工工序。聯(lián)機(jī)上光可使金、銀的印刷墨更加牢固、光亮。

    上光油種類

    目前，水基上光油、紫外線（UV）上光油、催化VOC上光油等上光裝飾材料在印刷行業(yè)中已逐步占領(lǐng)一席之地。
我國(guó)印刷包裝行業(yè)常用的上光油有：①UV（紫外光固化）上光油；②溶劑型上光油包括醇溶性光油；③水性上光油三大類。
    為了使大家更清楚地了解印刷系統(tǒng)的涂布上光過程和其相應(yīng)的要求，我們需要首先確定最常用的涂布上光材料和成分及其特性。

    溶劑型油基上光油

    通常，許多商業(yè)印刷廠可以像普通膠印油墨那樣，在普通的印刷機(jī)組上使用。油基上光油的結(jié)構(gòu)與膠印油墨相似，所不同的是它不包含任何色料。其成分是礦物油、干燥型植物油、凝固型醇酸樹脂和多種添加劑。油基上光油內(nèi)的固體物質(zhì)含量很高，大約占60%～85%，它們主要是通過化學(xué)方法干燥的，即利用空氣中的氧氣使燥油和醇酸樹脂中的不飽和脂肪酸氧化。

    使用油基上光油的特點(diǎn)是：印品光澤好，上光加工過程如同使用普通膠印油墨一樣簡(jiǎn)單，可利用膠印印版給挖出的窗口上膠，相對(duì)來說對(duì)潮濕環(huán)境不敏感，對(duì)油墨褪色特性沒有特殊要求。其不足是：干燥過程相對(duì)較慢，需要噴粉來防止粘臟，上光涂層相對(duì)來說較薄，泛黃現(xiàn)象不可避免，只能夠使用專用的粘結(jié)劑粘合，不能夠消除重影問題。

    溶劑型上光油，是將光油涂布在印刷品表面后，通過烘道時(shí)，上光油中的溶劑受熱揮發(fā)，成膜物質(zhì)留在紙面形成光亮的薄膜層。上光油多采用遠(yuǎn)紅外裝置加熱干燥，故有人又稱之為紅外線上光油。這是我國(guó)應(yīng)用最多的一種上光工藝，其特點(diǎn)是投資少、成本低，適宜一般印刷品的上光。缺點(diǎn)是有大量的溶劑揮發(fā)，造成一定的環(huán)境問題，影響工人的身體健康。盡管如此，我國(guó)目前中小企業(yè)仍廣泛使用溶劑型上光劑。溶劑型上光油按溶劑不同又分兩種，包括苯系溶劑上光油、醇溶性上光油；按上光工藝不同又分上光油和壓光油（也稱磨光油），其中壓光油是指上光后再通過壓光工藝進(jìn)一步提高光亮度，使其具有非常亮的鏡面效果。

    國(guó)內(nèi)在開發(fā)甲苯型溶劑光油后，根據(jù)用戶要求，又開發(fā)出醇溶型上光油和壓光油，不僅去掉了有毒溶劑，而且光澤度得到進(jìn)一步提高，其性能指標(biāo)超過進(jìn)口臺(tái)灣同類產(chǎn)品。

    分散型水基上光油

    水溶性上光油（或稱水性上光油），其最大的優(yōu)點(diǎn)是無氣味、無毒性、無環(huán)境污染，不需要溶劑，可以從根本上改善生產(chǎn)環(huán)境。這種上光油是90

    年代發(fā)展起來的環(huán)保型上光油，在發(fā)達(dá)國(guó)家很受歡迎。隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)環(huán)保健康方面的要求日益提高，水性上光油已成為印刷上光的發(fā)展趨勢(shì)。

    分散上光材料的主要成分是聚合物分散體，也稱為處于極細(xì)分布狀態(tài)的改性丙烯酸鹽。它由合成樹脂和水兩部分組成，其中合成樹脂占45%，水占55%。由于在一般情況下合成樹脂是不溶于水的，因此，在這類上光油中，水起彌散作用，故在使用時(shí)應(yīng)充分?jǐn)嚢?。這類上光油屬環(huán)保型材料，分散型水基上光油分高光澤、普通光澤和亞光三種，其上光效果基本能滿足印刷設(shè)計(jì)者的要求。

    使用分散上光涂料最大的優(yōu)點(diǎn)是：新涂布的材料可長(zhǎng)時(shí)間保存。成膜性能好、上光涂層光澤度高、結(jié)皮干燥快、只需要少量噴粉或不需要噴粉，具有非常優(yōu)良的耐摩擦性，耐水、耐熱、耐老化，無味、不泛黃、不變色、上光涂層彈性高，上光油具有良好的滑動(dòng)性；可水洗、水溶、熱封溫度可達(dá)到200℃，其廢棄后可生物降解，是較理想的上光油。

   分散型水基上光油耐磨性用50個(gè)／平方厘米壓力測(cè)定，一般能達(dá)到150擦／分鐘。亮光性一般能達(dá)到50～70亮度單位，高檔亮光型上光油可超過80，有時(shí)甚至超過UV亮油，達(dá)到90。分散型水基上光油的干燥過程，30%是通過蒸發(fā)，70%靠材料滲透吸收，干燥迅速，約幾秒鐘即可完成。當(dāng)上光油尚含20%～30%的水分時(shí)就可結(jié)膜，故它不需采用任何烘干方法。但若使用紅外線或熱風(fēng)干燥方法，可提高干燥速度。成品堆放溫度不應(yīng)高于30℃，宜在20℃～60℃和條件下堆放。

    其不足之處是：使用薄紙（大約90克／平方米）時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)紙張變形，如果進(jìn)行兩面上光操作，要求紙張必須達(dá)到大約135克／平方米的限制厚度（取決于紙張材料的質(zhì)量），必須使用耐堿油墨，不易除掉已經(jīng)干燥的涂層。

    UV（紫外光固化）上光油

    UV（紫外光固化）上光油是80年代后期興起的新型上光涂料，這種上光涂料則敷于印刷表面，通過紫外光的瞬間照射，涂料內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，立即生成具有堅(jiān)固光澤的薄膜層。這種光固化上光油無溶劑揮發(fā)，上光固化速度快、生產(chǎn)效率高，而且光澤度、耐磨性等各項(xiàng)耐候性能均屬上乘。在銅版紙及高檔涂層上的上光效果甚至超過覆膜效果，在高檔次高質(zhì)量印刷品上光中使用量越來越大，有些地區(qū)的用量甚至超過水性光油。

    輻射固化型上光油有紫外線（UV）固化上光油和電子束（EB）固化上光油兩種。它們均為分子量較低而固體成分較高的上光油。其上光膜的硬化成型是通過紫外線照射或電子束碰撞固化而成的，干燥能量較低。在整個(gè)固化過程中，該類上光油放射性極小，幾乎不污染空氣，其固化膜因交聯(lián)度大而硬度高，光亮性也很好。

    紫外線上光涂料內(nèi)的固體材料幾乎占了100%，由多種具有高活性的小塑料粒子（丙烯酸鹽）、光致引發(fā)劑、各種添加劑和活性稀釋劑組成。紫外線上光技術(shù)使用短波激勵(lì)紫外線使上光涂層干燥，干燥過程是化學(xué)反應(yīng)過程。在這個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程中，通過光致引發(fā)劑和紫外線的作用產(chǎn)生原子團(tuán)，從而導(dǎo)致烯酸鹽相互結(jié)合，這個(gè)過程也稱作游離基鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)。

    紫外線上光涂料的優(yōu)點(diǎn)是：涂層光澤度高、緊固耐久、干燥快速、不需要噴粉、耐磨性非常高、無溶劑，也適用于塑料或金屬板等非吸水性印刷材料。

    紫外上光油的缺點(diǎn)是：上光成本較高、能量消耗較大、有味、必須考慮健康和操作安全性，產(chǎn)品回收有限，如果輻射不充分不能進(jìn)行后期干燥。

    此外，還有紫外光固體100%光油和紅外固化43%水性上光油。其紫外光固光油有高光亮、高速高光亮和亞光型。其中有可燙金、可粘合和對(duì)各種油墨有粘附力強(qiáng)的品種。紅外光固油墨具有中低亮度打底可粘合和高光亮兩種。粘合劑，紫外移位外固化上光油因其突出的環(huán)保性受到企業(yè)歡迎。

    這些產(chǎn)品有：適用于粘接紙板與OPP膜的100%固體含量的PU高粘度粘合劑，45%固體丙烯酸水基粘合劑，用于軟包裝的PV100%固體量的雙組分硬化劉和單組分粘合劑。

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