Envidraçamento UV - materiais e indicadores de processo
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Nos últimos anos, a tecnologia de vidros UV (ultravioleta) está ganhando popularidade no campo da impressão. Então, o que é UV? Qual é o uso de UV para impressão? Quais são os benefícios do uso da tecnologia UV para impressão? e muitos mais. Abaixo nós pegamos estas perguntas para abordar o UV.
UV é uma abreviatura de ultravioleta ultravioleta em inglês. A luz ultravioleta é uma banda no espectro eletromagnético. Ondas com um comprimento de onda de 100 nm a 400 nm são referidas como raios ultravioletas. O que geralmente chamamos de UV é, na verdade, a abreviação da cura por UV na impressão, ou seja, o processo de secagem do material impresso sob irradiação ultravioleta após a impressão.
Em primeiro lugar, as vantagens e desvantagens do envidraçamento UV:
vantagem
1 Não há solvente na fórmula, portanto, não há nenhum problema causado pela evaporação do solvente;
2 pode ser curado rapidamente à temperatura ambiente;
3 Reduza o consumo de energia. A velocidade de cura é rápida, de modo que a energia necessária por unidade de área é reduzida;
4 pode ser revestido com um substrato sensível ao calor;
5 O processo de revestimento é simples e fácil;
6 economizar espaço, muito mais curto do que o forno de secagem a quente infravermelho;
7 O produto acabado pode ser empilhado imediatamente;
8 Excelente desempenho de revestimento.
Desvantagem
1 Geralmente, é difícil formular revestimentos de muito baixa viscosidade sem o uso de monômeros perigosos;
2 caro;
3 Irritante para a pele;
4 fonte de luz UV produzirá ozônio;
5 O revestimento tem baixa aderência e encolhimento.
Em segundo lugar, a composição química do óleo de revestimento UV.
A composição química dos revestimentos UV inclui principalmente pré-polímeros de radiação, diluentes e fotoiniciadores:
1. Pré-polímero de radiação. Prepolímeros são sistemas químicos com moléculas insaturadas residuais. Tais moléculas, quando sob certas condições, reticulam com outras moléculas insaturadas e mudam de um líquido para um revestimento sólido. Estas moléculas insaturadas são necessárias para serem estáveis antes da reticulação e não reagem umas com as outras.
Tipo de pré-polímero:
1) acrilato de epoxi;
2) um óleo acrilado;
3) uretano acrílico;
4) poliéster insaturado;
5) acrilato de poliéster;
6) Acrilato de poliéter e semelhantes.
2. Diluente. Diluentes também são sistemas químicos contendo moléculas insaturadas. Pode ser usado para ajustar a viscosidade enquanto é uma substância formadora de filme. Em alguns casos, o pré-polímero pode ser substituído. De modo a atingir uma gama de viscosidade, é comum adicionar uma pequena quantidade de um solvente orgânico volátil à mistura do pré-polímero e do diluente, mas não mais do que 5% a 10%.
Diluentes são ativos e inativos. O diluente não reativo possui dois tipos de solventes e plastificantes. Os solventes são principalmente voláteis. Os plastificantes conferem um certo grau de flexibilidade ao revestimento curado, o que não apenas reduz a viscosidade, mas também facilita o revestimento e o nivelamento. A adição de diluente reativo ao pré-polímero pode alterar a viscosidade, aderência, flexibilidade e dureza. O diluente reativo pode ser classificado em um grupo monofuncional e um grupo polifuncional.
Os diluentes reactivos monofuncionais, como o acrilato de 2-etiletilo, são inflamáveis, voláteis e irritantes para a pele. O diluente reativo polifuncional apresenta baixa volatilidade, alto ponto de fulgor e baixa irritação da pele.
O papel dos diluentes reativos é o seguinte:
1 ajustar a viscosidade e nivelamento;
2 e o sistema fotoiniciador determina a velocidade de cura;
3 está ligado a moléculas de pré-polímero de alto peso molecular para acelerar a cura;
4 Melhore e melhore o desempenho do revestimento curado.
3. Fotoiniciador. Um fotoiniciador é definido como uma molécula que absorve energia radiante e sofre mudanças químicas para produzir um intermediário ativo que inicia a polimerização.
O fotoiniciador não participa na cura, pelo que a concentração do fotoiniciador é baixa e a quantidade requerida: o próprio iniciador ou o seu produto fotoquímico não deve afectar negativamente as propriedades químicas e físicas do polímero após a cura. Geralmente benzofenonas são usadas.
Os fotoiniciadores também são indispensáveis no início da polimerização. O tipo fotossensível refere-se a uma reação química que transfere energia para uma molécula fotoiniciadora para iniciar a polimerização após a absorção da energia luminosa, e o fotossensibilizador retorna ao seu estado inativo original. O outro, conhecido como agentes fotoativos ou foto-intensificadores (geralmente aminas), aumenta principalmente a taxa de ativação do fotoiniciador, que por si só não absorve radiação e não inicia a polimerização, mas aumenta a taxa de cura.
Em terceiro lugar, o processo químico de envidraçamento UV.
A composição básica do material fotocurável é um pré-polímero, um diluente, um fotoiniciador, um auxiliar e um pigmento. A química de cura da luz é que o fotoiniciador absorve a energia dos fótons para excitar, formando radicais livres que iniciam a polimerização do pré-polímero e diluente (iniciando o crescimento da cadeia molecular).
Em quarto lugar, o processo de verniz UV na superfície do material impresso:
1. Remova o pó. Geralmente, existem dispositivos de remoção de pó na máquina de impressão. Quando a tinta de impressão é grande, o pó é normalmente usado para resolver o problema de manchas. No entanto, o pó aderiu à superfície da lixa como tinta, e após a aplicação de verniz UV, não tem brilho. Portanto, é necessário remover o pó. Método de remoção: primeiro use o pincel para varrer, a direção de rolagem do pincel é oposta à direção do movimento do papel; varrer o pó e depois sugá-lo através do duto de sucção. Quando o pó e a tinta são misturados numa forma granular e não podem ser arrastados para baixo, a superfície do papel pode ser pressionada com dois rolos de luz para achatar as partículas de toner.
2. Tratamento corona Alguns materiais de impressão, como PP ou PET, têm pouca afinidade com o verniz UV. Algumas tintas contêm cera e não são compatíveis com o óleo UV. Eles podem ser tratados com alta pressão de descarga para melhorar a afinidade e podem ser uniformemente misturados com o óleo UV. Em anexo.
3. Óleo base. Para o papel de sangria de óleo, o óleo base branco leitoso deve ser aplicado primeiro para selar os poros do papel para melhorar a brancura, e então o óleo UV é o melhor. Por exemplo, se a camada de revestimento da superfície for mais fina, aplique diretamente o verniz UV. O óleo penetrará rapidamente na camada inferior e nenhuma luz sairá. Em vez disso, a cor cinza inferior será refletida, para que o papel fique azul após o envidraçamento. Se você aplicar primeiro uma camada de fundo, aplique óleo UV para resolver este problema. O óleo base é geralmente do tipo de secagem a quente.
4. Vidraça UV. Aplique verniz UV.
5. Arrefecer. A impressão curada por UV é soprada com um ventilador para diminuir a temperatura da superfície. O objetivo é evitar a deformação do papel e evitar que a pós-cura continue.
Quinto, Existem quatro formas principais em que atualmente temos vidros UV:
O princípio do revestimento de três rolos.
O princípio do revestimento de três rolos é mostrado na figura. O verniz UV flui para o tanque de vinagre formado pelos rolos M e R, é uniformemente extrudido por MR, o verniz é preso a R e as prensas R e M aplicam o óleo sobre R ao papel. O raspador raspa o verniz em excesso no rolo de impressão M no cárter de óleo inferior e o reutiliza. A quantidade de revestimento é determinada pela pressão entre M e R. Esta máquina apresenta uma rápida velocidade de envidraçamento, estrutura simples da máquina, baixo preço e baixa operação técnica. A desvantagem é que não é adequado para papel fino porque o papel fino tende a grudar no rolo R e a rolar para trás. Existem também alguns designs. A faca de ar pode descascar o papel do rolo R, de modo que o tecido não seja absorvido pelo rolo R, mas não é ideal para uso. Depois, há a quantidade de revestimento não é fácil de controlar, o revestimento é muito grosso, a quantidade de revestimento de verniz não é fácil de ajustar, e a espessura do vidro só pode ser controlada por aquecimento de óleo ou adição de um diluente.
O princípio do mecanismo de esmaltação.
O princípio do mecanismo de esmaltação é mostrado na figura. O bastão de tinta M traz o óleo do tanque de óleo para o rolo de impressão R, e R pressiona contra o cilindro de papel crepométrico L para transferir o verniz para o papel para obter o revestimento. Vantagens: papel fino e grosso é adequado, geralmente papel de cobre de um lado e 80g / m2 para papel branco de 450g / m2. Fácil de operar, simples e fácil de manter. Como a pressão entre os rolos R e L é grande, o efeito de nivelamento é melhor que o dos três rolos. Desvantagens: velocidade lenta, geralmente 2500 folhas / hora; mais operadores, pelo menos 4 pessoas; quantidade de revestimento não é fácil de controlar.
Estrutura de laminados de rolos anilox de quatro rolos.
A estrutura da máquina de laminação de rolos anilox de quatro rolos é mostrada na figura. Comparando o revestidor de três rolos, o tipo de quatro rolos tem um rolo anilox (rolo de medição) e um raspador correspondente é adicionado. A finalidade de adicionar um rolo anilox é controlar quantitativamente a quantidade de revestimento para assegurar a uniformidade da espessura da camada de revestimento no produto. Geralmente, as embalagens de longo prazo usam modelos como caixas de cigarros, vinho, sabonete, creme dental, filme e outras embalagens para controlar quantitativamente a qualidade do produto e garantir a consistência da qualidade do produto. Outro exemplo é que uma certa marca de caixa de sabão é produzida em diferentes períodos, mas é colocada no mesmo balcão. Se uma máquina de envidraçamento de três rolos for usada, o brilho da superfície da caixa será diferente, e com o envidraçamento de rolo anilox, é impossível dizer quais produtos produzidos em lote.
Brilho com uma impressora offset.
Os métodos e recursos de envernizamento com uma impressora offset são os seguintes:
1 O verniz é colocado em um tanque de água e revestido por um rolo de água.
2 Remova a tampa de veludo de água do rolo de água e transfira o óleo com um rolo de borracha para reduzir a transferência de óleo.
3 Ajuste a quantidade de água no rolo de água, ou seja, ajuste a quantidade de óleo.
4 Amplie a pia de forma que todos os rolos estejam na parte superior da pia. Como a viscosidade do verniz é baixa, o óleo no rolo de água cairá no papel abaixo.
5 A manta cortada tem a mesma largura da impressão ou é ligeiramente menor que a largura de impressão.
6 Pode aplicar óleo UV, verniz à base de água, mas não pode aplicar verniz de secagem a quente à base de solvente, caso contrário, adere.
7 Use a versão comum do PS, cobertor comum.
8 A espessura da camada de óleo de revestimento não deve ser muito grande, caso contrário, ocorrerá corrosão.
9 Não pode ser parcialmente envidraçada devido às características de separação do óleo UV na versão PS da tinta sem água.
10 Vidros parciais simples cortando o cobertor.
11 Quando o revestimento é necessário para ser fino, o tanque de tinta pode ser usado para envidraçamento.
Se a temperatura da loja for inferior a 20 ° C, a espessura do revestimento pode ser ajustada adicionando um diluente.
Em sexto lugar, o uso correto de óleo de revestimento UV
O óleo UV não é uma conjuntiva, assim como um óleo comestível colocado na superfície do ar não forma um filme seco. O óleo UV vê luz ultravioleta, como luz solar, soldagem a arco elétrico e luz de impressão. Geralmente, fontes de iluminação como lâmpadas fluorescentes, lâmpadas incandescentes e lâmpadas de sódio não causam a cura. O óleo UV contém fotoiniciadores e diluentes, que têm certos efeitos estimulantes na pele humana.
Em vista das características acima do óleo UV, os seguintes pontos devem ser observados ao usar:
1 temperatura de uso normal do óleo UV é de 50 ° C ~ 55 ° C, use o banho de água a temperatura constante para aquecer o ciclo do óleo, para que a viscosidade atenda aos requisitos de projeto, o que é propício para o nivelamento e cura rápida.
2 O óleo UV passa pela área de irradiação da lâmpada UV. Quando a temperatura é de 50 ° C ~ 60 ° C, a cura é rápida e a adesão é forte. Mas não quanto menor a temperatura da lâmpada UV, melhor.
3 A máquina de envidraçamento é colocada em uma posição onde a luz do sol não pode ser diretamente exposta. Caso contrário, o verniz UV é solidificado no rolo de revestimento. Se não for possível evitar a luz direta do sol, as cortinas vermelha e preta são usadas para bloquear a luz.
4 Quando envidraçado, o óleo UV dispersará a tinta do material de vidro no óleo UV, de modo a que o óleo de vitrificação seja colorido e possa ser utilizado depois de filtrado e precipitado, não devendo ser descartado.
5 Quando o envidraçamento é aplicado, o óleo UV deve ser lavado imediatamente com água e sabão, caso contrário a pele ficará vermelha e inchada.
6 A viscosidade do óleo UV varia com o tipo de máquina de envidraçamento, o verniz especial deve ser selecionado de acordo com o modelo. Se a viscosidade requerida pela máquina de vitrificação não for alcançada, ela pode ser viscosa com um diluente ou com um tackifier. Este método perde a velocidade de cura do verniz UV, brilho, adesão e similares.
7 O óleo UV flui para a parte rotativa do eixo de transmissão e adere ao eixo em altas temperaturas, afetando o acionamento, portanto, preste atenção à limpeza do cabeçote do eixo.
De acordo com a natureza da superfície do substrato, vernizes especiais, como óleo de papelão dourado, óleo especial de PET, etc., são selecionados.
Sétimo, tempo de cura UV
Teoricamente, é possível calcular rigorosamente quantos fótons precisam ser curados pelo material curável por UV por unidade de volume, e a taxa de reação fotoquímica não requer muito tempo. No entanto, a adição de um inibidor de polimerização ao óleo ou tinta UV retarda o tempo de polimerização molecular (isto é, o tempo de cura) após a reação fotoquímica está diretamente relacionada ao fotoiniciador e ao inibidor de polimerização.
Em geral verniz UV ou formulação de tinta, o tempo de cura é selecionado dentro de 0.1 ~ 0.2s. No entanto, o tempo específico é determinado pelos seguintes fatores após a formulação ser determinada:
1 espessura do revestimento. A superfície do revestimento cura rapidamente, mas a camada superficial absorve fortemente a luz ultravioleta após a cura, e a intensidade ultravioleta é exponencialmente atenuada, reduzindo a velocidade de cura. Portanto, o revestimento é fino e rápido e vice-versa.
2 intensidade UV. Se a força for grande, o tempo de cura é curto e vice-versa.
3 Adicione solvente. A adição de um diluente como o etanol ao verniz UV reduz a taxa de cura.
4 temperatura ambiente. A temperatura do revestimento é ideal para temperaturas ambientes de 50 ° C a 70 ° C. As lâmpadas de mercúrio UV contêm uma grande quantidade de componentes visíveis e infravermelhos que fornecem uma temperatura ambiente para a superfície do revestimento. Portanto, ao projetar a máquina de cura, quanto menor a temperatura da superfície do material, melhor.
5 O oxigênio cura menos rapidamente. O oxigênio tem uma forte absorção de luz ultravioleta e a superfície do revestimento é preenchida com nitrogênio para acelerar a velocidade de cura.
A escolha do tempo de cura específico está relacionada aos seguintes aspectos:
De acordo com as características da máquina de revestimento, como a máquina serigráfica, a velocidade de impressão é de cerca de 600 ~ 2000 folhas / hora, e o verniz UV é revestido com rede de 350 mesh e uma lâmpada com uma densidade de potência de 80W / cm cumprem as exigências. A tinta de impressão offset UV foi impressa por uma máquina de impressão offset de quatro cores com três lâmpadas de densidade de potência de 80 W / cm e uma velocidade de impressão de 7.000 folhas / hora. A máquina de impressão flexográfica e a máquina de impressão de rotogravura são revestidas com verniz UV. O número da malha de arame é de rolo anilox de 165 fios, e um tubo de lâmpada de 120W / cm é usado, e a velocidade de cura é de 80 W / min. A velocidade de cura é geralmente escolhida para ser mais rápida que a velocidade de revestimento.
De acordo com a resistência à temperatura dos materiais impressos. O material resistente à temperatura não cura rapidamente, de modo a evitar a deformação do material, tal como a película de plástico, o revestimento é tão rápido quanto a superfície é exposta à luz, mas a temperatura não é transmitida para o fundo para deixar o material. luz, para que a camada de base do material não seja deformada. O papel branco é fácil de desidratar e precisa ser solidificado rapidamente.
Oitavo, o ajuste da viscosidade do óleo de revestimento UV
O teor de verniz UV é geralmente necessário para estar entre 92% e 98%, com pouco solvente. Resolva o problema da viscosidade imprópria da fórmula, a viscosidade é alta e fácil de alcançar, basta adicionar o agente de aderência e vice-versa. A viscosidade também pode ser ajustada alterando a temperatura ambiente. Geralmente, o rolo e o tanque de armazenamento são aquecidos a 55 graus para diminuir a viscosidade. Outro método é adicionar um diluente, mas esse método não é ideal, o diluente dificulta a cura, afeta o brilho do filme, e o intermediário não participa da cura e, finalmente, desperdiça a poluição ambiental.
Nona, espessura geral do revestimento UV:
A espessura do filme está relacionada aos seguintes aspectos:
1. Está relacionado com o brilho e a densidade da superfície do papel. Se o papel for brilhante, denso e não penetrar, a camada de filme precisa ser fina e vice-versa.
2. Relevante para o pedido do cliente. Se você só precisa cobrir a tinta, ela deve ser fina. Se você quiser fazer um efeito estéreo, você precisa ser mais grosso.
3. Relacionado com a máquina de vidros. O revestimento com a impressora offset e a máquina de gravação não pode ser muito espesso, porque a pressão é grande e é impossível revestir com uma máquina de três rolos porque a pressão é pequena e a espessura pode ser ajustada com uma prensa de gravura ou uma flexografia. .
4. Está relacionado com a velocidade de operação do revestidor. Por exemplo, quando as máquinas de impressão flexográfica e de rotogravura são vidradas, a velocidade é alta, o óleo é fino e o número de rolos de malha é alto, e a camada de película de revestimento é fina. Se for utilizada uma malha baixa, o óleo viscoso solidificará sem nivelamento, e a camada de vidro é uma camada tipo ponto.
A espessura do filme é ajustada de acordo com os fatores acima. Geralmente, a superfície da tinta do papel de cobre é de 1 a 4 g / m2 e a espessura do filme é de 1 a 4 µm; a superfície do papel branco é de 3 a 12 g / m 2 e a espessura é de 3 a 12 μm.
Décimo, consumo de combustível de vidros UV
A quantidade de verniz UV pode ser determinada de acordo com os seguintes fatores:
1. A estrutura da máquina de vidros. Por exemplo, a mais simples máquina de vidros laminados de três rolos tem uma pressão de rolo pequena e nenhum rolo de tinta uniforme. Por conseguinte, a quantidade de revestimento de verniz é relativamente grande, e a quantidade de revestimento é frequentemente muito superior à quantidade requerida, e a quantidade geral de revestimento é de 6 g / m2 ou mais. O envidraçamento é aplicado por um rolo anilox, e a quantidade de revestimento é de 2 g / m2 ou menos. A quantidade de revestimento da máquina de revestimento de esmalte é de 2 a 8 g / m2. A máquina de peneiramento pode ser aplicada em uma quantidade de 50 g / m2. Geralmente, o envidraçamento parcial da arte tridimensional, a espessura da camada de película de vidro é de cerca de 0,5 mm e a sensação tridimensional é tocada à mão. A cola e a máquina de impressão convexa são revestidas com vidro de 1 a 3 g / m2.
2. O brilho da superfície do papel. Deve-se dizer que o envidraçamento UV é a cobertura do bolo, mas é adequado apenas para papéis com alto brilho de superfície ou materiais com propriedades de absorção de superfície insuficientes. Se a superfície do material for áspera, o verniz penetrará na camada inferior imediatamente após a aplicação, e não haverá película brilhante na superfície, e não há sensação de envidraçamento. O material de papel é apenas papel revestido e o papel branco pode ser revestido com óleo UV. Revestimento de óleo de cartão de cobre (cartão de vidro) 2 ~ 3g / m2 efeito é muito bom. Geralmente, o óleo revestido com papel revestido é de cerca de 3 a 5 g / m2, e o cartão branco é lubrificado a cerca de 5 a 12 g / m2.