能量固化油墨的概念

印刷業各種技術層出不窮，其中發展最快的一項要數能量固化技術。它是指油墨或上光涂料在輻射能照射下，固著或硬化在承印物上，從而獲得干燥的印跡。UV光和加速高能電子束(EB)是能量固化技術的兩種能量形式。相應地，分別采用UV光和EB能量固化的油墨稱之為UV油墨和EB油墨。

現在，UV墨和EB墨受很多包裝印刷廠家重視，且成本已有明顯下降，UV墨和EB墨印刷工藝愈來愈值得研究。

能量固化油墨的成分

UV墨和EB墨的主要化學成分包括：

●單體(活性稀釋劑)：一種分子量低的化學物質，決定油墨干燥后的表面特性，如光澤度、硬化程度和彈性等。另有一些單體是能量固化油墨有害性的源泉。

●樹脂(預聚物)：指油墨的化學骨架，會影響油墨的稠度、潤濕能力和交聯特性等。

●光引發劑：是油墨在UV光照射下變成高能狀態且開始引發固化過程的化學物質。EB墨不需要光引發劑，因高能電子束具有足夠能量引發聚合反應。

●添加劑：包括蠟、潤濕劑、改變油墨特性的調墨劑等，作用為針對性地改善油墨的物化性能。

●色料：色料顆粒大小和濃度會影響UV墨的固化速率，故選色料時不僅要考慮色料的顏色，還要考慮色料的潤濕性和接受UV光的能力。Y和M墨較易固化，其次為C和K墨。EB油墨選擇色料時則不必考慮此問題，因高能電子束的能量足夠固化厚實的墨膜層。

UV/EB油墨的固化原理

普通油墨在印刷后墨膜層的干燥，是油墨中的連接料(溶劑、油脂)被承印物吸收和揮發，固態物質(色料、樹脂、蠟、干燥劑等)保留在承印物表面，形成一層薄薄的墨層。一般油墨的干燥與能量固化油墨的固著，區別在于油墨/上光涂料的化學成分不同，其次是印刷車間是否需要配備能量固化設備裝置。

圖1，普通油墨的干燥；圖2，UV油墨的固化；圖3，EB油墨的固化

所以稱為能量固化油墨，是因為當中含有一些化學物質，它們在UV光或高能電子束的作用下，產生自由基或離子基，自由基或離子基再與其他物質交聯成網狀聚合物。有關UV油墨的固化過程，如下圖示：

圖一：固化前的UV油墨；圖二：UV光激發光引發劑，使其生成自由基；圖三：聚合鍵開始增長，樹脂被吸引到自由基上，形成新的自由基；圖四：反應繼續進行，這就是聚合反應；圖五：油墨完全固化后，形成強而有力的立體網狀結構墨膜層，所以UV油墨的耐抗性能優秀。

UV/EB油墨的優缺點

第一UV/EB油墨固化時間很短，一般只需1/10秒即可徹底干燥固著在基材表面，對傳統的熱固型油墨和單張紙柯式油墨，干燥時間可能需要幾分鐘，甚至幾天時間才能徹底干燥，故用能量固化油墨印刷柯式印刷活件，交貨時間短，能夠與柔印、凹印相媲美，且大大提高了柯式印刷的生產效率。

第二在UV油墨印刷后再進行UV上光連機加工，獲得的印刷品光澤度高，且表面平整均勻一致。另連機上光后，就可使模切、壓痕、上膠和燙金等包裝加工工藝立刻能夠完成。

第三用能量固化油墨印刷的印刷品，具有很強的耐抗性。因油墨中的化學物質通過交聯反應形成了高分子立體網狀聚合物，油墨表面具有很強的耐化學性能和耐摩擦性能。

第四UV/EB油墨固化后的固含量接近100%，通常不含VOC(有機揮發物)，這有力說明了UV/EB油墨體系與普通油墨體系相比，更有利環保。如UV/EB油墨的化學成分調配得當，比很多氧化結膜干燥的普通油墨的氣味要小很多，且印刷品表面干凈無臟點。

第五能量固化油墨對人體皮膚的刺激性愈來愈小，與含汽油餾分的普通油墨刺激性差不多。

當然，能量固化油墨/上光涂料也有一些缺點。有些需要NBR膠輥或EPDM膠輥?？率接∷r可能還需要專用的橡皮布，橡皮布可能還需特殊的清洗劑清洗，以防止橡皮布過度收縮、膨脹或降低質量。

其次，它的成本比傳統油墨要高一些。然而，成本高與最終獲得的印刷品性能相比是值得的。

此外，能量固化設備的一次性投入需要一定的資金?，F在的UV固化設備、UV燈、EB固化設備的價格穩步下降，尤其是EB固化設備的價格下降最為明顯，與十年前相比，EB固化設備成本降低了四倍。過去幾年里，UV光固化設備價格同樣穩步下降，有足夠理由相信未來幾年里，能量固化設備的價格還會繼續下降。

UV/EB 油墨的最新技術進步

盡管不同廠家的混合油墨產品在性能方面有些差異，一般應該具有以下特性：

●可以應用在配置了連機固化單元的各類型普通印刷機印刷

●不需重新更換膠輥、橡皮布、印版或印刷機用到的各種化學藥品

●在連機印刷加工中，可獲較高的印刷品光澤度

●用常規清洗劑即可清洗膠輥、橡皮布等

●印刷機上的印刷加工適性與傳統油脂型油墨不相上下

展望能量固化油墨在印刷業的應用前景，仍然取決于油墨成本是否能夠下降到接近普通油墨的水平。