浅谈UV固化型油墨的特点及发展历程

      【ppzhan摘要】UV固化型油墨在目前印刷业已得到普遍应用，但关于它的发展历程及应用特点或许还有些人不是很了解。本文将从UV固化型油墨的出现及发展普及和应用特点对其进行一个简单的梳理。

      1、LED油墨的开发

      1969年，在美国将UV固化油墨用于卡纸（纸盒）印刷，走出了实用化的步。日本则于两年之后的1971年，开始将其应用在金属印刷和标签印刷上。以后，UV油墨的快速固化性、无溶剂、免喷粉等特点得到发挥，UV油墨在印刷现场的优势（作业环境的改善、短交期化、库存减少、节省空间等）得到认识，用途迅速扩大。

      然而，过去在印刷业所使用的紫外光源普遍采用高压水银灯和金属卤素灯等光源，因灯具及电源装置的大型化，令使用者担心电力消耗大和发热量大导致印刷机和承印物的损坏以及使用过程中产生臭氧等问题。不过近年来开发出一种能发射紫外线的发光二极管（LED），与之配套使用的在LED紫外光下瞬间固化的*胶印油墨（FDLED系列）则由日本东洋油墨制造株式会社开发出来。

      本文从UV固化型油墨的环境方面，对传统的灯式光源和LED光源的差异进行比较，同时对LED固化型油墨的原理和特点进行介绍。

      2、UV油墨的环境协调性

      1）非VOCS油墨

      所谓VOCS是“VolatileOrganicCompounds”之略，也即挥发性有机物的总称。扩散于大气层中的VOCS，比起文中所列举的地球变暖的物质之——二氧化碳来讲，温室效应更强，此外VOCS还能在阳光下发生反应变成氧化剂（光化学烟幕的起因物质），因此以发达国家为首的世界诸国，在对其排放制定了严格的法规。

      一般的胶印油墨分为热固着型胶轮油墨和单张纸胶印油墨，两者均含有石油系溶剂。单张纸胶印油墨的干燥过程：当油墨转移至纸上时，溶剂从纸上脱离而析出树脂成份，与此同时，油墨中的植物油成份与空气中的氧气发生氧化聚合反应形成硬化墨膜。胶轮油墨的干燥过程：印刷后经过加热，油墨中的溶剂蒸发，析出树脂成份，由此形成墨膜。

      关于VOCS排放。单张纸胶印油墨具有干燥时无须耗费能量的优点，但因需要有一个较长的干燥时间，严格地讲，在这个干燥过程中，油墨中的VOCS成份要么留在了承印物上，要么逐渐地向大气释放。轮转胶印油墨经加热蒸发干燥释放出VOCS成份，这些VOCS气体通过干燥箱之后，再经复燃室处理而分解为水和二氧化碳，因此从VOCS的观点看是有应对之策的。

      另一方面，UV固化型油墨是通过紫外线照射而使光聚合引发剂激活，进而促使油墨中所包含的单体和低聚物（低分子成份）通过化学反应结合，形成硬化的墨膜。由于UV油墨中不存在产生VOCS的溶剂，当然也不会有VOCS排入到大气中，因此可以说UV油墨是一种环境友好型油墨系统。

      2）地环变暖

      关于二氧化碳刚才已经谈及，这里再从其成为导致地环变暖的物质之一的角度来举例说明。胶轮印刷的干燥工程中由于有气体燃料燃烧所以会产生二氧化碳，特别是作为不让油墨中的VOCS排放到大气中的代价，就是要使用复燃室这样的装置，来将挥发出来的VOCS燃烧掉，这时就会有二氧化碳产生。

      UV固化型油墨由于不含溶剂，无必要配置上述那样的热风干燥装置，油墨固化所需的能效比可以说是胶轮印刷的5倍以上，因此，使用UV油墨时二氧化碳总的生成量少，从地球变暖的观点看可以说也是一种对环境有利的系统。

      3）喷粉

      单张纸胶印为了防止背面粘脏，通过喷粉将玉米粉等均匀喷于印张上，喷粉的结果导致印刷机和印刷品的脏污，并且还污染印刷周围环境，给现场操作者带来烦恼。

      UV印刷因系瞬间固化而无需喷粉。从作业环境角度与单张纸胶印油性油墨相比，UV油墨是更好的油墨系统。

      如上所述，UV油墨印刷系统与使用传统的单张纸油性油墨和轮转胶印油墨的印刷系统相比，具有省能耗，省空间和短时间固化的优点，近年来用途迅速扩大。