【集萃網(wǎng)觀察】紫外光固化噴墨墨水，又稱作UV墨水，是近幾年開始出現(xiàn)并迅速發(fā)展的一種噴墨墨水，特別是應(yīng)用在數(shù)碼平板噴繪機(jī)上，可以適用于包括硬質(zhì)板材、軟質(zhì)材料、泡沫材料、PVC、樹脂玻璃、木材、金屬薄板等底材。由于其寬闊的底材適應(yīng)性和對環(huán)境的友好性（無任何化學(xué)揮發(fā)成分排出），深受用戶的青睞。國內(nèi)外市場主推光固化墨水平板噴繪機(jī)的既包括威特、賽天使等專門經(jīng)營戶外噴繪設(shè)備的國際廠商，也有專注于戶內(nèi)寫真設(shè)備的日本MIMAKI公司（推出基于紫外光固化墨水的滾筒式寫真機(jī)），國內(nèi)的設(shè)備制造廠家已經(jīng)涉足其中的有潤天智、泰威、飛行船等。以下就紫外光固化墨水的發(fā)展和其組成作一簡單介紹。
1．紫外光固化墨水簡介 紫外光固化墨水是利用紫外線的輻射能量，使液態(tài)紫外光材料中的光引發(fā)劑受激變?yōu)樽杂苫蜿栯x子，從而引發(fā)紫外光材料中的不飽和雙鍵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成了固化的體型結(jié)構(gòu)。它完全符合“3E原則”。所謂3E，即Energy，節(jié)省能源，在紫外光中不必對基材進(jìn)行加熱，一般紫外光固化為熱固化的1/5；Ecology，生態(tài)環(huán)境保護(hù)，紫外光固化材料中不含或只含少量溶劑，同時(shí)紫外固化所用能源為電能，不燃油或燃?xì)猓瑹oCO2產(chǎn)生，故紫外光固化被譽(yù)為“綠色技術(shù)”；Economy，經(jīng)濟(jì)，紫外固化裝置緊湊，流水線生產(chǎn)，加工速度快，因而節(jié)省場地空間，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，紫外固化工藝保證膜層更薄，并有優(yōu)良的性能，從而減少原材料消耗，有利于降低經(jīng)濟(jì)成本。 紫外光固化墨水是在光固化涂料的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，作為一種新型的環(huán)保型墨水，它具有節(jié)能、無溶劑排放、不污染環(huán)境、生產(chǎn)效率高、適用于對熱敏感的承印物、印品性能優(yōu)異、設(shè)備投資低等優(yōu)點(diǎn)，一直受到世界各國的重視，現(xiàn)已成功應(yīng)用在涂料、墨水、黏合劑、印刷版材、電子工業(yè)、微細(xì)加工和快速成型等許多領(lǐng)域。 2、紫外光固化墨水的組成 紫外光固化墨水主要由光固樹脂（光活性齊聚體）、活性稀釋劑（稀釋單體）、光引發(fā)劑、著色劑、添加劑等組成�，F(xiàn)將各組份分述如下：1.光固樹脂又稱齊聚物，是含有不飽和官能團(tuán)的低分子聚合物，多數(shù)為端丙烯酸酯的低聚物,是墨水的主要成膜物質(zhì)，含量約占30％一50％。它的性能在很大程度上決定了墨水的物理性能、化學(xué)性能、印刷適性以及印刷品的性能。2.活性稀釋劑又稱單體，單體在體系中起著關(guān)鍵的作用，它不僅調(diào)節(jié)黏度，而且還是成膜物質(zhì)，對成膜的最終性能、反應(yīng)的固化動(dòng)力學(xué)、聚合程度以及生成聚合物的性質(zhì)都有直接的影響。低黏度和易溶性是理想單體的性質(zhì)。3.光引發(fā)劑墨水中加入少量的光聚合引發(fā)劑，在紫外光的作用下，光引發(fā)劑吸收光量子，分解生成自由基，引發(fā)不飽和雙鍵發(fā)生聚合反應(yīng)，聚合物分子相互作用形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，待自由基失去了活性，鏈的增長終止。此時(shí)，墨水完全固化。4.著色劑,紫外光固化墨水中的著色劑為顏料。通常如果一個(gè)體系含有顏料，則其應(yīng)用性能在很大程度上受到顏料性能的影響。這些影響包括對光、熱、氣候、有機(jī)溶劑等的穩(wěn)定性，涉及到加工過程的分散，發(fā)花，以及最終產(chǎn)品的顏色匹配等等。顏料是決定最終產(chǎn)品色彩和光學(xué)特性的關(guān)鍵，而色彩與光學(xué)特征與顏料的本質(zhì)及其分散度即顆粒大小均有很大關(guān)系。在組成相同的條件下，色相、著色力和遮蓋力等均與顏料顆粒的分散度有關(guān)。5.添加劑,為了改善制品的某些性能，在配制紫外光固化樹脂時(shí)，往往還要添加適量的流平劑、增塑刑、阻聚刑、潤濕劑、消泡劑、熱穩(wěn)定劑等。這里需要強(qiáng)調(diào)的是，添加這些添加劑會(huì)引發(fā)膜層老化變質(zhì)的問題，還可能對固化系統(tǒng)有一定的影響。 3、噴墨墨水和紫外光固化噴墨墨水 噴墨墨水按照其主要組份的不同分三大類：水性墨水，溶劑型墨水和紫外光固化噴墨墨水。水性墨水的成本低廉、沒有污染，色彩鮮艷，但是因?yàn)樗膿]發(fā)速度慢，由水性墨水噴墨的畫面不易干燥和被介質(zhì)吸收（它要求噴繪介質(zhì)有專門的涂層），其主要應(yīng)用于紙張以及各種纖維類(布)為底材、有涂層的噴繪介質(zhì)上。溶劑型墨水，其溶劑會(huì)與介質(zhì)直接融合，不要求介質(zhì)覆有涂層，且其揮發(fā)速度快，滿足高速打印的要求。但溶劑型墨水最大的問題就是環(huán)保，因?yàn)槟锌蓳]發(fā)有機(jī)物含量高，從長遠(yuǎn)來看肯定會(huì)逐漸受到諸多限制。紫外光固化墨水(UV--CURABLEINKJETINK)作為一種特殊的溶劑墨水，經(jīng)紫外線曝光后立即固化，牢牢附著于介質(zhì)表面，且不會(huì)再溶解于水或其它有機(jī)溶劑。它一方面解決了水性墨水不易干燥的問題，也由于在固化過程中無任何有機(jī)物排出（VOC幾乎為0）而不再存在溶劑型墨水的環(huán)保問題，從而大大地拓展了噴墨技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，使噴繪機(jī)幾乎可以直接噴繪在任何材質(zhì)上。 紫外光固化墨水噴墨技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)可概述為以下幾點(diǎn)： ·可揮發(fā)物（VOC）幾乎為0，使得工作車間更加環(huán)保 ·在紫外光照射前一直保持液態(tài)，照射后瞬間固化 ·無限高速打印滿足更高的生產(chǎn)量 ·可噴繪高質(zhì)量、高光澤的畫面 ·無論是硬質(zhì)底材還是軟質(zhì)底材都可取得滿意的效果 ·由于瞬間固化不再需要加熱器等高耗能設(shè)備 ·紫外光固化作為一種新型技術(shù)具有可持續(xù)發(fā)展的廣闊前景 正因?yàn)樽贤夤夤袒瘒娔夹g(shù)的上述優(yōu)點(diǎn)，國內(nèi)外設(shè)備制造商紛紛瞄準(zhǔn)這個(gè)方向進(jìn)行研發(fā)，不斷推出各種平板噴繪機(jī)。大多數(shù)UV平板噴繪機(jī)都是在2003和2004年推出的，所采用的噴頭技術(shù)以美國SPECTRA和英國XAAR公司為主。與傳統(tǒng)的滾筒結(jié)構(gòu)噴繪機(jī)相比較，平板式噴繪機(jī)把待噴材料放置于固定的加工平臺(tái)之上，噴繪過程中噴頭在兩個(gè)方向移動(dòng)，材料是靜止的。這樣，不但消除了由于材料移動(dòng)對噴繪精度的影響，而且非常適合表面基本平整的各種材料。目前國外能夠生產(chǎn)UV噴墨墨水的公司包括SunJet(前Coates公司)、Sericol、Flint、Inkware和Avecia等公司，相信接下來會(huì)有更多的墨水公司投入這方面的研發(fā)和生產(chǎn)。 目前國內(nèi)能夠生產(chǎn)UV平板機(jī)的廠家有深圳潤天智、上海泰威、沈陽飛行船等，但數(shù)量和溶劑型噴繪機(jī)相比較都還比較少，且以出口為主。國內(nèi)之所以還很少有客戶接受UV固化噴墨技術(shù)，主要有以下兩個(gè)主要原因：1）國內(nèi)對環(huán)保的要求還不夠高，絕大多數(shù)客戶都接受目前成本相對更低的溶劑型噴繪機(jī)；2）UV墨水和UV噴繪機(jī)的高價(jià)位也是在目前價(jià)格競爭異常激烈的國內(nèi)市場中難以被客戶接受的重要原因。但隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對環(huán)保的要求肯定越來越高，特別是2010年上海世博會(huì)肯定會(huì)對國內(nèi)噴繪業(yè)的環(huán)保問題提出更高要求，從而使得國內(nèi)紫外光固化噴墨技術(shù)在接下來的幾年中迅速發(fā)展。 來源：中國油墨技術(shù)網(wǎng)
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