水性上光和UV上光的原理及应用前景

  1 上光油材料
    水性上光油的材料组成主要有：丙烯酸共聚物溶液、丙烯酸共聚物乳液、氨水或胺类物质、表面活性剂、消泡剂等和其他一些助剂。
    UV上光油材料组成主要有：丙烯酸环氧类树脂、双官能团稀释剂、多官能团稀释剂、组合光引发剂、三乙醇胺类光增强剂和表面活性剂。
   
    2 配制及固化机理
    1) 水性上光油。以美国劳特公司生产的HYDRO-REZ型水性固体丙烯酸树脂为例。该树脂由30％ 的HYDRO-REZ， 7％的氨水(浓度28％ )，58％ 的水和5％ 的异丙醇组成。水性上光油配制首先是用合成树脂和水(或水和醇)及氨水混合在一起溶解， 待树脂完全溶解后~l-12n氨水， 调整pH值至8～8．5， 形成完全透明的溶液。加氨水或胺类物质的目的是对单体进行水解。水解方法主要有醇解法和成盐法两种：醇解法是将已合成丙烯酸类树脂进行醇解，使其形成水溶液；成盐法最为常用， 它主要是用丙烯酸类与含有不饱和双健的羧酸单体共聚，然后再加胺中和成盐， 使共聚物具有水溶性。水性光油的固化主要是通过脱水过程中使氨基和羧基作用成盐， 从而产生交联， 干燥成膜， 具有一定的光泽度、耐水性、耐磨性等。
    2)UV上光油。以辊涂纸张上光油为例。该上光油由18．4％的环氧丙烯酸酯，55．4％ 的活性稀释剂TPGDA，10％ 多官能团单体， 10％ 的叔胺单丙烯酸酯，5％ 的二苯甲酮和1．2％ 的光引发剂混合搅拌均匀而成。UV上光油在涂装后， 通过紫外线的照射， 由光引发剂产生自由基或游离基，通过激发具有双官能团的预聚物和单体产生新的链自由基， 新产生的链自由基继续和下一个双健单体反应，如此循环产生交联，在很短的时间内便可在印刷品表面形成一层光滑致密的膜层。交联方式主要有链增长、环化和交联成网状结构三种。
   
    3 上光工艺及干燥环境 zk性上光和UV上光一般都可用于柔印、凹印及胶印的联机上光， 也可由于上光机涂布上光。UV上光前须充分干燥印品，并清除粉尘，然后用活性稀释剂或少量乙醇调整上光油粘度，其工艺如下：输纸一清洁一UV涂布一传递一干燥固化一冷却。水性上光前首先要考虑光油的粘度，并在上光过程中调整其涂布量，一般用水与乙醇或异丙醇1：1配置的水性稀释剂稀释， 并搅拌均匀，上光工艺和UV上光类似。
    以上工艺过程中， 最重要的是干燥这一环。对于UV上光来说， 最主要的是紫外线干燥， 光源所用的波长是200-400nm 的高压汞灯或金属卤素灯，波长在365nm 最好，313nm 次之， 由于会产生臭氧的原因， 一般不采用300nm 以下的光波。光源辐射强度不低于80w／cm ，这样才能使光油完全固化， 否则会使膜层性能下降，不耐磨， 附着力不良。对于水性上光来说，其干燥固．化环境主要是红外鲅辐射和其他热风装置，这样可以加快液体的挥发速度， 有时也只用自然干燥。
   
    4 质量因素
   
    水性上光和UV上光都会受到温度、纸张性能、油墨性能和涂层厚度等因素的影响。
   
    5 分析结论
    UV上光油中为了得到粘度低的涂料， 不可避免地使用了对人体有危害的单体如稀释剂，双官能团和多官能团稀释剂一般对皮肤有刺激性：而且UV上光需用紫外光照射，会产生臭氧不利于环保：加之紫外光本身对人体有害。另外，UV上光的成本相对来说要大大高于水性上光， 加上上光市场的激烈竞争，各．6-业争相降价只会导致无法更新设备和开发新的UV上光材料以提升品质。在美国，1 2000转的UV上光设备早已应用,也有更安全、无味无害，然而在国内价格竞争激烈的情况下，UV上光很难突破现状与世界同步。
    水性上光油在应用连线上光的情况下，成本要低于UV上光，且水性上光设备不用紫外干燥，节约了人力成本与作业空间，连线作业在高速下进行印刷， 干燥速度加快， 缩短了作业总时间，使交货更快， 相对增加了客户的信任与市场的竞争力。水性上光使上光工艺中的表面处理(如喷粉)一环降到最低程度，减少了喷粉的污染，并且使用过程中所产生的废料均可经生物分解再回收利用， 对自然环境不会产生污染。上光液中不含挥发性有机物质，进行上光作业时不会影响人员健康，能保障工作安全、符合环保的要求。
    水性上光不足主要在于成膜耐磨性和平滑性不如UV光油。最主要的原因是由于其固化方式和UV上光的,与立体网状结构相比存在较大的不足之处，所以造成了漆膜层耐磨性不足， 可以从助剂的角度考虑来解决。
    随着社会的进步趋势来看，环保意识日益增强， 节省人力、物力、能源的想法，消费者的口味，所有这些都已成为上光领域需要考虑的主要方向。