四大收縮標簽印刷油墨優缺點對比分析

目前，可以用作熱收縮材料印刷的油墨有4種：陽離子UV油墨、自由基UV油墨、溶劑型油墨及水性油墨。一起來看看吧！

 

 

陽離子UV油墨在熱收縮膜印刷領域使用較少，主要因為其價格太高，需要利用特定裝置，通過利用光引發劑在UV燈照射下，產生出酸性物質來催化發生聚合反應。陽離子劑誘發環氧基團進行連鎖反應直至氧鍵斷裂或生成玻璃狀聚合物，鏈反應中止。UV燈所發出的紅外線是控制反應速度和反應完全的關鍵。進行陽離子縮聚反應必須要充分了解薄膜性質，避免油墨龜裂，保證油墨固化完全。

 

 

其反應類型為典型的環氧基團逐步開環聚合反應，提高了油墨的有效成分含量，幾乎是完全轉化為墨膜。

 

較長的反應時間

 

由于陽離子縮聚反應速度慢于自由基縮聚，所以需要較長的時間，墨膜在承印物交聯、附著，以降低承印物所受到的壓力，陽離子固化物的墨膜收縮率一般小于5%。

 

由于反應速度比自由基聚合慢，因此往往需要高溫固化

 

高溫固化加上低墨膜率收縮，往往會造成墨膜邊緣不平服、不光滑。一般來說，選擇80W以上的UV光源，才能保證陽離子油墨的固化快速完全，如低于此溫度，墨膜的耐久性、粘附性明顯下降，且氣味大。

 

陽離子縮聚反應會受大氣濕度的影響而終止

 

高濕天氣會導致油墨性質參數的不斷變化。因此，溫、濕度控制系統是陽離子UV印刷必備的裝置。

 

油墨成分選擇較難

 

首先，陽離子油墨基本成分的價格本身就高于自由基的。其次，由于堿性物質會延緩甚至抑制反應的進行，所以油墨中此類物質的含量不能過高。酸性物質同樣不能過量使用，否則會使油墨黏度增大變成凝膠。為此，油墨工程師必須嚴格控制油墨成分中顏料的類型，對顏料進行表面處理，使其pH值達到中性。所以，有許多顏料因無法滿足UV油墨流動性和黏稠度要求而不能使用。

 

對分散劑有很高要求

 

陽離子油墨對分散劑種類有著嚴格的規定，這又限制了油墨中顏料的添加量，致使印刷墨層色彩表現力差，圖文色彩不鮮艷。

 

陽離子引發劑包含重金屬元素，還會生成釋放出少量的苯類物質，既污染了環境，更危害了工人健康。

 

 

自由基UV油墨裝置同樣是利用UV燈照射光引發劑來誘發丙烯酸鹽的連鎖縮聚反應，直至自由基與顏料、氧氣、添加劑或其他自由基反應，或玻璃化而終止鏈式反應。

 

一般情況下，油墨在UV燈照射下完成固化后會有少部分二次分裂，但其實很少有真正的后固化工序。所以，油墨在承印物上冷卻、附著時，會出現黏著、劃痕等現象。UV燈所發出的紅外線則可以加快固化速度，這一點自由基反應稍差于陽離子反應，但還是有其他方法可以得到理想的固化效果的。

 

 

反應速度快

 

自由基油墨的固化無太高溫度要求，低能光源下，即可快速固化，這就很大程度地減少了承印物的受熱，避免了熱收縮膜在印刷過程中的收縮。而它對于油墨的要求也沒有陽離子油墨那樣苛刻。這樣，多樣顏料選擇足以保證油墨在YAG網紋輥上有良好的流變性。此外，高顏料填充使得油墨可揮發成份減少，降低收縮率和氣味。

 

適印性廣

 

由于自由基油墨在成分選擇上無過多限制，所以它可以印刷堿性較強的承印物和與堿溶性、水溶性柔性版印刷油墨聯合印刷。

 

干燥速度快

 

高黏附性使自由基油墨可以瞬時黏附于承印物并在低能光源照射下迅速固化。在這一過程中，承印材料不受熱，而陽離子油墨卻因固化能量要求高而無法高速印刷。這恰恰解決了UV柔性版印刷生產力低于凹印的問題。適當的固化裝置和壓力設定，自由基油墨將沖出這一瓶頸。

 

新自由基UV技術可以做到不含重金屬元素、無苯類物質生成，只是印刷速度略微降低。

 

 

自由基油墨反應快，可迅速將所有成分固化在一起，這會使承印物受壓增大。

 

在印刷熱收縮膜時，過大的壓力和UV燈的少量熱能會導致薄膜的收縮變形。而收縮也會使自由基UV油墨同其他UV油墨一樣柔性下降，親和性、黏附性變差。

 

自由基油墨極易被氧化。

 

這一點可以采取高能光源、高效成分或是選用可吸收氧氣的引發劑（如二元胺和三元胺類）解決。要說明的是，這是在空氣條件相對穩定、無太大起伏的條件下，得出的實驗結果。若用于實際生產中，還需做進一步論證。

 

現在一些公司，如XSYS推出的Flexocure XS UV自由基聚合型柔版油墨，通過測試表明其可實現70%的收縮率，并且產品也有很好的附著力，適用材料范圍廣泛，例如PVC、OPS、OPP、PETG等。

 

即使在收縮率達到70%的條件下，這些新技術的自由基聚合型柔性版印刷油墨也能夠體現出良好的耐摩擦性能，無須底涂和光油的配合使用。這類產品擁有高色強、固化速度快、優異的印刷適性及印品性能等優點。它可實現表印和里印兩種工藝，同時其優異的固化性能和低黏度是產能的有效保證。

 

 

溶劑型油墨一般使用在凹印中，由顏料、固體樹脂、揮發性溶劑、填充料和附加劑組成。凹印油墨的顏料成分大多數為有機顏料。有機顏料中含有鉛、鉻、汞、銅等金屬元素，具有一定的毒性。溶劑型油墨是印刷業中最大的污染源，2004年世界油墨年產量大約在350萬噸，溶劑型油墨平均占30%～40%，而每年全世界由油墨帶來的有機溶劑的用量高達100萬噸以上。此外，油墨中還含有對人體危害較大的重金屬元素。連結料中含有40%～50%的有機溶劑，長期接觸會損害人體的皮膚。空氣中有機溶劑含量高，被動吸入對呼吸系統會造成傷害。另外油墨中使用較多的有機溶劑，還會與空氣中的一些氣體發生化學反應，產生臭氯及煙霧，嚴重污染空氣，對各種植物的生長影響較大，破壞生態平衡。所以傳統的凹印溶劑型油墨有趨于淘汰之勢。取而代之的是醇溶性復合塑料油墨、無苯化溶劑油墨和水性油墨。

 

由于水性凹版油墨還不能夠全面替代甲苯類油墨，所以油墨行業一直在努力開發可以被環境接受的醇溶性油墨。醇溶性油墨能夠有效解決甲苯類油墨對健康所產生的傷害和溶劑殘留影響包裝食品質量等問題。在歐洲和美國，這種發展已成為一種趨勢。在亞洲，如新加坡、韓國等國家，甲苯類油墨正在被淘汰，將被醇溶凹版油墨所代替。醇溶性油墨現已在國內凹印行業得到了廣泛應用，可以預見不久的將來，醇溶性油墨將占據中國收縮標簽油墨市場的一定份額。

 

 

水性油墨一般使用在柔性版印刷中。水性油墨與溶劑型油墨的根本區別在與水性油墨使用的溶劑是水而不是有機溶劑，明顯減少VOC排放量，能防止大氣污染，不影響人體健康，不易燃燒，墨性穩定，色彩鮮艷，不腐蝕版材，操作簡單，價格便宜，印后附著力好，抗水性強，干燥迅速，故特別適用與食品、飲料、藥品等包裝印刷品，是世界公認的環保型印刷材料，也是目前所有印刷油墨中唯一經美國食品藥品協會認可的油墨。目前美國收縮薄膜產品印刷中有40%采用水性油墨，其他經濟發達國家（如日本、德國、法國等）在薄膜印刷中使用水性油墨的用量也越來越多。據有關資料報道，在美國，符合VOC排放規定的水性墨必須達到使用狀態的油墨組成中，揮發成分比例在25%以下，水分在75%以上；水分少的油墨在使用狀態下，不揮發的成分在60%以上這兩個標準。

 

目前凹印中水性油墨也有了長足的進展。北京英科凡化工產品有限公司出產的WE型塑料薄膜凹版水性油墨以水為主要溶劑，以多種高分子聚合物為成膜物質，并配以高級有機顏料、無機顏料和多種助劑，符合環保要求，在表面張力達到(3.6～4.2)×10-2N/m的BOPP、PE、PET等塑料薄膜上有良好印刷性能和附著牢度。經彩印包裝廠在BOPP膜上以70米/分鐘的速度實際印刷后表明，其印刷效果和性能可以達到以芳香烴為主要溶劑的同類產品水平。