LED-UV油墨的局限性
受LED元件中半導體材料對光譜寬度的限制,LED-UV光源發(fā)出的紫外光波長分布極窄,單一波長能量較強(如圖2),因此傳統(tǒng)UV油墨無法在LED-UV光源下進行固化。為此,在特定波長下具有極高反應活性的LED-UV油墨應運而生。而要想使LED-UV油墨在LED-UV光源下能夠充分固化,在LED-UV油墨開發(fā)過程中必須嚴格篩選原材料。
1、光引發(fā)劑
在寬波段高壓汞燈和金屬鹵素燈下固化的普通UV油墨,可選用的光引發(fā)劑范圍較廣,且組合式的光引發(fā)劑對不同波長的紫外光具有良好的吸收反應,而對LED-UV光源發(fā)出的紫外光發(fā)生反應的光引發(fā)劑較少,因此需要精選出反應性能優(yōu)異的光引發(fā)劑。
LED-UV膠印油墨的光引發(fā)劑不僅需要對LED-UV光源發(fā)出的窄波段紫外光能具有很強的吸收力,而且必須實現(xiàn)墨層表面和內部同時固化。因此,在選擇LED-UV油墨的光引發(fā)劑時,應保證光引發(fā)劑在LED-UV光源的特定波長下具有佳的吸收特性,同時還應開發(fā)出配比佳的光引發(fā)劑組合,以盡可能地吸收有限的紫外光能。特別是對于透明類光油而言,必須在有限種類的光引發(fā)劑范圍內,找到能使光油黃變性和固化性達到平衡的光引發(fā)劑。
2、顏料
膠印生產通常采用“黑→青→品紅→黃”的色序進行疊印,先印上的黑墨只能通過穿過青、品紅、黃墨之后已經(jīng)變弱的紫外光進行固化,然而墨膜中的顏料很容易吸收紫外光,因此紫外光通常難以到達墨層內部,從而導致油墨固化不徹底。對于普通UV光源而言,由于光譜中含短波紫外光,因此墨層的深層固化較為理想;而對于LED-UV光源而言,由于其發(fā)出的只有長波紫外光且波長較為單一,若油墨中顏料的吸收波長與之重合,則油墨的固化性能就會變差。
因此,與普通UV膠印油墨相比,LED-UV油墨必須選用對所用LED-UV光源特定波長穿透性好(吸收少)的顏料,這是LED-UV油墨研發(fā)的關鍵因素之一。同時,使用著色能力較好的顏料,提高油墨色濃度,減少印刷上墨量(以免因墨層過厚而影響固化效果),也是提高LED-UV油墨固化性能的有效手段。
通過對上述原材料的嚴格篩選,即使LED-UV光源的輸出功率較小,LED-UV油墨也能充分固化。
此外,需要注意的是,由于LED-UV油墨可被波段比較接近的可見光固化,因此在生產過程中需對車間進行嚴格的濾光處理。與此同時,在對原材料進行研磨分散時,還需嚴格控制車間溫度,以免溫度過高對油墨性能產生影響。