mob:

Безупречное воплощение Ваших идей...

e-mail:

Продукция

Азбука по УФ чернилам

С 2006 г., наблюдается огромная спешка по внедрению использования УФ чернил на большинстве рынков печати. Она обусловлена новыми разработками в технологии производства чернил и требований изготовителей принтеров и конечных пользователей. УФ чернила повсеместно используются при производстве POS материалов (POSM).

Цифровая печать сегодня - метод де-факто для оперативной, средне-, широкоформатной печати и печати на различных форматах. Технологии, управляющие этими процессами включают печатное оборудование, основанное на тонере (электро-фотография) и чернилах. Основные игроки рынка оборудования обычно используют системы, основанные на тонере, например: Xerox IGen3, Kodak Nexpress, HP и HP Indigo, Oce', Konica-Minolta, Ricoh, Kyocera и Xeikon.

 

На арене чернильной печати узкого формата, находятся Dainippon, HP, Kodak Versamark и Agfa Dotrix. Их скорость и качество неуклонно растут. Общая черта этих систем –  печать на бумаге, в отличие от среднеформатной - 0,9 м на 2,5 м ширину (36 дюймов на 100 дюймов)  или широкоформатной струйной печатью (ширина более, чем 2,5 м или 100-дюймов), которая использует преимущественно виниловые или другие органические материалы.

 

Применение средне- и широкоформатной печати процветало из-за гибкой природы струйной технологии и приспособляемости чернил под различные материалы. Научные разработки в области чернил для печати никогда не были серьезнее чем сейчас, от перехода с красителей на водной основе и пигментных чернил к ныне популярным сольвентным и УФ чернилам. Перевес в пользу УФ чернил произошел благодаря их способности почти мгновенно изменять свое состояние от жидкости к чрезвычайно упругой, жесткой пленке.

Возможность принтера управлять этим процессом по мере необходимости, делает эти чернила привлекательными для дальнейших исследований. В течение последних двух лет, имеется большая спешка по использованию УФ отверждаемых чернил на большинстве рынков печати. Она обусловлена новыми разработками в технологии производства чернил и требований изготовителей принтеров и конечных пользователей.

 

Технология использования УФ отверждаемых чернил была в коммерческой эксплуатации принтерами с 1970-х. УФ отверждаемые чернила, которые широко использовались в трафаретной печати, сейчас заменяют большинство использующихся сольвентных чернил. Сольвентные как и чернила на водной основе в процессе печати испаряют 80 - 90 % компонентов.

 

Спектр УФ чернил

УФ чернила не испаряются, и, поэтому, вы потратите меньше чернил на квадратный метр площади. УФ чернила отверждаются благодаря химической реакции, проходящей с помощью ультрафиолетового света. Ультрафиолетовый свет - это электромагнитное излучение, длина волны которого расположена между 200 и 380 нм светового спектра. Преимущества УФ чернил затмевают любые недостатки, делают их в будущем доминирующими для промышленной струйной печати.

Продажи УФ чернил придали значительную движущую силу новому законодательству Европейского Союза по поводу эмиссии летучих органических составов (VOC).  Оно полностью вступило в силу в Октябре 2007. Это нормы, урезающие уровни VOC на 50 процентов по сравнению с 1990 г.  УФ чернила находятся в равновесии с сольвентными в большинстве областей применения. Значительный перевес УФ чернил заметен в нескольких аспектах. Во-первых - это то, что у него нет эмиссии VOCs, что является преимуществом в обеспечении безопасности рабочих и окружающей среды.

 

Во-вторых, УФ чернилами можно печатать на более высоких скоростях как на среднем так и на широком формате без потребности в использовании громоздких сушильных систем. Наконец, гибкость в формировании состава УФ чернил дает схожесть отпечатков, обеспечивая совместимость графическим приложениям в средне- и широкоформатной печати.

 

Вместе с  гибкостью расширяется диапазон жестких материалов, в которые могут проникнуть такие чернила. По сравнению с сольвентными, УФ чернила не сушат печатные головки и демонстрируют более низкий показатель отказов сопел, вызванных их засорением. Но есть и обратные стороны, что включает риск УФ-облучения и возникновение вопросов, связанных с обработкой неотвержденных УФ чернил. Давайте пройдемся по терминологии, связанной с УФ чернилами и по процессу УФ отверждения.

 

Компоненты  УФ чернил и их функции.

 

Ультрафиолетовые отверждаемые чернила обычно состоят из следующих компонентов:

  • Фотоимитаторы
  • Мономеры
  • Олигомеры
  • Красители
  • Добавки

Известно, что  УФ чернила - это полимер. Полимер может быть любым  из многочисленных натуральных и синтетических высокогомолекулярных смесей, состоящих из миллионов повторяющихся связанных узлов, каждый  по отдельности являющийся сравнительно простой молекулой. Полимер УФ чернил состоит из мономеров и олигомеров.

 

Фотоинициаторы

 

В начале и завершении процесса УФ отверждения фотоинициаторы  - основные компоненты. После поглощения УФ света из источника расположенного в печатной головке, фотоинициаторы проникают в реагенты, которые запускают химическую реакцию, известную как полимеризация. Этот процесс преобразует жидкие чернила в твердую пленку.

Фотоинициаторы, наиболее часто используемые в чернилах для струйной печати были такой же природы как и свободные радикалы. Разработчики чернил работают с поставщиками фотоинициаторов, чтобы создавать чернила, совместимые с ультрафиолетом средней мощности, которые дают ртутные лампы в большинстве систем для струйной УФ отверждаемой печати. Недостатки такого типа источника света это: чрезмерный нагрев материала, высокое потребление энергии и потребность в периодической замене ламп.

 

Мономеры

 

Мономер (из греческого “mono” - один  и “meros”- часть ) - небольшая, единая молекула, которая может стать химически связанной с другими мономерами, формируя полимер. В зависимости от вязкости и химического состава, мономеры обеспечивают много специфических функций в формировании чернил. Многие моно-функциональные мономеры используются как «растворители»,  или модификаторы потока, из-за их способности уменьшать вязкость и объединяться с другими компонентами чернил. Мономеры - на 100 % твердые вещества, которые не выделяют VOC-и. Они также влияют на поверхностные характеристики чернил. После отверждения, мономер становится частью матрицы полимера. Мономеры могут выполнять больше «функций». Они могут создавать одиночные, двойные, тройные и т.д. структуры. Эти  более «высокие структуры»  мономера повышают твердость и стойкость пленки к истиранию, но также могут и увеличить вязкость химического соединения.

 

Олигомеры

 

Олигомеры имеют высокий молекулярный вес и являются химическим каркасом УФ отверждаемых чернил. Олигомеры определяют конечные свойства отвержденной пленки, включая эластичность, характеристики стойкости к атмосферным и химическим воздействиям.

 

Красители

 

Красители в УФ чернилах могут быть основаны на красках или пигментах.  Красители, обычно, основаны на пигментах из-за их большего световозврата и долговечности по сравнению с красками. Пигменты использовались в наружной рекламе и экранные приложения имеют аналогичные требования для тех, что используются в автомобильных красках. Следовательно, в их использовании есть нечто общее. Пока пигмент выбирается на основе необходимого приложения, контроль его количества, уменьшение и распределение - основные формирующие компоненты состава чернил.

 

Добавки

 

В зависимости от формулы УФ чернил, в них могут быть включены и другие добавки, как например, потокообразующие и разжижающие средства, антиоксиданты и стабилизаторы. Чтобы гарантировать, что чернильная пленка равномерно покрывает материал, добавляются повехностно-активные вещества. Внимательное управление процессом распыления содействует правильному формированию точки, что жизненно важно для качества изображения.

Стабилизаторы используются, чтобы продлить срок хранения чернил и увеличить способность к нагреву, которая важна при более высоких температурах впрыскивания. Проще говоря, стабилизаторы нейтрализуют или поглощают химически активные молекулы в чернилах в процессе хранения и предотвращают их полимеризацию.

 

УФ чернила со свободными радикалами.

 

В настоящее время, большинство планшетных струйных систем используют так называемые УФ чернила со свободными радикалами, а не катонические (содержащие  положительно заряженные электроны) чернила. Последние усовершенствования химического состава катонических чернил стимулируют их применение в струйной печати.

УФ чернила со свободными радикалами используют акрилатную или уретановую смолу, которая при воздействии УФ излучения быстро полимеризуется. Этому способствуют химические соединения-фотоинициаторы. При этом они выделяют отчетливый запах. При воздействии УФ излучения они могут быстро затвердевать.

Отверждение замедляется при наличии кислорода и прекращается с отсутствием УФ излучения. Широкоформатное струйное печатное оборудование требует интенсивного излучения, чтобы чернила отвердевали. Существует ряд ограничений на УФ чернила со свободными радикалами, которые включают ограничение кислорода, слабая адгезия на материалы и остаточный запах.

 

УФ отверждение

 

УФ чернила со свободными радикалами обычно используют лампу с ртутным паром, затворяемую шторкой, с каждой стороны печатающей головки, чтобы отдавать достаточную для процесса отверждения мощность УФ излучения. Эти лампы очень горячие, так что температура передается на материал с каждым проходом печатающей головки.

Такая передача тепла ограничивает типы материалов, которые можно использовать с конкретно этой чернильно-ламповой системой печати. Срок службы УФ ламп, постоянно меняющаяся мощность на выходе, могут спровоцировать недостаточный поток энергии для полного отверждения чернильного слоя. Если чернильный слой полностью не отвердеет, чернила не достигнут своего предполагаемого потенциала прочности.

 

Интенсивность УФ ламп увеличивается с падением производительности, которая обусловливается типом лампочки, временем использования и рабочим циклом принтера. Пыль и остатки чернил в окнах ламп и рефлекторах также могут влиять на выходную мощность лампового узла, поэтому требуется периодическая профилактика, чтобы предотвратить падение эффективности процесса отверждения.

 

Адгезия также является переменной величиной в зависимости от материала и длительности УФ облучения. УФ отверждаемые чернила-- по существу находятся на материале (в отличие от сольвентных, которые впитываются в материалы), и связь между чернилами и материалом не такая прочная как у сольвентных чернил. Кроме того, прибавляется эффект от времени экспозиции УФ излучения: если чернила слишком отвердели, они могут стать хрупкими и облупиться. Ломкость зависит от типа носителя и цвета чернил.

 

Даже хотя процесс УФ отверждения чернил моментальный и чернила сухие на ощупь сразу после печати, некоторое пост-отверждение все же происходит. Поэтому, прежде чем будут достигнута максимальная прочность чернильной пленки, может потребоваться несколько часов.

 

Катионные чернила

 

Катионные чернила, которые, в основном, используют эпоксидные смолы вместо уретанов, также практически лишены запаха. Они начинают полимеризоваться, когда подвергаются УФ излучению в нанометровом дипазоне, что стимулирует химические процессы в  фотоинициаторе. В прошлом, катионные чернила были доступны для аналоговой УФ печати, но процесс полимеризации от начала до завершения мог длиться часами. Новые химические разработки ускорили процесс отверждения. Тем не менее, они остаются чувствительными к относительной влажности окружающей среды.

 

Процесс отверждения наилучшим образом можно описать так: протоны, сгенерированные фотоинициаторами в процессе УФ облучения, после него остаются активными. Образование внутренних связей продолжается после облучения. Это означает, что покрытие не должно окончательно отвердеть после воздействия источника света, просто оставаться сухим на ощупь..

 

Скорость отверждения зависит от формулы чернил, используемого источника света и состава инициатора. Опыт показал, все свойства чернильной пленки раскрываются за период до 24 часов. Катонические чернила являются чувствительными химическими составами, которые могут вступать в реакцию с веществами и кислотами, присутствующими в носителе, что может вызвать плохую адгезию.

Эти чернила обычно имеют лучшую адгезию на традиционно «трудных» материалах , например экструдированные пластики и стекло. Отличная адгезия на таких материалах обусловливается стойкостью чернил к уменьшению в объеме (из-за воздействия тепла), которое составляет приблизительно треть в случае с системами печати УФ чернилами со свободными радикалами. Эта способность позволяет струйным УФ системам использовать материалы, которые, до сих пор, считались непригодными, включая печать на упаковке, материалы из стекла и другие скользкие или чувствительные к нагреву материалы.

 

Лампы катонического отверждения

 

Катонические чернила отверждаются УФ лампами, которые специально  настроены  на определенную длину волны УФ излучения, необходимую для фотоинициатора. Чтобы обеспечить необходимый поток энергии, изготовители также используют ламповые блоки, оснащенные диодами, которые излучают УФ свет  (LED). Две такие системы ламп УФ отверждения не генерируют такую высокую температуру, как ртутные лампы. Холодное отверждение смягчает проблему, связанную с теплом в случае с УФ чернилами со свободными радикалами, тогда как, в то же самое время, отвержденные чернила, в конечном результате, прочнее.

Появление цифровой печати, как мы знаем, произвело революцию в печатной отрасли. Но, как и все новые технологии, УФ печать - не панацея. Она все еще совершенствуется, например как HP добавила латекс в чернила на водной основе в случае с 0,9-метровой (30-дюймовой) ширины рулонной струйной печатной машиной для крупносерийного выпуска книг, деловой/рекламной почты и материалов для директ маркетинга.

 

или отправьте пожалуйста запрос и мы свяжемся с Вами

Отправка формы…

На сервере произошла ошибка.

Запрос получен. Мы свяжемся с Вами в ближайшее время.

НЕ НАШЛИ ЧТО ИСКАЛИ или ОСТАЛИСЬ ВОПРОСЫ ?

ПОЗВОНИТЕ НАМ:

 

© 2009 Студия печати.

Использование материалов сайта без согласования запрещено. Все права защищены.

Мобильная версия сайта