ปัจจัยใดที่จะส่งผลกระทบต่อผลการพิมพ์ของหมึก UV บนกระดาษ

 

1. บทบาทที่เด็ดขาดของคุณสมบัติกระดาษเกี่ยวกับเอฟเฟกต์การพิมพ์

2. การควบคุมพารามิเตอร์หลักของสูตรหมึก UV

3. การเพิ่มประสิทธิภาพการประสานงานของอุปกรณ์การพิมพ์และกระบวนการ

4. การควบคุมเงื่อนไขการบ่ม UV ที่แม่นยำ

5. อิทธิพลอย่างเป็นระบบของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

 

 

1. บทบาทที่เด็ดขาดของคุณสมบัติกระดาษเกี่ยวกับเอฟเฟกต์การพิมพ์

 

การดูดซับหมึก: โครงสร้างรูขุมขนและขั้วพื้นผิวของกระดาษกำหนดความสามารถในการดูดซับของหมึก สำหรับกระดาษหลวม (เช่นหนังสือพิมพ์) มันมีรูขุมขนที่ใหญ่กว่าและมีรูขุมขนมากขึ้นซึ่งเป็นโครงสร้างคล้ายเส้นเลือดฝอย เมื่อหมึก UV ติดต่อพื้นผิวของหนังสือพิมพ์เครื่องผูกในหมึกจะเจาะเข้าไปในกระดาษที่ขับเคลื่อนด้วยการกระทำของเส้นเลือดฝอยอย่างรวดเร็ว กระบวนการดูดซับอย่างรวดเร็วนี้สามารถเร่งการตรึงหมึกเพื่อให้หมึกสามารถเข้าถึงความแห้งกร้านได้ในระดับหนึ่งบนพื้นผิวกระดาษได้เร็วขึ้น อย่างไรก็ตามเนื่องจากการดูดซับสารยึดเกาะอย่างรวดเร็วจำนวนมากอนุภาคเม็ดสีในหมึกจะถูกเก็บไว้ค่อนข้างมากบนพื้นผิวของกระดาษและไม่สามารถจัดเรียงแบบสม่ำเสมอและแน่นซึ่งอาจทำให้เกิดความเงาของชั้นหมึกลดลง

อย่างไรก็ตามกระดาษขนาดกะทัดรัด (เช่นกระดาษเคลือบ) มีพื้นผิวเคลือบที่มีรูขุมขนขนาดเล็กและกระจายอย่างสม่ำเสมอ ในระหว่างกระบวนการพิมพ์รูขุมขนที่ละเอียดของกระดาษเคลือบช่วยให้สารยึดเกาะโมเลกุลต่ำเจาะเข้าไปในกระดาษในขณะที่ส่วนประกอบโมเลกุลสูงนั้นยากที่จะเข้าสู่รูขุมขนเนื่องจากขนาดโมเลกุลที่ใหญ่ขึ้นและยังคงอยู่บนพื้นผิวของกระดาษมากขึ้น ส่วนประกอบของพอลิเมอร์เหล่านี้ยังคงอยู่บนพื้นผิวได้รับปฏิกิริยาการบ่มภายใต้การกระทำของแสง UV เพื่อสร้างฟิล์มหมึกที่ราบรื่นต่อเนื่องและหนาแน่นซึ่งทำให้ภาพพิมพ์กระดาษเคลือบมีความเงางามสูงและมีประสิทธิภาพสีสดใส

นอกจากนี้สำหรับพื้นผิวฟิล์มที่ไม่ดูดซับ (เช่นฟิล์มพลาสติก) เนื่องจากขั้วพื้นผิวต่ำมันเป็นเรื่องยากสำหรับหมึกที่จะเปียกและยึดติดกับพื้นผิวของพวกเขา การรักษาโคโรนาเป็นวิธีการปรับปรุงที่มีประสิทธิภาพ ด้วยการใช้แรงดันไฟฟ้าสูงกับพื้นผิวของฟิล์มทำให้เกิดปรากฏการณ์การปล่อยโคโรนาสร้างโครงสร้างโมเลกุลของการเปลี่ยนแปลงพื้นผิวของฟิล์มและกลุ่มขั้วโลกได้รับการแนะนำเพื่อเพิ่มขั้วของพื้นผิวฟิล์ม ด้วยวิธีนี้หมึกสามารถเปียกและแพร่กระจายบนพื้นผิวของฟิล์มที่ได้รับการรักษาด้วยโคโรนาช่วยเพิ่มแรงพันธะระหว่างหมึกและสารตั้งต้นและปรับปรุงคุณภาพการพิมพ์

ความขรุขระพื้นผิว:
ความขรุขระพื้นผิวของกระดาษมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อผลการพิมพ์ของหมึก UV พื้นผิวที่ขรุขระมีการยื่นออกมาจากกล้องจุลทรรศน์และการซึมเศร้ามากขึ้น เมื่อหมึกสัมผัสกับกระดาษส่วนที่ยื่นออกมาเหล่านี้สามารถกัดด้วยกลไกด้วยหมึกเพื่อให้การยึดเกาะของหมึกบนพื้นผิวกระดาษได้รับการปรับปรุง อย่างไรก็ตามพื้นผิวที่ขรุขระนี้ยังมีข้อเสียบางประการ เมื่อพิมพ์จุดหมึกจะเติมเต็มในส่วนเว้ามากขึ้นทำให้จุดขยายในระหว่างกระบวนการพิมพ์ทำให้รายละเอียดของภาพที่พิมพ์ออกมาเบลอและส่งผลต่อความชัดเจนของผลิตภัณฑ์ที่พิมพ์ออกมา เมื่อการพิมพ์ในสนามเนื่องจากความขรุขระของพื้นผิวที่ไม่สม่ำเสมอการกระจายของหมึกบนพื้นผิวกระดาษก็จะไม่สม่ำเสมอและชั้นหมึกในท้องถิ่นอาจหนาเกินไปหรือบางเกินไปทำให้เกิดสีที่ไม่สอดคล้องกันของการพิมพ์สนาม

การใช้กระดาษที่ไม่เคลือบผิวเป็นตัวอย่างพื้นผิวของมันค่อนข้างหยาบ ในกระบวนการพิมพ์เพื่อสร้างความสมดุลให้กับประสิทธิภาพการถ่ายโอนและการฟื้นฟูรายละเอียดความดันการพิมพ์และความหนืดของหมึกจะต้องมีการปรับอย่างสมเหตุสมผล การเพิ่มแรงดันการพิมพ์อย่างเหมาะสมสามารถทำให้หมึกเติมส่วนเว้าของพื้นผิวกระดาษได้ดีขึ้นและปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายโอนของหมึก แต่ความดันที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดการขยายตัวของจุดมากเกินไป ในเวลาเดียวกันการปรับความหนืดของหมึกก็มีความสำคัญเช่นกัน ความหนืดของหมึกที่สูงขึ้นสามารถลดการแพร่กระจายของหมึกบนพื้นผิวกระดาษและช่วยรักษารูปร่างและขนาดของจุด แต่ความหนืดสูงเกินไปอาจทำให้เกิดความยากลำบากในการถ่ายโอนหมึกและชั้นหมึกที่ไม่สม่ำเสมอ

ค่า pH:
ค่า pH ของกระดาษเป็นหนึ่งในคุณสมบัติทางเคมีที่สำคัญซึ่งมีผลกระทบมากมายต่อผลการพิมพ์ของหมึก UV กระดาษที่เป็นกรด (pH <7) มีสารที่เป็นกรดจำนวนหนึ่งซึ่งจะยับยั้งกระบวนการถ่ายทำออกซิเดชันของหมึก ในกระบวนการอบแห้งของหมึกแบบดั้งเดิมการถ่ายทำออกซิเดชันเป็นกลไกการอบแห้งที่สำคัญและสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดจะทำให้กระบวนการนี้ช้าลงซึ่งจะช่วยยืดเวลาการอบแห้งของหมึก สำหรับหมึก UV แม้ว่าวิธีการอบแห้งหลักคือการบ่มแสง UV แต่สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดอาจยังคงรบกวนปฏิกิริยาการบ่มของหมึกและส่งผลกระทบต่อผลการบ่ม

กระดาษอัลคาไลน์ (pH> 7) อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนสีของหมึกหรือการใส่กระดาษ สารอัลคาไลน์อาจทำปฏิกิริยาทางเคมีกับส่วนประกอบบางอย่างในหมึกทำให้สีของหมึกเปลี่ยนส่งผลกระทบต่อความแม่นยำของสีของผลิตภัณฑ์ที่พิมพ์ ในเวลาเดียวกันสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างจะทำหน้าที่บนกระดาษเป็นเวลานานซึ่งจะทำลายโครงสร้างของเส้นใยกระดาษทำให้กระดาษเปราะและลดความแข็งแรงทางกายภาพและความทนทานของกระดาษ

ในกระบวนการพิมพ์ออฟเซ็ตค่า pH ของกระดาษจะมีผลกระทบที่สำคัญต่อความสมดุลของสารละลายน้ำพุ โซลูชันน้ำพุมีบทบาทสำคัญในการพิมพ์ออฟเซ็ต มันสามารถป้องกันส่วนที่ว่างเปล่าของแผ่นพิมพ์ที่ชอบน้ำและป้องกันไม่ให้หมึกยึดติดกับส่วนที่ว่างเปล่า อย่างไรก็ตามค่า pH ของกระดาษจะส่งผลกระทบต่อความสมดุลของค่า pH ของสารละลายน้ำพุ หากกระดาษเป็นกรดมันอาจเพิ่มความเป็นกรดของสารละลายน้ำพุและทำให้เกิดอิมัลชันหมึก อิมัลชันหมึกหมายถึงการผสมหมึกและน้ำพุเพื่อสร้างอิมัลชันซึ่งจะช่วยลดความหนืดและความสามารถในการถ่ายโอนของหมึกส่งผลกระทบต่อคุณภาพการพิมพ์และทำให้เกิดปัญหาเช่นสีหมึกแสงและจุดเบลอ หากกระดาษเป็นอัลคาไลน์อาจทำให้เกิดความเป็นด่างของสารละลายน้ำพุเพิ่มขึ้นทำให้การยึดเกาะของหมึกบนแผ่นพิมพ์แย่ลงและทำให้เกิดดินเหนียวนั่นคือร่องรอยของหมึกที่ปรากฏในส่วนที่ว่างเปล่าของผลิตภัณฑ์ที่พิมพ์

ความฝืดและความหนา:
ความแข็งและความหนาของกระดาษเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อผลการพิมพ์ของหมึก UV กระดาษบาง ๆ นั้นง่ายต่อการเปลี่ยนรูปในระหว่างกระบวนการพิมพ์เนื่องจากมีความหนาบางและความแข็งแรงทางกายภาพที่ค่อนข้างต่ำ ตัวอย่างเช่นในกระบวนการของการพิมพ์เกินหลายสีกระดาษบาง ๆ อาจโค้งงอบิดงอและการเสียรูปอื่น ๆ เนื่องจากปัจจัยต่าง ๆ เช่นความดันการพิมพ์และการหดตัวของหมึกการหดตัวซึ่งจะทำให้เกิดการพิมพ์สีที่ไม่ถูกต้องของสีที่ตามมาและการเบี่ยงเบนการพิมพ์มากเกินไป

กระดาษหนาเนื่องจากความหนาดูดซับแสง UV อย่างมาก ในระหว่างกระบวนการบ่ม UV แสง UV จำเป็นต้องเจาะชั้นหมึกและพื้นผิวของกระดาษเพื่อถ่ายโอนพลังงานไปยัง photoinitiator ในหมึกจึงเริ่มปฏิกิริยาการบ่ม เมื่อกระดาษหนาขึ้นแสง UV จะถูกดูดซึมและกระจัดกระจายในกระบวนการเจาะกระดาษส่งผลให้พลังงานแสง UV ลดลงถึงหมึกด้านล่าง หากพลังงานการบ่มไม่เพิ่มขึ้นตามนั้นหมึกด้านล่างอาจไม่ได้รับการรักษาอย่างสมบูรณ์ดังนั้นจึงส่งผลต่อการยึดเกาะของหมึกความต้านทานการสึกหรอและคุณสมบัติอื่น ๆ ดังนั้นเมื่อพิมพ์บนกระดาษหนาจึงจำเป็นต้องเพิ่มพลังของหลอด UV หรือเพิ่มเวลาการบ่มเพื่อให้แน่ใจว่าหมึกด้านล่างสามารถได้รับพลังงานเพียงพอที่จะรักษาและได้รับผลการพิมพ์ที่ดี

 

2. การควบคุมพารามิเตอร์หลักของหมึก UVสูตร

 

องค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติการไหลของหมึกเป็นตัวกำหนดความสามารถในการพิมพ์และผลการรักษาโดยตรง

 

2.1. ความหนืดและ thixotropy:
ความหนืดมีผลต่อประสิทธิภาพการถ่ายโอนหมึกและความชัดเจนของจุด หมึกที่มีความหนืดต่ำ (เช่นหมึกออฟเซ็ต UV) เหมาะสำหรับการพิมพ์ความเร็วสูง แต่อาจทำให้เกิดเครื่องหมายน้ำหรือสีอ่อน หมึกที่มีความหนืดสูง (เช่นหมึก UV หน้าจอ) เอื้อต่อการสะสมชั้นหมึกหนา แต่ต้องจับคู่กับเครื่องขูดที่มีความแข็งสูงเพื่อหลีกเลี่ยงการติดแผ่น หมึก Thixotropic ข้นเมื่อยืนซึ่งสามารถลดหมึกหยดลงในระหว่างการพิมพ์

 

2.2. ความเข้มข้นของเม็ดสีและการกระจายตัว:
เม็ดสีที่มีความเข้มข้นสูง (เช่นสีขาวและสีดำ) ดูดซับแสง UV มากขึ้นส่งผลให้เกิดการบ่มที่ไม่สมบูรณ์ ตัวอย่างเช่นหมึกสีขาวทึบแสงนั้นยากต่อการรักษามากกว่าสีดำและพลังงาน UV จะต้องเพิ่มขึ้นหรือความหนาของชั้นหมึกจะต้องลดลง การกระจายตัวของเม็ดสีที่ไม่ดีอาจทำให้เกิดมีดหรือเบี่ยงเบนสีซึ่งจำเป็นต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมโดยสารช่วยกระจายตัว

 

2.3. PhotoInitiator และระบบเรซิน:
สเปกตรัมการดูดซับของ photoinitiator จำเป็นต้องจับคู่แหล่งกำเนิดแสง UV ประเภทของเรซินกำหนดความยืดหยุ่นและความต้านทานทางเคมีของชั้นหมึก อะคริลิคเรซินรักษาได้อย่างรวดเร็ว แต่มีความเปราะบางมากขึ้นในขณะที่เรซินที่ดัดแปลงโพลียูรีเทนสามารถปรับปรุงการยึดเกาะได้

 

2.4. การเพิ่มสารเติมแต่ง:
ตัวแทนการปรับระดับช่วยเพิ่มความเรียบของฟิล์มหมึกและสารยับยั้งป้องกันไม่ให้หมึกบ่มก่อนเวลาอันควรในระหว่างการเก็บรักษา ผู้สนับสนุนการยึดเกาะ (เช่นสารเชื่อมต่อไซเลน) สามารถเพิ่มพันธะเคมีระหว่างหมึกและกระดาษ

 

3. การเพิ่มประสิทธิภาพการประสานงานของอุปกรณ์การพิมพ์และกระบวนการ

 

ประสิทธิภาพของอุปกรณ์และพารามิเตอร์การดำเนินงานส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำในการถ่ายโอนและประสิทธิภาพการบ่มของหมึก

3.1. การปรับวิธีการพิมพ์:
การพิมพ์ออฟเซ็ต: เหมาะสำหรับกราฟิกที่มีความแม่นยำสูงจำเป็นต้องควบคุมความสมดุลของน้ำหมักน้ำเพื่อหลีกเลี่ยงอิมัลชันหมึก UV
Flexo Printing: การจัดหาหมึกเชิงปริมาณผ่านลูกกลิ้ง Anilox เหมาะสำหรับการพิมพ์ที่เป็นของแข็งในพื้นที่ขนาดใหญ่ แต่ควรให้ความสนใจกับการจับคู่พลังงานหลอด UV และความเร็วในการพิมพ์
การพิมพ์หน้าจอ:ชั้นหมึกหนา (10-12 μm) สามารถทำได้ แต่หมึกมีความหนืดสูงจะต้องถูกอุ่นขึ้นเพื่อปรับปรุงการไหล

3.2. ระบบจ่ายหมึก:
ในการพิมพ์ Gravure จำนวนบรรทัดของลูกกลิ้ง anilox และรูปร่างของรูหมึกกำหนดปริมาณของการถ่ายโอนหมึก ลูกกลิ้ง anilox แบบเส้นสูง (เช่น 1200LPI) เหมาะสำหรับการพิมพ์ที่ดีและลูกกลิ้งบรรทัดต่ำ (เช่น 300LPI) ใช้สำหรับบล็อกสีทึบ

3.3. ความดันและความเร็ว:
แรงดันการพิมพ์ไม่เพียงพอจะนำไปสู่การถ่ายโอนหมึกไม่เพียงพอและความดันที่มากเกินไปอาจบดขยี้เส้นใยกระดาษ เมื่อความเร็วในการพิมพ์เร็วเกินไปจำเป็นต้องเพิ่มกำลังไฟหลอด UV หรือเพิ่มจำนวนหน่วยบ่มเพื่อให้แน่ใจว่าการบ่มที่สมบูรณ์

 

 

4. การควบคุมเงื่อนไขการบ่ม UV ที่แม่นยำ

 

กระบวนการบ่มเป็นลิงค์สำคัญในการกำหนดประสิทธิภาพของหมึกและจำเป็นต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมจากสามด้าน: พลังงานความยาวคลื่นและสภาพแวดล้อม

 

1. การเลือกแหล่งกำเนิดแสง UV:
โคมไฟปรอท: เอาท์พุทสเปกตรัมเต็มรูปแบบเหมาะสำหรับหมึกหลายสี แต่การใช้พลังงานสูงและอายุการใช้งานสั้น (ประมาณ 1,000 ชั่วโมง)

UV LED: สเปกตรัมแคบ (เช่น 395nm), การใช้พลังงานต่ำ, ชีวิตที่ยาวนาน (20, 000 ชั่วโมง) แต่จำเป็นต้องจับคู่หมึก photoinitiator หมึกและอาจทำให้การยึดเกาะลดลงเนื่องจากลักษณะของแหล่งกำเนิดแสงเย็น

 

2. การจัดการพลังงาน:
ต้องปรับพลังงาน UV ตามประเภทของหมึกและความหนาของชั้นหมึก ตัวอย่างเช่นการพิมพ์กระดาษมักจะต้องใช้ 800-1200 mj\/cm²ในขณะที่การพิมพ์ฟิล์มอาจต้องใช้มากกว่า 1500mj\/cm² พลังงานที่ไม่เพียงพอนำไปสู่การบ่มที่ไม่สมบูรณ์และพลังงานที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดการเยียวยาหมึกหรือการเสียรูปของสารตั้งต้น

 

3. สภาพแวดล้อมการบ่ม:
Oxygen inhibits free radical polymerization, and the curing efficiency can be improved by nitrogen purging or reducing the oxygen content in the environment. In addition, high temperature environment (>30 องศา) อาจเร่งการบ่มหมึก แต่ควรป้องกันการเสียรูปกระดาษ

 

5. ผลกระทบอย่างเป็นระบบของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม 

 

ตัวแปรสิ่งแวดล้อมเช่นอุณหภูมิความชื้นฝุ่นละอองและไฟฟ้าคงที่จะต้องรวมอยู่ในการควบคุมกระบวนการพิมพ์ทั้งหมด

 

5.1. การควบคุมอุณหภูมิและความชื้น:
อุณหภูมิ: ความหนืดของหมึกลดลงเมื่อการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและ 20-25 องศาเป็นช่วงการทำงานในอุดมคติ อุณหภูมิสูงเกินไปอาจทำให้หมึกไหลและอุณหภูมิต่ำเกินไปอาจทำให้เกิดเจล

Humidity: High humidity (>70% RH) อาจทำให้กระดาษดูดซับความชื้นและเสียรูปส่งผลต่อความแม่นยำของการพิมพ์มากเกินไป ความชื้นต่ำ (<30% RH) is prone to static electricity, adsorbing dust and interfering with ink transfer.

 

5.2. การจัดการความสะอาด:
เวิร์กช็อปการพิมพ์จำเป็นต้องรักษาระดับฝุ่นละอองต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงการฝังฝุ่นในชั้นหมึกเพื่อสร้างจุดสีขาว มลพิษสามารถลดลงผ่านระบบกรองอากาศและการทำความสะอาดเป็นประจำ

 

5.3. การกำจัดไฟฟ้าแบบคงที่:
ไฟฟ้าคงที่อาจทำให้เกิดการสาดหมึกหรือการยึดเกาะของกระดาษ พัดลมไอออนหรือความชื้น (ความชื้น> 50% RH) สามารถใช้เพื่อลดความเสี่ยงของกระแสไฟฟ้าคงที่