UV rašalo kietėjimo laikas ir temperatūra

UV rašalo kietėjimo efektyvumą ir kokybę įtakoja daugybė veiksnių, įskaitant rašalo sudėtį, fotoiniciatoriaus tipą, klampumą, plėvelės storį, šviesos šaltinio charakteristikas ir kietėjimo aplinką. Norint pasiekti optimalius rezultatus, skirtingiems spausdinimo metodams (pvz., ofsetiniam, ekrano ir rašaliniam) reikia pritaikytų formulių, kietėjimo sąlygų ir proceso valdymo. UV šviesos šaltinių pažanga, ypač LED technologija, pagerino kietėjimo efektyvumą, tuo pačiu sumažinant pagrindo šiluminį įtampą ir sumažinant energijos sąnaudas.

UV rašalas yra specializuotas spausdinimo rašalo tipas, kuris greitai sukietėja veikiamas ultravioletinių spindulių. Jį daugiausia sudaro trys pagrindiniai komponentai: UV-kietinama derva, kuri sudaro struktūrinį pagrindą, reaktyvusis monomeras, reguliuojantis klampumą ir lankstumą, ir fotoiniciatorius, suaktyvinantis kietėjimo procesą. Skirtingai nuo tradicinių tirpiklių{3}}pagrindų dažų, UV dažuose nėra lakiųjų organinių junginių (LOJ), todėl jie yra ekologiškesni ir saugesni operatoriams. Ši formulė be tirpiklių

UV rašalo kietėjimo principas pagrįstas fotochemine reakcija. Kai rašalo fotoiniciatorius sugeria tam tikro bangos ilgio ultravioletinę energiją, jis suyra ir susidaro labai reaktyvūs laisvieji radikalai arba katijonai. Šios reaktyvios rūšys iš karto inicijuoja grandininę polimerizacijos reakciją tarp dervos ir monomero, dėl kurios greitai susidaro kietas, trimatis-sujungtas polimerų tinklas. Šis procesas beveik akimirksniu paverčia rašalą iš skysto į kietą būseną, paprastai per sekundės dalis. Kadangi kietėjimas vyksta be tirpiklio išgaravimo, UV rašalas leidžia akimirksniu išdžiūti, sumažina išsitepimą, pagerina spaudinio ryškumą ir padidina gamybos efektyvumą didelės -sparčios spausdinimo aplinkoje.

Bendras UV rašalo kietėjimo efektyvumas priklauso nuo kelių kritinių parametrų, įskaitant fotoiniciatoriaus tipą, dervos sudėtį, rašalo klampumą ir plėvelės storį. Išorinės kietėjimo sąlygos, tokios kaip UV šviesos intensyvumas, ekspozicijos laikas ir temperatūra, taip pat turi lemiamą reikšmę nustatant sukietėjusio rašalo sluoksnio kokybę. Optimalus šių veiksnių balansas užtikrina puikų sukibimą su pagrindais, pastovų blizgesį ir stiprias mechanines savybes, tokias kaip kietumas ir atsparumas dilimui. Tinkamai valdydami šiuos kietėjimo kintamuosius, spausdintuvai gali pasiekti vienodą polimerizaciją, išvengti per mažo arba per didelio kietėjimo ir užtikrinti, kad galutinis spausdintas paviršius išliktų ilgalaikis-patvarumas ir vaizdo kokybė.

UV dažų kietėjimo reakcijos daugiausia skirstomos į dvi rūšis: laisvųjų radikalų polimerizaciją ir katijoninę polimerizaciją. Laisvųjų radikalų polimerizacija yra plačiausiai naudojama, pasižyminti dideliu kietėjimo greičiu, tačiau susiduriama su apribojimais dėl deguonies slopinimo, kuris gali sulėtinti paviršiaus kietėjimą. Priešingai, katijoninė polimerizacija tęsiasi net ir išjungus UV šviesą -ypatybė, žinoma kaip „tamsioji reakcija“. Šio tipo reakcijos neveikia deguonis ir užtikrina puikų kietėjimą giliai, todėl tinka storoms dangoms. Fotoiniciatoriai vaidina lemiamą vaidmenį nustatant kietėjimo efektyvumą. Įprasti pavyzdžiai yra Irgacure 907, ITX (2-izopropil-9,10-dioksantenas) ir benzoilo peroksidas (BPO). Skirtingi fotoiniciatoriai pasižymi skirtingu UV bangos ilgio sugerties efektyvumu. Pavyzdžiui, benzofenono pagrindu pagaminti iniciatoriai stipriai sugeria esant 365 nm, todėl jie idealiai tinka standartiniams kietėjimo procesams. Tinkamo iniciatoriaus pasirinkimas užtikrina efektyvų energijos naudojimą ir pastovų rašalo našumą spausdinant dideliu greičiu.

UV kietėjimui naudojamas šviesos šaltinis tiesiogiai veikia kietėjimo greitį, rašalo paviršiaus temperatūrą ir energijos vartojimo efektyvumą. Aukšto slėgio gyvsidabrio lempos skleidžia stiprią UV spinduliuotę 200–230 nm diapazone ir greitai sukietėja, tačiau išskiria didelę šilumą, kuri gali paveikti šilumai -jautrius substratus. Metalų halogenų lempos labiau tinka rašalui kietinti, efektyviai veikiančios 300–400 nm diapazone. LED kietėjimo lempos, pagrįstos UV{9}}šviesos diodais, pakeitė kietėjimo procesą dėl energijos vartojimo efektyvumo, vėsaus veikimo ir ilgo tarnavimo laiko. Skirtingai nuo tradicinių gyvsidabrio lempų, šviesos diodai neskleidžia infraraudonosios spinduliuotės ir palaiko pagrindo paviršiaus temperatūrą žemiau 5 laipsnių, o gyvsidabrio lempose – 60–90 laipsnių. Eksimerinės lempos ir mikrobangų be elektrodų lempos suteikia specialių privalumų{15}}eksimerinės lempos suteikia beveik monochromatinę UV spinduliuotę, kai bangos ilgis yra 172 nm arba 222 nm, o mikrobangų lempos įsijungia akimirksniu ir tarnauja ilgiau. Gyvsidabrio lempos paprastai sukietėja per 0,1 sekundės, o LED sistemoms reikia 0,3–0,5 sekundės, priklausomai nuo intensyvumo ir bangos ilgio (365 nm paviršiaus kietėjimui, 395 nm giliam kietėjimui).

Ofsetiniai UV dažai daugiausia naudojami litografinėje ir dervinėje aukštojo spaudimo spaudoje, todėl jie pasižymi puikiu našumu gaminant didelę{0}}sparčią įvairaus pagrindo, pvz., popieriaus, plastiko ir metalu{1}}dengtų medžiagų, našumą. Jų sudėtis užtikrina puikias tekėjimo charakteristikas ir rašalo perdavimo galimybes, o tai užtikrina vienodą aprėptį ir tikslų, ryškų vaizdą. Šie rašalai plačiai naudojami aukščiausios klasės-pakavimo, etikečių spausdinimo ir komercinio spausdinimo srityse, nes jie gali išlaikyti pastovią kokybę net ir ilgesnio spausdinimo metu.

Ofsetiniai UV dažai paprastai kietėja maždaug 40–50 laipsnių temperatūroje, o kietėjimo greitis svyruoja nuo 15 iki 100 m/min, priklausomai nuo UV lempos galios, poveikio atstumo ir intensyvumo. Reikalinga kietėjimo energija paprastai yra 200–500 mJ/cm². Norint pasiekti visišką ir efektyvų sukietėjimą, būtina reguliariai stebėti UV lempos galią, taip pat koreguoti ekspozicijos laiką arba konvejerio greitį. Tinkamas kietėjimas užtikrina visišką rašalo sukibimą, išvengia paviršiaus išdžiūvimo ir apsaugo nuo tokių defektų kaip prastas kietumas ar netolygus plėvelės susidarymas.

Optimalių aplinkos sąlygų palaikymas yra labai svarbus kompensacinio UV rašalo veikimui. Norint užtikrinti rašalo stabilumą ir sklandumą, ideali spaudos kambario temperatūra turi būti 20–25 laipsnių, o santykinė oro drėgmė turi būti 65–75 %. Rašalo volelio temperatūra turi būti 25–28 laipsnių, kad būtų išlaikytas fotoiniciatoriaus aktyvumas, o UV lempos korpuso temperatūra neturi viršyti 40 laipsnių, kad būtų išvengta ankstyvos polimerizacijos. Kruopšti šių veiksnių kontrolė užtikrina pastovią rašalo kokybę, stabilų vandens{10}}rašalo balansą ir aukštos{11}}kokybės spausdintą produkciją per ilgus gamybos etapus.

Ekrano UV dažai vertinami dėl didelio neskaidrumo, stipraus spalvų tankio ir puikaus tiksotropinio elgesio, todėl tinka spausdinti tiek ant plokščių, tiek ant lenktų paviršių, tokių kaip plastikas, stiklas ir metalas. Šių dažų klampumas 25 laipsnių temperatūroje paprastai yra 5–9 Pa·s, todėl gali sudaryti storas, vienodas rašalo plėveles, kurių storis svyruoja nuo 5 iki 10 mikronų. Jų formulė užtikrina ryškių spalvų atkūrimą ir gerą sukibimą net su sudėtingomis medžiagomis, todėl jie plačiai naudojami dekoratyvinėje spaudoje, iškabose ir pramonėje.

Ekrano UV dažai reikalauja aukštesnės kietėjimo temperatūros, palyginti su ofsetiniu UV rašalu, paprastai 50–60 laipsnių. Kietėjimo greitis paprastai svyruoja tarp 10–25 m/min, priklausomai nuo UV lempos galios, ekspozicijos atstumo ir sistemos sąrankos. Energijos poreikis efektyviam kietėjimui paprastai yra 450–800 mJ/cm². Praktiškai šilkografijos UV kietinimo įrenginiuose dažnai naudojamos 3–8 kW galios UV lempos arba 1–3 aukšto slėgio gyvsidabrio lempos, veikiančios 250–400 nm diapazone. Konvejerio greitis paprastai palaikomas 15–55 m/min., kad būtų užtikrintas tolygus kietėjimas ir išvengta tokių defektų kaip nepilnas kryžminis susiejimas arba paviršiaus lipnumas.

Norint pasiekti optimalius spausdinimo rezultatus, svarbu pasirinkti ekraną ir po{0}}sutingėti. 100–160 T (250–400 akių) poliesterio monofilamentinis ekranas dažniausiai naudojamas rašalo plėvelės storiui kontroliuoti ir norimam blizgesiui pasiekti. Pagrindams su UV arba PU danga, 10–20% kietiklio pridėjimas ir kepimas 70 laipsnių temperatūroje 40 minučių užtikrina visišką kryžminį ryšį. Standartinėms ABS medžiagoms trumpesnis kepimas 60 laipsnių temperatūroje 3–5 minutes ir UV spinduliai užtikrina optimalų kietėjimą ir sukibimą. Tinkamas šių parametrų valdymas garantuoja pastovią spalvų kokybę, paviršiaus lygumą ir ilgalaikį spausdintų gaminių patvarumą.

Rašaliniai UV rašalai atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį šiuolaikinėse skaitmeninio spausdinimo sistemose, nes jie leidžia labai{0}}atgaminti vaizdą, spausdinti kintamus duomenis ir greitai išdžiūti. Šie rašalai yra sukurti mažo klampumo -paprastai 12–18 cP-, kad būtų užtikrintas sklandus purškimas per mikro-purkštukus. Kietėjimo temperatūra yra palyginti žema, 30–40 laipsnių, todėl yra suderinama su daugybe lanksčių medžiagų. Kietėjimo greitis svyruoja nuo 2–5 m/min., o reikalinga UV energija – apie 200–500 mJ/cm². Kietėjimo procesas labai priklauso nuo šviesos šaltinio tipo; naudojant 365/395 nm LED lempas, vieną rašalo sluoksnį galima sukietinti vos per 0,15 sekundės, o tai palaiko vidutinį{19}}greitį esant 600 dpi ir 30 m/min. Tačiau norint visiškai sukietėti, norint spausdinti daugiasluoksnį -sluoksnį CMYK, reikia kelių UV lempų matricų. LED kietėjimo technologija tapo vis labiau dominuojanti dėl mažo energijos suvartojimo, ozono neišskyrimo, minimalaus šilumos generavimo ir nuoseklaus veikimo. Kai išvesties intensyvumas viršija 10 W, UV šviesos diodų sistemos žymiai sumažina ekspozicijos laiką ir išlaiko tikslų, aukštos{27}}kokybės vaizdo atkūrimą įvairiose spausdinimo medžiagose.

Kas yra vandens{0}}pagrindinis rašalas ir pagrindiniai jo komponentai?

Kaip vandens{0}}pagrindo rašalas lyginamas su tirpiklio-pagrindo rašalu: išsami pramonės analizė