上光技术盘点 环保UV上光最具潜力

上光技术盘点 环保UV上光最具潜力

  近几年来新工艺、新技术、新设备、新材料的不断推陈出新，给印刷行业，特别是包装印刷印后加工技术带来一个新局面。随着人们物质生活水平的提高和贸易往来的加剧，人们对印刷品的外观要求越来越高，印刷品表面处理技术成为印刷品增值和现代商品促销的重要手段之一。90年代末期的印刷品最显著的变化，是由一般化趋向高档化。由于我国基础工业及相关工业的迅猛发展，各种上光工艺和技术设备日趋完善，印刷上光已被印刷界、装饰界广泛接受。特别是随着市场经济的发展和国际贸易的影响，商品生产、贸易企业也对上光装饰日益重视，上光产品已备受广大民众亲睐。据中国包装联合会预测，20

    世纪我国印刷包装业将进行上规模、上档次的二次革命；印刷包装行业将步入更加辉煌的时代。可见印刷包装业是一个巨大的消费行业，目前众多厂家已普遍采用涂料上光工艺，上光油消耗量巨大，每年以15%～20%的速度递增，按目前我国的印刷总产量计算，去年可达16万吨左右，市场前景非常广阔。

    印后加工

    各类印刷品表面光泽处理技术是印刷品表面增加一层光亮物质的加工过程。印刷品表面光泽处理，其功能有两个：一是美化功能，即提高印刷品的表面光泽度，使色彩更鲜艳，增强画面的艺术效果，使印刷品更具有吸引力；二是保护功能，提高印刷品表面的耐水性、耐摩擦性、耐光性、耐热、耐寒性、耐化学性及防污等功能，使印刷品在运输贮藏等过程中减小损失。光亮加工主要有两种工艺方法，包括贴塑膜工艺和涂料上光工艺。覆膜表面整饰工艺，其装饰效果是无可挑剔的，但由于其制成品的纸张无法回收再利用，不利于环境保护并且成本高，其应用和发展受到一定限制，这使得覆膜市场将出现较大萎缩。同时据外贸部门的有关信息，出口商品包装一般不允许覆膜，从而限制覆膜工艺的使用。

    上光工艺

    上光或过油，是采用上光油（或称上光涂料）对印刷品表面进行涂布加工，从而在印刷品上形成一层干固薄膜的工艺。上光工艺具有工艺简单、操作方便、应用面广、成本低廉等优点，所以在印刷表面光泽处理技术中最富有竞争力。

    涂布上光市场是一个多元化的市场，书刊印刷厂、商业印刷厂、商标印刷厂和折叠纸盒印刷厂对多种不同材料的涂布上光效果有着不同的质量要求。针对不同的产品，合理地选用不同的上光材料为印刷品上光，不仅能提升印刷品的价值，而且还可以提高其使用性能。

    为了提高生产过程的可靠性，大多数印刷公司采用了快干型保护性上光液。为了应付当今日益严格的交货时间，厂家都在想办法尽可能轻松地完成订单，首先是许多商标和包装印刷厂开始采用联机上光。

    商标和包装品主要用来传达包装内容的信息和保护商品，以及吸引人的注意力，如果再对这些印刷品进行涂布上光加工，将会更好地满足这方面的要求。

    对于折叠纸盒来说，不仅要起到保护产品、传达信息的作用，还要能反映产品的价值，于是印金、印银成了众多折叠纸盒不可缺少的一道加工工序。联机上光可使金、银的印刷墨更加牢固、光亮。

    上光油种类

    目前，水基上光油、紫外线（UV）上光油、催化VOC上光油等上光装饰材料在印刷行业中已逐步占领一席之地。
我国印刷包装行业常用的上光油有：①UV（紫外光固化）上光油；②溶剂型上光油包括醇溶性光油；③水性上光油三大类。
    为了使大家更清楚地了解印刷系统的涂布上光过程和其相应的要求，我们需要首先确定最常用的涂布上光材料和成分及其特性。

    溶剂型油基上光油

    通常，许多商业印刷厂可以像普通胶印油墨那样，在普通的印刷机组上使用。油基上光油的结构与胶印油墨相似，所不同的是它不包含任何色料。其成分是矿物油、干燥型植物油、凝固型醇酸树脂和多种添加剂。油基上光油内的固体物质含量很高，大约占60%～85%，它们主要是通过化学方法干燥的，即利用空气中的氧气使燥油和醇酸树脂中的不饱和脂肪酸氧化。

    使用油基上光油的特点是：印品光泽好，上光加工过程如同使用普通胶印油墨一样简单，可利用胶印印版给挖出的窗口上胶，相对来说对潮湿环境不敏感，对油墨褪色特性没有特殊要求。其不足是：干燥过程相对较慢，需要喷粉来防止粘脏，上光涂层相对来说较薄，泛黄现象不可避免，只能够使用专用的粘结剂粘合，不能够消除重影问题。

    溶剂型上光油，是将光油涂布在印刷品表面后，通过烘道时，上光油中的溶剂受热挥发，成膜物质留在纸面形成光亮的薄膜层。上光油多采用远红外装置加热干燥，故有人又称之为红外线上光油。这是我国应用最多的一种上光工艺，其特点是投资少、成本低，适宜一般印刷品的上光。缺点是有大量的溶剂挥发，造成一定的环境问题，影响工人的身体健康。尽管如此，我国目前中小企业仍广泛使用溶剂型上光剂。溶剂型上光油按溶剂不同又分两种，包括苯系溶剂上光油、醇溶性上光油；按上光工艺不同又分上光油和压光油（也称磨光油），其中压光油是指上光后再通过压光工艺进一步提高光亮度，使其具有非常亮的镜面效果。

    国内在开发甲苯型溶剂光油后，根据用户要求，又开发出醇溶型上光油和压光油，不仅去掉了有毒溶剂，而且光泽度得到进一步提高，其性能指标超过进口台湾同类产品。

    分散型水基上光油

    水溶性上光油（或称水性上光油），其最大的优点是无气味、无毒性、无环境污染，不需要溶剂，可以从根本上改善生产环境。这种上光油是90

    年代发展起来的环保型上光油，在发达国家很受欢迎。随着国内外对环保健康方面的要求日益提高，水性上光油已成为印刷上光的发展趋势。

    分散上光材料的主要成分是聚合物分散体，也称为处于极细分布状态的改性丙烯酸盐。它由合成树脂和水两部分组成，其中合成树脂占45%，水占55%。由于在一般情况下合成树脂是不溶于水的，因此，在这类上光油中，水起弥散作用，故在使用时应充分搅拌。这类上光油属环保型材料，分散型水基上光油分高光泽、普通光泽和亚光三种，其上光效果基本能满足印刷设计者的要求。

    使用分散上光涂料最大的优点是：新涂布的材料可长时间保存。成膜性能好、上光涂层光泽度高、结皮干燥快、只需要少量喷粉或不需要喷粉，具有非常优良的耐摩擦性，耐水、耐热、耐老化，无味、不泛黄、不变色、上光涂层弹性高，上光油具有良好的滑动性；可水洗、水溶、热封温度可达到200℃，其废弃后可生物降解，是较理想的上光油。

   分散型水基上光油耐磨性用50个／平方厘米压力测定，一般能达到150擦／分钟。亮光性一般能达到50～70亮度单位，高档亮光型上光油可超过80，有时甚至超过UV亮油，达到90。分散型水基上光油的干燥过程，30%是通过蒸发，70%靠材料渗透吸收，干燥迅速，约几秒钟即可完成。当上光油尚含20%～30%的水分时就可结膜，故它不需采用任何烘干方法。但若使用红外线或热风干燥方法，可提高干燥速度。成品堆放温度不应高于30℃，宜在20℃～60℃和条件下堆放。

    其不足之处是：使用薄纸（大约90克／平方米）时可能会出现纸张变形，如果进行两面上光操作，要求纸张必须达到大约135克／平方米的限制厚度（取决于纸张材料的质量），必须使用耐碱油墨，不易除掉已经干燥的涂层。

    UV（紫外光固化）上光油

    UV（紫外光固化）上光油是80年代后期兴起的新型上光涂料，这种上光涂料则敷于印刷表面，通过紫外光的瞬间照射，涂料内部结构发生交联反应，立即生成具有坚固光泽的薄膜层。这种光固化上光油无溶剂挥发，上光固化速度快、生产效率高，而且光泽度、耐磨性等各项耐候性能均属上乘。在铜版纸及高档涂层上的上光效果甚至超过覆膜效果，在高档次高质量印刷品上光中使用量越来越大，有些地区的用量甚至超过水性光油。

    辐射固化型上光油有紫外线（UV）固化上光油和电子束（EB）固化上光油两种。它们均为分子量较低而固体成分较高的上光油。其上光膜的硬化成型是通过紫外线照射或电子束碰撞固化而成的，干燥能量较低。在整个固化过程中，该类上光油放射性极小，几乎不污染空气，其固化膜因交联度大而硬度高，光亮性也很好。

    紫外线上光涂料内的固体材料几乎占了100%，由多种具有高活性的小塑料粒子（丙烯酸盐）、光致引发剂、各种添加剂和活性稀释剂组成。紫外线上光技术使用短波激励紫外线使上光涂层干燥，干燥过程是化学反应过程。在这个化学反应过程中，通过光致引发剂和紫外线的作用产生原子团，从而导致烯酸盐相互结合，这个过程也称作游离基链式聚合反应。

    紫外线上光涂料的优点是：涂层光泽度高、紧固耐久、干燥快速、不需要喷粉、耐磨性非常高、无溶剂，也适用于塑料或金属板等非吸水性印刷材料。

    紫外上光油的缺点是：上光成本较高、能量消耗较大、有味、必须考虑健康和操作安全性，产品回收有限，如果辐射不充分不能进行后期干燥。

    此外，还有紫外光固体100%光油和红外固化43%水性上光油。其紫外光固光油有高光亮、高速高光亮和亚光型。其中有可烫金、可粘合和对各种油墨有粘附力强的品种。红外光固油墨具有中低亮度打底可粘合和高光亮两种。粘合剂，紫外移位外固化上光油因其突出的环保性受到企业欢迎。

    这些产品有：适用于粘接纸板与OPP膜的100%固体含量的PU高粘度粘合剂，45%固体丙烯酸水基粘合剂，用于软包装的PV100%固体量的双组分硬化刘和单组分粘合剂。

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