Kateri dejavniki bodo vplivali na tiskarski učinek UV črnila na papir?

 

1. odločilna vloga lastnosti papirja o učinkih tiskanja

2. Nadzor jedrnih parametrov formule UV črnila

3. Koordinirana optimizacija tiskarske opreme in procesov

4. natančen nadzor pogojev utrjevanja UV

5. Sistematičen vpliv okoljskih dejavnikov

 

 

1. odločilna vloga lastnosti papirja o učinkih tiskanja

 

Absorpcija črnila: struktura por in površinska polarnost papirja določata absorpcijsko sposobnost črnila. Za ohlapen papir (na primer časopisni papir) ima v notranjosti večje in več pore, ki tvorijo kapilarno strukturo. Ko UV črnilo stopi v stik s površino časopisnega odtisa, bo vezivo v črnilu hitro prodrlo v papir, ki ga poganja kapilarna dejanja. Ta postopek hitrega absorpcije lahko pospeši fiksacijo črnila, tako da lahko črnilo hitreje doseže določeno stopnjo suhosti na površini papirja. Vendar pa so zaradi velike količine hitre absorpcije veziva delci pigmentov v črnilu razmeroma bolj zadržani na površini papirja in ne morejo tvoriti enotne in tesne ureditve, kar lahko povzroči, da se sijaj plasti črnila zmanjšuje, kar predstavlja večjo vizualni učinek.

Vendar ima kompaktni papir (na primer prevlečen papir) prevlečeno površino z majhnimi in enakomerno porazdeljenimi pore. Med postopkom tiskanja fine pore prevlečenega papirja omogočajo, da nizko molekulsko vezivo prodrejo v papir, visoko molekulske komponente pa je težko vstopiti v pore zaradi večje molekulske velikosti in tako ostanejo bolj na površini papirja. Te polimerne komponente, ki se zadržujejo na površini, podvržejo reakciji ozdravitve pod delovanjem UV svetlobe, da tvorijo gladek, neprekinjen in gost film s črnilom, zaradi česar imajo prevlečeni papirni odtisi visok sijaj in svetlo barvno zmogljivost.

Poleg tega je za nekatere neabsorbentne filmske substrate (na primer plastični filmi) zaradi nizke površinske polarnosti črnilo težko navlažiti in se držati njihovih površin. Zdravljenje s korono je učinkovita metoda izboljšanja. Z nanosom visoke napetosti na površino filma nastane pojav iz koronskega praznjenja, molekularna struktura sprememb površine filma in uvedena polarne skupine, da se poveča polarnost površine filma. Na ta način se lahko črnilo bolje navlaže in razširi na površini filma, ki ga je obdelal s korono, izboljša silo vezave med črnilom in podlago ter izboljša kakovost tiskanja.

Površinska hrapavost:
Površinska hrapavost papirja pomembno vpliva na tiskarski učinek UV črnila. Groba površina ima več mikroskopskih izrastkov in depresij. Ko črnilo stopi v stik s papirjem, lahko te izrastke mehansko grizejo s črnilom, tako da se izboljša oprijem črnila na površini papirja. Vendar ima ta groba površina tudi določene pomanjkljivosti. Pri tiskanju pik bo črnilo več zapolnilo konkavni del, zaradi česar se bodo pike med tiskanjem razširile, zaradi česar so podrobnosti o tiskanih slikah zamegljeni in vplivali na jasnost tiskanih izdelkov. Pri tiskanju na terenu bo zaradi neenakomerne hrapavosti površine porazdelitev črnila na površini papirja tudi neenakomerna, lokalna plast črnila pa je lahko preveč debela ali pretanka, kar ima za posledico neskladne barve polja tiskanja, kar vpliva na celoten učinek tiskanja.

Kot primer jemljemo neobremenjen papir, je njegova površina razmeroma groba. V procesu tiskanja je treba za uravnoteženje učinkovitosti prenosa in obnovitve podrobnosti, tiskarski tlak in viskoznost črnila je treba primerno prilagoditi. Ustrezno povečanje tiskarskega tlaka lahko črnilo bolje napolni konkavni del površine papirja in izboljša učinkovitost prenosa črnila, vendar lahko prekomerni tlak povzroči prekomerno širitev pik. Hkrati je zelo kritično tudi prilagajanje viskoznosti s črnilom. Večja viskoznost črnila lahko zmanjša difuzijo črnila na površini papirja in pomaga ohraniti obliko in velikost pik, vendar lahko previsoka viskoznost povzroči težave pri prenosu črnila in neenakomerni plasti črnila.

Vrednost pH:
PH vrednost papirja je ena od njegovih pomembnih kemijskih lastnosti, ki ima veliko učinkov na tiskarski učinek UV črnila. Kisli papir (pH <7) vsebuje določeno količino kislih snovi, kar bo zaviralo postopek snemanja oksidacije črnila. V procesu sušenja tradicionalnih črnil je oksidacijsko snemanje pomemben mehanizem sušenja, kislo okolje pa bo ta postopek upočasnilo in s tem podaljšalo čas sušenja črnila. Za UV črnila, čeprav je njegova glavna metoda sušenja UV svetloba, lahko kislo okolje še vedno ovira reakcijo strjevanja črnila in vpliva na učinek strjevanja.

Alkalni papir (ph> 7) lahko povzroči razbarvanje črnila ali papir. Alkalne snovi lahko kemično reagirajo z nekaterimi komponentami v črnilu, kar povzroči, da se barva črnila spremeni, kar vpliva na barvno natančnost tiskanega izdelka. Hkrati bo alkalno okolje dolgo delovalo na papirju, kar bo uničilo strukturo papirnatih vlaken, papir naredil krhko in zmanjšalo fizično moč in trajnost papirja.

V postopku odmika tiskanja bo pH vrednost papirja pomembno vplivala tudi na ravnovesje raztopine vodnjaka. Rešitev vodnjaka ima pomembno vlogo pri odmiku tiskanja. Prazen del tiskarne plošče lahko ohrani hidrofilni in prepreči, da bi se črnilo oprijelo praznega dela. Vendar pa bo pH vrednost papirja vplivala na pH ravnovesje raztopine vodnjaka. Če je papir kisel, lahko poveča kislost raztopine vodnjaka in povzroči emulgacijo črnila. Emulgacija s črnilom se nanaša na mešanje raztopine črnila in vodnjaka, da tvori emulzijo, ki bo zmanjšala viskoznost in prenosljivost črnila, vplivala na kakovost tiskanja in povzročila težave, kot so lahka barva črnila in zamegljene pike. Če je papir alkalen, lahko povzroči, da se alkalnost raztopine vodnjaka poveča, kar poslabša adhezijo črnila na tiskalni plošči in povzroči lepljivo umazanijo, torej sledovi črnila, ki se pojavljajo v praznem delu tiskanega izdelka.

Togost in debelina:
Togost in debelina papirja sta tudi pomembni dejavniki, ki vplivajo na tiskarski učinek UV črnila. Tanki papir je med tiskanjem enostaven za deformiranje zaradi tanke debeline in relativno nizke fizične trdnosti. Na primer, v procesu večbarvnega prepisovanja se lahko tanek papir upogne, osnove in druge deformacije zaradi dejavnikov, kot sta tiskanje tlaka in krčenje sušenja črnila, kar bo povzročilo netočno prepisovanje naknadnih barv in odstopanje odtisanja, kar ne more natančno poravnati grafike tiskanega izdelka.

Debel papir zaradi svoje debeline močneje absorbira UV svetlobo. Med postopkom ozdravitve UV mora UV svetloba prodreti v črnilo in površino papirja, da prenese energijo na fotoinitator v črnilu in s tem sproži reakcijo strjevanja. Ko je papir debelejši, bo UV svetloba absorbirana in raztresena v procesu prodiranja v papir, kar ima za posledico zmanjšanje energije UV svetlobe, ki doseže spodnje črnilo. Če se energije ozdravitve ustrezno ne poveča, spodnje črnilo morda ne bo popolnoma ozdravljeno, kar bo vplivalo na oprijemljivost črnila, odpornost na obrabo in druge lastnosti. Zato je pri tiskanju na debelem papirju običajno povečati moč UV svetilke ali povečati čas strjevanja, da zagotovi, da lahko spodnje črnilo dobi dovolj energije za ozdravitev in pridobitev dobrega tiskarskega učinka.

 

2. Nadzor jedrnih parametrovUV črniloformula

 

Kemična sestava in reološke lastnosti črnila neposredno določajo učinek tiskalnosti in strjevanja.

 

2.1. Viskoznost in tiksotropija:
Viskoznost vpliva na učinkovitost prenosa črnila in jasnost pik. Črnila z nizko viskoznostjo (na primer odmik UV črnil) so primerna za tiskanje visoke hitrosti, lahko pa povzročijo vodne oznake ali svetle barve; Črnila z visoko viskoznostjo (kot so zaslonska UV črnila) so ugodna za kopičenje debelega črnila, vendar jih je treba uskladiti z visokimi trdnimi strgalniki, da se izognete lepljenju plošč. Tiksotropna črnila se zgostijo, ko stojijo, kar lahko zmanjša kapljanje črnila med tiskanjem.

 

2.2. Koncentracija in razpršitev pigmenta:
Pigmenti z visoko koncentracijo (na primer bela in črna) absorbirajo več UV svetlobe, kar ima za posledico nepopolno strjevanje. Na primer, neprozorno belo črnilo je težje zdraviti kot črno, UV energijo pa je treba povečati ali pa je treba zmanjšati debelino črnila. Slaba disperzija pigmenta lahko povzroči nože ali odstopanja odtenkov, ki jih je treba optimizirati s strani razpršilcev.

 

2.3. Fotoinitiator in smolni sistem:
Absorpcijski spekter fotoinitiatorja se mora ujemati z UV svetlobnim virom. Vrsta smole določa prožnost in kemično odpornost plasti črnila. Akrilne smole se hitro ozdravijo, vendar so bolj krhke, medtem ko poliuretanske spremenjene smole lahko izboljšajo oprijem.

 

2.4. Dodajanje dodatkov:
Sredstva za izravnavo izboljšujejo plodnost filma o črnilu in zaviralci preprečujejo, da bi črnilo med shranjevanjem prezgodaj ozdravilo. Promotorji adhezije (kot so silonalna sredstva za spajanje) lahko povečajo kemično vez med črnilom in papirjem.

 

3. Koordinirana optimizacija tiskarske opreme in procesa

 

Parametri zmogljivosti in delovanja opreme neposredno vplivajo na natančnost prenosa in učinkovitost strjevanja črnila.

3.1. Prilagoditev metode tiskanja:
Offset tiskanje: Primerno za visoko natančno grafiko, je treba nadzorovati ravnotežje z vodo in črnilo, da se izognete emulgiranju UV črnila.
Flexo tiskanje: kvantitativna oskrba s črnilom skozi Anilox valja, primerna za trdno tiskanje na velikem območju, vendar je treba pozornost nameniti ujemanju napajanja UV svetilke in hitrosti tiskanja.
Zaslonski tisk:Dosežemo je lahko debelo črnilo (10-12}), vendar je treba predhodno ogreti črnilo z visoko viskoznostjo za izboljšanje fluidnosti.

3.2. Sistem za oskrbo s črnilom:
Pri graviturnem tiskanju število linij Anilox valja in oblike luknje s črnilom določa količino prenosa črnila. Visoko linijski valji Anilox (na primer 1200LPI) so primerni za fino tiskanje, za trdne barvne bloke pa se uporabljajo nizko linijski valji (na primer 300LPI).

3.3. Pritisk in hitrost:
Nezadostni tiskarski tlak bo vodil do nezadostnega prenosa črnila, pretiran tlak pa lahko zdrobi papirna vlakna. Kadar je hitrost tiskanja prehitra, je treba povečati moč UV svetilke ali povečati število enot strjevanja, da se zagotovi popolno strjevanje.

 

 

4. natančen nadzor pogojev utrjevanja UV

 

Postopek strjevanja je ključna povezava pri določanju delovanja črnil in ga je treba optimizirati iz treh vidikov: energije, valovne dolžine in okolja.

 

1. izbor UV svetlobnega vira:
Živosrebrna svetilka: Celoten spekter, primeren za večbarvne črnila, vendar visoko porabo energije in kratka življenjska doba (približno 1000 ur).

UV LED: ozek spekter (na primer 395Nm), nizka poraba energije, dolga življenjska doba (20, 000 ure), vendar se mora ujemati s fotoinitatorjem s črnilom in lahko povzroči, da se oprijem zmanjša zaradi značilnosti vira hladne svetlobe.

 

2. upravljanje z energijo:
UV energijo je treba prilagoditi glede na vrsto črnila in debelino črnila. Na primer, tiskanje na papirju običajno zahteva 800-1200 mj/cm², medtem ko lahko filmsko tiskanje zahteva več kot 1500mJ/cm². Nezadostna energija vodi do nepopolnega strjevanja, prekomerna energija pa lahko povzroči krčenje črnila ali deformacijo podlage.

 

3. Okolje za ozdravitev:
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 stopinj) lahko pospeši strjevanje s črnilom, vendar je treba preprečiti deformacijo papirja.

 

5. Sistematični vpliv okoljskih dejavnikov 

 

Okoljske spremenljivke, kot so temperatura, vlaga, prah in statična elektrika, je treba vključiti v celoten nadzor tiskanja.

 

5.1. Nadzor temperature in vlažnosti:
Temperatura: Viskoznost črnila se z zvišanjem temperature zmanjšuje in 20-25 stopnja je idealen delovni obseg. Preveč temperatura lahko povzroči pretok črnila, prenizka temperatura pa lahko povzroči gelacijo.

Humidity: High humidity (>70% RH) lahko povzroči, da papir absorbira vlago in deformiranje, kar vpliva na natančnost prekrivanja; nizka vlaga (<30% RH) is prone to static electricity, adsorbing dust and interfering with ink transfer.

 

5.2. Upravljanje čistoče:
Tiskarska delavnica mora vzdrževati nizko raven prahu, da se izognete prahu, ki se vdela v črnilo, da tvori bele lise. Onesnaževanje se lahko zmanjša s sistemi za filtracijo zraka in redno čiščenje.

 

5.3. Statična izločanje električne energije:
Statična elektrika lahko povzroči brizganje črnila ali oprijem papirja. Ionski ventilatorji ali vlaženje (vlaga> 50% RH) se lahko uporabijo za zmanjšanje tveganja za statično elektriko.