После воздействия УФ-излучения УФ-чернила могут выглядеть сухими на поверхности, в то время как внутренняя часть еще недостаточно отверждена. Это касается светоблокировки пигмента, толщины пленки, энергии источника света и соответствия рецептуры. Улучшение означает поочередную проверку состава чернил, толщины отпечатка и условий отверждения, а не просто удлинение экспозиции.
Введение
УФ-чернила быстро затвердевают, их высыхание не зависит от традиционного испарения растворителя, и они используются в печати упаковки, печати этикеток и в некоторых случаях промышленной печати.
В производстве иногда возникает непростая ситуация: после воздействия УФ-лампы поверхность кажется сухой и плохо оставляет следы, однако при укладке, перемотке или дальнейшей обработке чернила прилипают, размазываются или плохо прилипают.
Это не обязательно означает, что чернила вообще не затвердели; скорее всего, степень отверждения различается на поверхности и внутри. Чтобы найти причину, проанализируйте, может ли ультрафиолетовый свет проникнуть в красочную пленку, подобрана ли система фотоинициатора и подходят ли фактические условия отверждения.
Распространенные причины сухой поверхности с незатвердевшей внутренней частью
Причина 1
Пигмент блокирует ультрафиолет, поэтому интерьер получает слишком мало энергии. УФ-отверждение чернил основано на УФ-излучении, заставляющем фотоинициатор вырабатывать активные соединения, которые способствуют сшиванию в системе смолы. Когда содержание пигмента высокое, пигмент сильно поглощает данную полосу или используется темный пигмент с сильной светоблокирующей способностью, проникновение УФ-излучения в красочную пленку может быть затруднено. Поверхность поглощает достаточно света и быстро образует отвержденный слой, тогда как реакция в глубине может быть недостаточной. Таким образом, при одинаковом оборудовании и времени выдержки прозрачные или светлые чернила и темные чернила с высокой непрозрачностью могут отверждаться по-разному.
Причина 2
Красочная пленка слишком толстая, глубина отверждения отстает. Если наносится слишком много чернил, объем переноса анилокса слишком велик или чернила скапливаются локально, толщина пленки может превысить пределы, с которыми может справиться состав и оборудование для отверждения. Даже при затвердевшей коже на поверхности внутри могут остаться непрореагировавшая смола или активные компоненты. Более длительная выдержка не обязательно решает проблему, поскольку совпадение спектра, распределение интенсивности света и светопоглощение чернил также имеют значение.
Причина 3
Фотоинициатор и источник света не совпадают. Каждому фотоинициатору соответствует своя полоса поглощения. Если основная полоса излучения лампы плохо совпадает с фотоинициатором в рецептуре, чернила могут получить слишком мало инициирующей энергии, даже если оборудование показывает нормальную мощность. Тип фотоинициатора, дозировка и совместимость с пигментом и смолой также влияют на отверждение. Простое добавление большего количества фотоинициатора не обязательно приводит к соответствующему улучшению, а избыток может повлиять на запах, цвет, стабильность при хранении или другие свойства.
Причина 4
Мощность лампы снижается или скорость линии слишком высока. По истечении определенного периода использования мощность УФ-лампы может измениться; грязные поверхности ламп, старые отражатели и измененное расстояние между лампами также могут снизить интенсивность излучения, попадающего на чернила. Слишком быстрая работа линии сокращает время выдержки, а недостаточная подача энергии легко приводит к неполному отверждению. Поэтому не смотрите только на номинальную мощность; судите по фактическому излучению, дозе энергии, спектру и скорости линии.
Как устранить неполадки в недостаточно выдержанном интерьере
Сначала проверьте оборудование для отверждения. Проверьте состояние лампы, чистоту крышки лампы и отражателей, а также убедитесь, что расстояние между лампами, мощность оборудования и скорость линии соответствуют технологическим требованиям. По возможности измеряйте фактическую мощность с помощью подходящего радиометра или счетчика энергии, а не полагайтесь на дисплей.
Затем проверьте толщину пленки и систему пигментов. При других условиях, насколько это возможно, сравните различные количества, цвета или непрозрачность чернил. Если тонкие пленки хорошо отверждаются, но толстые остаются липкими внутри, сосредоточьтесь на проникновении света и глубине отверждения. Если проблема связана с темными чернилами или чернилами с высоким содержанием пигмента, проверьте светопоглощение пигмента и систему фотоинициатора.
Наконец, проверьте систему фотоинициатора и состав смолы. Если оборудование в норме и толщина пленки не имеет явных отклонений, но отверждение все еще недостаточно, проверьте, соответствует ли полоса поглощения фотоинициатора фактическому источнику света и соответствуют ли системы смолы, мономера и пигмента текущим условиям отверждения. Проверьте изменения на небольших сравнительных образцах, наблюдая за отверждением поверхности, внутренней обработкой, адгезией, стойкостью к истиранию и последующей обработкой, а не судя только по ощущению поверхности.
Могут ли добавки улучшить внутреннюю обработку?
Добавки могут помочь улучшить дисперсию, выравнивание, смачивание или другие характеристики нанесения, но не каждую проблему с сухой поверхностью и влажной внутренней частью можно решить путем их добавления. Если проблема связана с агломерацией пигмента, неравномерностью красочной пленки или плохой дисперсией, подходящая диспергирующая добавка может помочь улучшить однородность. Но если основной причиной является несоответствие светового диапазона, недостаточная фактическая энергия облучения или слишком толстая пленка, сначала следует отрегулировать процесс отверждения или систему рецептуры.
Обратите внимание, что обычные добавки, такие как выравнивающие агенты и диспергаторы, — это не то же самое, что ускорители отверждения. Без четкого механизма и проверки слепое повышение дозировки добавок может привести к новым проблемам с поверхностной миграцией, межслойной адгезией или последующей обработкой.
Часто задаваемые вопросы
Означает ли сухая поверхность, что вся красочная пленка затвердела? Нет. Поглощение ультрафиолетового света пигментом, толщина пленки, соответствие фотоинициатора и источника света, а также фактическая мощность оборудования могут вызвать разницу между поверхностью и интерьером.
Почему темные чернила ведут себя иначе, чем светлые? Высокое содержание пигментов или сильно поглощающие и блокирующие свет темные пигменты могут препятствовать проникновению ультрафиолетового света в пленку, поэтому более глубокие слои могут реагировать недостаточно.
Всегда ли поможет более высокая дозировка фотоинициатора? Не обязательно. Избыток может повлиять на запах, цвет или стабильность при хранении, также имеют значение тип и совместимость фотоинициатора.
Может ли выравнивающий агент или диспергатор действовать как ускоритель отверждения? Нет. Такие добавки не являются ускорителями отверждения, и слепое увеличение их дозировки может вызвать проблемы с поверхностной миграцией или адгезией.
Резюме
Сухая поверхность не означает, что вся красочная пленка затвердела. Поглощение ультрафиолетового света пигментом, толщина пленки, соответствие фотоинициатора и источника света, а также фактическая мощность оборудования — все это может создать разницу между поверхностью и интерьером. При поиске неисправностей начните с оборудования и условий процесса, затем проанализируйте толщину пленки, систему пигментов и соответствие рецептуры. Сравнение элементов показывает, связана ли проблема с потреблением энергии света, глубиной отверждения или собственной реакционной системой чернил.