UV-musteet

UV-musteet ja -lakat esiteltiin ensimmäisen kerran graafisessa teollisuudessa 1970-luvun alussa. Kuitenkin vasta viimeisen kahdenkymmenen vuoden aikana niiden käyttö on yleistynyt.

UV-teknologia tarjoaa tulostimelle huomattavia teknisiä etuja käytetystä painoprosessista riippumatta (offset, kohopaino, flekso, vedetön, lakkaus, serigrafia jne.).

• Tuottavuus paranee ultraviolettisäteilyn alaisen kuivauksen ansiosta, mikä mahdollistaa kaiken tyyppiset päällepainatukset tai leikkaus- ja taittotoimenpiteet välittömästi tulostuksen jälkeen.

● Korkea tulostuslaatu (erinomainen kiilto, hyvä fysikaalinen ja kemiallinen kestävyys).

● Puhdas tekniikka ilman VOC-yhdisteitä (Volatile Organic Compounds), mikä säästää ympäristöä.

Tässä artikkelissa kuvataan tämän tekniikan pääkohdat:

● Formulaatio

● Kuivaus

● Musteprofiili

● UV-musteilta vaadittavat ominaisuudet

● Terveys ja turvallisuus

● Vianetsintä

Formulaatio

● Käytetystä tulostusmenetelmästä riippumatta UV-musteet koostuvat seuraavista komponenteista:

Komponentti	Sisältö	Päätoiminnot
Oligomeerit	40 - 50 prosenttia	Reaktiiviset aineet, jotka määräävät musteen pääominaisuudet (puristuskestävyys, painettavuus, kestävyys jne.)
Pigmentit (orgaaniset tai mineraalit)	15-20 prosenttia	Väritysmateriaalit valitaan käyttökohteiden ja tarvittavien kiinnitysten mukaan.
Monomeerit	5-20 prosenttia	Reaktiiviset laimentimet, jotka mahdollistavat viskositeetin säätämisen. Ne vaikuttavat mustekalvon lopullisiin ominaisuuksiin.
Fotoinitiaattorit	5-12 prosenttia	UV-säteilylle herkkiä aineosia, jotka käynnistävät mustekalvon polymerointireaktion.
Lisäaineet	1-8 prosenttia	Tuotteet, jotka vaikuttavat tiettyihin ominaisuuksiin, kuten reologiaan, tarttumiseen, hankauskestävyyteen jne.

● UV-musteet eivät sisällä haihtuvia aineita. Toisin kuin perinteisissä musteissa, 100 prosenttia alustalle kerrostuneesta musteesta jää kuivaan mustekalvoon.

Tyypillinen UV-musteen koostumus

Kuivaus

UV-musteet kuivuvat kemiallisen polymerisaatioreaktion kautta, joka alkaa altistumisesta UV-säteilylle. Tämä sekunnin murto-osassa tapahtuva reaktio voidaan jakaa useisiin eri vaiheisiin. Nestemäinen muste (kun se on painettu) altistetaan UV-säteilylle (joka kulkee asennettujen UV-lamppujen alla tulostusprosessin aikana). Tämä altistuminen saa aikaan kemiallisen reaktion, joka herkistää musteen fotoinitiaattorit. Fotoinitiaattorit synnyttävät reaktiolajeja, jotka tunnetaan nimellä vapaita radikaaleja, jotka edistävät reaktiota. Vapaat radikaalit käynnistävät ketjureaktion formulaation oligomeerin ja monomeerisideaineiden välillä. Nestemäinen muste kovettuu. Reaktion lopussa muodostuu kiinteä verkko, joka integroi pigmentin.

Prosessi UV-kovettumiseen

Kuten mikä tahansa muukin valosäteilyn muoto, UV-säteilyä voidaan luonnehtia sen aallonpituudella (λ). UV-säteilyspektri sijaitsee näkyvää valoa lyhyemmillä aallonpituuksilla, ja se voidaan jakaa kolmeen osaan:

● UV-C (200-280 nm) aktivoi fotoinitiaattorit ja varmistaa pinnan kuivumisen.
● UV-B (280-315 nm) ylläpitää polymerointireaktion.
● UV-A (315-380 nm) takaa syvän kuivumisen.

Sähkömagneettinen spektri

● UV-lamput säteilevät eri UV-alueilla parhaan kuivaustehokkuuden saavuttamiseksi.

Varotoimenpiteet

Käytettyjen kuivausrumpujen tai musteiden tyypistä riippumatta on erittäin tärkeää tarkistaa tulostettaessa seuraavien parametrien yhteensopivuus:
● Lamppujen teho, luonne ja kunto.
● Tulostusnopeus.
● Saostetun musteen määrä.

Jos musteet eivät kuivu kunnolla, voidaan suorittaa useita toimenpiteitä:
● Tarkista kunkin lampun teho ja käyttötuntimäärä (UV-lamppujen kunnon tarkistamiseen on saatavilla yksinkertaisia laitteita).
● Hidasta tulostusnopeutta.
● Lisää musteeseen 1–3 prosenttia UV-valoinitiaattoria.

Musteen profiili

Mustealueiden suorituskykyä kuvataan kuuden musteen profiilin graafisesti esittämän kriteerin mukaisesti. Jokaiselle kriteerille on annettu yksinkertainen luokitus väliltä 1–6:
● 1=keskimääräisestä alhaiseen suorituskykyyn.
● 6=erinomainen suorituskyky.

Visualisoimalla sarjan teknisen profiilin tulostin voi ennustaa musteen käyttäytymistä puristimessa sekä painon laadullisia tuloksia, mikäli sopiva substraatti on valittu.

Musteen suorituskykykriteerien määritelmät:

Kuivaus:Musteen kyky kuivua UV-valossa, eli musteen kyky tulostaa suurella nopeudella aiheuttamatta kuivumisongelmia.

Kiinnitys:Musteen kyky tarttua synteettisiin alustoihin.

Värin vahvuus:Musteen kyky saavuttaa maksimaalinen optinen tiheys pienimmällä määrällä mustetta.

Kiilto:Kuivan mustekalvon heijastaman valon voimakkuus (riippuu hyvin alustan pinnan kunnosta).

Hankaus-/naarmuuntumiskestävyys:Kuivan mustekalvon kyky kestää hankausta ja fyysistä rasitusta.

Puristusvakaus:Musteen kyky säilyttää kaikki ominaisuutensa (reologia, siirto jne.) painon aikana.

Päällepainatus:Musteen kyky vastaanottaa lämpösiirtoa, kuumaleimausta, laminointia, lasertulostusta jne.

UV-musteiden vaaditut ominaisuudet

UV-offset-musteiden ominaisuudet

• Vesi/mustetasapaino: UV-offset-musteet on muotoiltu siten, että vesi/muste-emulsio on samanlainen kuin tavanomaisessa offset-musteessa, jotta saadaan selkeimmät pisteet ja optimaalinen terävyys.

• Sumua: muste ei saa roiskua, kun se siirretään teloilla.

• Värin lujuus: sideaineen koostumuksen on mahdollistettava pigmentin optimaalinen kehitys parhaan tulosteen saamiseksi.

• Reologia: UV-offset-musteilla on oltava sopiva reologia – joustavia, jotta ne eivät "nukkuisi" mustekanavassa ja nesteessä puristimessa vesi/musteemulsion ja pisteiden terävyyden optimoimiseksi. Myös reologia vaikuttaa siirtoon.

• Tack: Tack edustaa halkaisuvoimaa, joka tarvitaan mustekalvon levittämiseen alustalle. Sen on oltava mahdollisimman alhainen, jotta vältytään mahdollisilta substraatista poimimisen tai rekisterien epäsynkronoinnin aiheuttamalta ongelmalta.

• Säilyvyys: UV-musteilla on rajoitettu käyttöikä riippuen niiden koostumuksesta ja säilytysolosuhteista. On suositeltavaa säilyttää ne 5-30 asteessa valolta suojattuna. Brancher UV offset -musteilla on 12 kuukauden takuu.

• Kuivuminen: UV-offset-musteiden on oltava hyvin reaktiivisia, jotta ne voivat kuivua kokonaan suurilla tulostusnopeuksilla.

Vedettömän UV-musteen ominaisuudet

• Värin vahvuus.

• Reologia: UV-vedettömien musteiden on oltava joustavia varmistaakseen hyvän siirtymisen telasarjassa, mutta riittävän viskoosia levyjen sävytyksen välttämiseksi.

• Puristuskäyttäytyminen: Vedettömät UV-musteet on muotoiltu mahdollistamaan levyn painettavien ja ei-tulostuvien (silikonoitujen) alueiden helppo erottaminen toisistaan.

• Tarttuvuus: mahdollisimman vähän, kuten UV-offset-musteilla.

• Säilyvyys: Brancherin vedettömillä UV-musteilla on 12 kuukauden takuu.

• Kuivuminen: UV-vedettömien musteiden on oltava melko reaktiivisia, jotta ne kuivuvat yhdellä kertaa tavallisessa UV-kuivaimessa.

UV Flexo -musteiden ominaisuudet

• Värin vahvuus.

• Reologia: UV-flexomusteiden reologian on oltava samanlainen kuin tavanomaisten fleksomusteiden (joko vesi- tai liuotinpohjaisten) reologian. Niiden on pysyttävä nestemäisinä lämpötilasta, seisontaajasta ja tulostusvaiheista riippumatta (mustekanavassa, aniloxtelalla, levyllä, ennen kuivaamista jne.).

• Puristuskäyttäytyminen: matala vaahto, helppo pumpata, hyvä siirtyminen lautaselle jne.

• Säilyvyys: Brancher UV flexo -musteilla on 12 kuukauden takuu.

• Kuivuminen: UV-flexo-musteiden on oltava melko reaktiivisia, jotta ne kuivuvat yhdellä kertaa UV-lampun alla, mutta ei liikaa, jotta vältetään käpristymisilmiö.

UV-kohopainovärien ominaisuudet

• Värin vahvuus.

• Reologia: UV-kohopainomusteet eivät saa olla liian kiinteitä, jotta ne eivät "nukkuisi" mustekanavassa, eivätkä liian juoksevia, jotta ne eivät peitä näyttöä.

• Tarttuvuus: mahdollisimman vähän, kuten UV-offset-musteilla.

• Säilyvyys: Brancherin UV-kohopainomusteilla on 12 kuukauden takuu.

• Kuivaus: UV-kohopainomusteiden on oltava melko reaktiivisia voidakseen kuivua yhdellä kertaa tavallisessa UV-kuivaimessa.

UV-lakkojen ominaisuudet

• Kiilto.

• Fysikaalinen ja kemiallinen kestävyys: UV-päällyslakkojen on kestettävä kaikenlaisia fysikaalisia (naarmuuntumista, hankausta, hankausta) ja kemiallisia (liuotin, ohenne) rasitteita.

• Säilyvyys: Brancher UV-lakoilla on 12 kuukauden takuu.

• Kuivuminen: UV-lakkojen on oltava täysin kuivia sen jälkeen, kun ne ovat kulkeneet UV-kuivausrummun alla, kerrostetun kalvon painosta riippumatta.

Terveys ja turvallisuus

Niiden erityisestä koostumuksesta johtuen UV-musteita käsiteltäessä ja käytettäessä on noudatettava varotoimia. Oligomeerit ja monomeerit, jotka ovat tärkeimmät UV-musteiden ja -lakkojen ainesosat, ärsyttävät enemmän tai vähemmän ihoa (Xi-symboli etiketeissä). Toisaalta, kun UV-musteet ovat kuivuneet, ne eivät enää aiheuta käsittelyriskejä.

Varotoimet UV-tuotteita käsiteltäessä
Tuotteet	Mahdolliset vaikutukset	Varotoimenpiteet
UV-musteet ja UV-päällyslakat	Pitkäaikainen ihokosketus voi aiheuttaa ärsytystä. Roiskeet silmiin voivat aiheuttaa ärsytystä.	Älä käytä liuotinainetta musteen puhdistamiseen. Pese saippuavedellä 15 minuuttia. Vältä pitkäaikaista ihokosketusta – käytä käsineitä ja suojalaseja. Silmäkosketus: huuhtele vedellä ja hakeudu lääkärin hoitoon.
Puhdistusliuottimet	Rasvanpoistovaikutus iholla.	Käytä käsineitä ja käytä suojavoidetta.

Varotoimet, kun tulostat UV-tuotteilla

● Ultraviolettisäteily, jonka aallonpituus on alle 220 nanometriä, tuottaa otsonia. Liiallinen otsonipitoisuus voi aiheuttaa pistelyä silmissä ja päänsärkyä.

Syntynyt otsoni on poistettava.

Kaikissa UV-kuivausasennuksissa otsoni evakuoidaan työpajan ulkopuolelle samoilla tuulettimilla, joita käytetään lamppujen jäähdyttämiseen. Siksi on tärkeää tarkistaa, että nämä tuulettimet toimivat oikein.

● UV-lamput toimivat lämmön tuottajina. Vältä kosketusta kuivausjärjestelmään, koska se voi aiheuttaa vakavia palovammoja.

● Vältä samalla tavalla silmäkosketusta UV-säteilyn kanssa, joka voi aiheuttaa palovammoja silmiin.

Vianetsintä UV-offsetpainatuksessa

Tapahtumat

1. Sumua (musteroiskeita)

2. Substraatin poiminta

3. Riittämätön kuivaus

4. Huono musteen siirto

5. Huono tarttuvuus alustaan

Musteiden polymerointi säiliössä

Todennäköiset syyt ja ratkaisut

1. Sumuttuminen (musteroiskeet) (takaisin tapauksiin)

Syy	Liikaa mustetta teloissa.
Lääke	Vähennä mustetta.
Syy	Rullat on säädetty väärin.
Lääke	Tarkista paineet (pienennä tarvittaessa).
Syy	Väärä pH tai epätasapaino liuoksessa.
Lääke	Tarkista liuos ja korjaa tarvittaessa.
Syy	Mustetelojen lämpötila liian korkea.
Lääke	Laske tulostusyksiköiden lämpötilaa tai vaihda muste säännöllisesti.
Syy	Musteessa liikaa vettä.
Lääke	Vähennä vaimennuksen määrää, jos mahdollista.
Syy	Sopimaton muste.
Lääke	Ota yhteyttä toimittajaan.

2. Substraatin poiminta (takaisin tapahtumiin)

Syy	Muste liian "tahmeaa" tai "tahmeaa" käytetylle alustalle.
Lääke	réduVähennä musteen tahmeutta tai tahmeutta (lisää UV-tarttuvuutta vähentävää tahnaa tai UV-ohennusainetta
Syy	Paperin pinnoite liian hauras.
Lääke	Vaihda paperi.
Syy	Sopimaton peittovuori.
Lääke	Muokkaa vuoraukset valmistajan suositusten mukaisesti.
Syy	Alustan lämpötila liian alhainen.
Lääke	Säilytä alusta samassa lämpötilassa kuin painotalo ja noudata alustan valmistajan suosituksia.
Syy	Sopimaton värisarja.
Lääke	Jos mahdollista, älä käytä tiheimpiä värejä ensimmäisessä tulostuksessa yksiköitä

3. Riittämätön kuivaus (takaisin tapauksiin)

Syy	Liian paljon vettä vesi/mustetasapainossa.
Lääke	Säädä liuoksen määrää.
Syy	Sopimaton muste.
Lääke	Ota yhteyttä toimittajaan.
Syy	Tulostusnopeus ei sovi UV-lamppujen lukumäärään ja teholuokitukseen.
Lääke	Pienennä tulostusnopeutta säilyttäen samalla tulosteen lampuista tai muokkaa kuivausasennusta niin lisää kokonaistehoa.
Syy	Sopimaton kuivausjärjestys.
Lääke	Mukauta järjestystä painosmäärän mukaan.
Syy	Korkeat mustepitoisuudet.
Lääke	Vähennä mustemäärää tai mukauta väriä.
Syy	Kuivausrumpu vaatii huoltoa.
Lääke	Tarkista lamppujen kunto ja tehokkuus, lukumäärä käyttötunnit ja heijastimen puhtaus.
Syy	Musteessa liikaa vettä.
Lääke	Vähennä vaimennusta, jos mahdollista.
Syy	Sopimaton muste.
Lääke	Lisää musteen Photoinitiator suositelluissa suhteissa.
	Erityistapaukset: mustan kuivaus.
Lääke	Käytä rautaseostettuja lamppuja. Käytä kahta tulostusyksikköä tulostaaksesi mustat, joiden OD on yli 2.00.
	Erityistapaukset: Valkoisen kuivaaminen.
Lääke	Käytä gallium-seostettuja lamppuja.

4. Huono musteen siirto (takaisin tapauksiin)

Syy	Likaiset tai huonosti puhdistetut telat.
Lääke	Puhdista tai poista telat. >Katso "UV-lisäaineet".
Syy	Telat eivät ole yhteensopivia musteen kanssa.
Lääke	Tarkista, että telat ovat yhteensopivia UV-musteiden kanssa.
Syy	Musteen lämpötila liian alhainen.
Lääke	Säilytä mustetta painolaitoksen lämpötilassa (tai käytä sekoitinta).
Syy	Musteen viskositeetti ei sovi puristimeen
Lääke	Lisää UV Ohenne> Katso "UV-lisäaineet"tai ota yhteyttä toimittajaan.

5. Huono tarttuvuus alustaan (takaisin tapauksiin)

Syy	Liian paljon vettä vesi/mustetasapainossa.
Lääke	Säädä liuoksen määrää.
Syy	Virheellinen pintakäsittely tai vanhentunut pintakäsittely.
Lääke	Tarkista alustan pintajännitys tai ota yhteyttä toimittajaan saadaksesi selville, onko käsittely edelleen voimassa.
Syy	Sopimaton muste.
Lääke	Ota yhteyttä toimittajaan.

6. Musteiden polymerointi säiliöissään (takaisin tapahtumiin)

Syy	Musteet, joita on säilytetty liian korkeassa lämpötilassa tai auringonvalossa säiliöt avautuvat. Musteet säilyvät yli vuoden.
Lääke	Tarkista UV-musteiden säilytysolosuhteet ja varastotilanne kierretty.