印刷上的光辊涂技术优化方案

近年来，国内外的印后加工逐步向精致化发展，从而引起了生产企业对印刷后续加工中上光技术的重视。上光的方式主要有溶剂型、水性、光固化（UV）和电子束固化（EB）几种。其中，应用于国内外市场的主要是水性上光和UV上光。

1.上光油材料

水性上光油的材料组成主要有：丙烯酸共聚物溶液、丙烯酸共聚物乳液、氨水或胺类物质、表面活性剂、消泡剂等和其他一些助剂。

UV上光油的材料组成主要有：丙烯酸环氧类树脂、双官能团稀释剂、多官能团稀释剂、组合光引发剂、三乙醇胺类光增强剂和表面活性剂。

2.上光油的理化性能

水性上光油和UV上光油的理化性能见表6-4。

表6-4 水性上光油和UV上光油的理化性能

3.配制及固化机理

（1）水性上光油 以美国劳特公司生产的HYDRO-REZ型水性固体丙烯酸树脂为例。该树脂的组成（质量分数）为30%的HYDRO-REZ，7%的氨水（质量分数为28%），58%的水和5%的异丙醇。水性上光油配制首先是用合成树脂和水（或水和醇）及氨水混合在一起溶解，待树脂完全溶解后补加氨水，调整pH值至8～8.5，形成完全透明的溶液。加氨水或胺类物质的目的是对单体进行水解。水解方法主要有醇解法和成盐法两种：醇解法是将已合成丙烯酸类树脂进行醇解，使其形成水溶液；成盐法最为常用，它主要是用丙烯酸类与含有不饱和双键的羧酸单体共聚，然后再加胺中和成盐，使共聚物具有水溶性。水性上光油的固化主要是通过脱水过程中使氨基和羧基作用成盐，从而产生交联，干燥成膜，具有一定的光泽度、耐水性、耐磨性等。

（2）UV上光油 辊涂纸张上光油（各组成含量为质量分数）由18.4%的环氧丙烯酸酯，55.4%的活性稀释剂TPGDA，10%多官能团单体，10%的叔胺单丙烯酸酯，5%的二苯甲酮和1.2%的光引发剂混合搅拌均匀而成。UV上光油的固化是在涂装后，通过紫外线的照射，由光引发剂产生自由基或游离基，通过激发具有双官能团的预聚物和单体产生新的链自由基，新产生的链自由基继续和下一个双键单体反应，如此循环产生交联，在很短的时间内便可在印刷品表面形成一层光滑致密的膜层。交联方式主要有链增长、环化和交联成网状结构三种。

4.上光工艺及干燥环境

水性上光和UV上光一般都可用于柔印、凹印及胶印的联机上光，也可用于上光机涂布上光。

UV上光前须充分干燥印品，并清除粉尘，然后用活性稀释剂或少量乙醇调整上光油黏度，其工艺如下：输纸→清洁→UV涂布→传递→干燥固化→冷却。水性上光前首先要考虑光油的黏度，并在上光过程中调整其涂布量，一般用水与乙醇或异丙醇按1∶1的质量比配置的水性稀释剂稀释，并搅拌均匀，上光工艺和UV上光类似。(www.xing528.com)

以上工艺过程中，最重要的是干燥这一环节。对于UV上光来说，最主要的是紫外线干燥，光源所用的波长是200～400nm的高压汞灯或金属卤素灯，波长在365nm最好，313nm次之，由于会产生臭氧的原因，一般不采用300nm以下的光波。光源辐射强度不低于80W/cm²，这样才能使光油完全固化，否则会使膜层性能下降，不耐磨，附着力不良。对于水性上光来说，其干燥固化环境主要是红外线辐射和其他热风装置。这样可以加快液体的挥发速度，有时也只用自然干燥。

5.影响质量的因素

水性上光和UV上光的质量都会受到温度、纸张性能、油墨性能和涂膜厚度等因素的影响。

6.使用效果

UV上光油中，为了得到黏度低的涂料，不可避免地使用了对人体有危害的单体，如稀释剂，双官能团和多官能团稀释剂一般对皮肤有刺激性。而且，UV上光需用紫外线照射，会产生臭氧，不利于环保，加之紫外线本身对人体有害。另外，UV上光的成本相对来说要大大高于水性上光。

水性上光设备不用紫外线干燥，节省了人力成本与作业空间。连线作业在高速下进行印刷，干燥速度加快，缩短了作业总时间，使交货更快，相对增加了客户的信任与市场的竞争力。水性上光使上光工艺中的表面处理（如喷粉）降到最低程度，减少了喷粉的污染，并且使用过程中所产生的废料均可经生物分解再回收利用，对自然环境不会产生污染。上光液中不含挥发性有机物质，进行上光作业时不会影响人体健康，能保障工作安全、符合环保的要求。水性上光和UV上光后性能比较见表6-5。

表6-5 水性上光和UV上光后性能比较

水性上光不足之处主要在于成膜耐磨性和平滑性不如UV光油。最主要的原因是其固化方式和UV上光的立体网状结构相比存在较大的差距，造成了涂膜耐磨性不足，虽然可以从助剂的角度考虑来解决，但很难从根本上解决。德国VianovaResins公司生产的光固化水性涂料，在很大程度上克服了水性上光涂料和UV上光涂料的不足之处，它具有以下优点：

1）不用稀释剂调节黏度，可解决VOC的毒性、刺激性问题。

2）可用水或增稠剂调控其流变性。

3）可用于多种上光设备。

4）上光设备易于清洗。