{"id":5035,"date":"2022-02-09T09:18:39","date_gmt":"2022-02-09T09:18:39","guid":{"rendered":"https:\/\/longchangchemical.com\/?p=5035"},"modified":"2026-04-28T10:41:55","modified_gmt":"2026-04-28T10:41:55","slug":"definition-and-classification-of-uv-inks-and-their-applications","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/longchangchemical.com\/it\/definition-and-classification-of-uv-inks-and-their-applications\/","title":{"rendered":"Definizione e classificazione degli inchiostri UV e delle loro applicazioni"},"content":{"rendered":"

Definizione e classificazione degli inchiostri UV e delle loro applicazioni<\/strong><\/h1>\n

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Quick answer:<\/strong> For practical formulation work, photoinitiator screening starts with the light source and film build, then checks yellowing, adhesion, and cure completeness under real production conditions.<\/p>\n

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1. Panoramica dell'inchiostro a essiccazione a polimerizzazione ultravioletta (UV)<\/strong><\/h3>\n

L'inchiostro flessografico ad essiccazione UV, denominato inchiostro UV, \u00e8 essenzialmente un inchiostro liquido che pu\u00f2 trasformarsi da liquido a solido sotto l'irradiazione di raggi ultravioletti di una certa lunghezza d'onda.<\/p>\n

Confrontando la composizione dell'inchiostro UV con quella dell'inchiostro tradizionale, si scopre che i due sono molto diversi. La differenza sta nel fatto che la formazione della pellicola dell'inchiostro UV \u00e8 una reazione chimica da monomero a polimero; mentre la formazione della pellicola dell'inchiostro tradizionale \u00e8 un'azione fisica, la resina \u00e8 gi\u00e0 un polimero e il solvente \u00e8 un polimero che scioglie il polimero solido in un liquido. Il solvente \u00e8 un polimero che dissolve il polimero solido in un liquido e aiuta a rivestire l'inchiostro sul substrato, quindi il solvente viene volatilizzato o assorbito, in modo che il polimero liquido possa essere riportato allo stato solido originale. L'inchiostro UV \u00e8 composto principalmente da pigmenti, prepolimeri, diluenti reattivi, fotoiniziatori e additivi.<\/p>\n

Il rapido sviluppo dell'industria della stampa richiede non solo alta qualit\u00e0 e alta efficienza, costi ridotti, ma anche assenza di inquinamento ambientale. L'inchiostro UV pu\u00f2 essere stampato su qualsiasi substrato e la qualit\u00e0 del prodotto stampato \u00e8 migliore di quella degli inchiostri per la stampa flessografica a base di solventi e a base d'acqua. L'inchiostro UV \u00e8 stato ampiamente utilizzato nei paesi stranieri. Nella stampa offset, serigrafica, flessografica e tipografica, il consumo di inchiostro UV aumenta di anno in anno. Il tasso di crescita annuale degli inchiostri UV in Europa, America e Giappone va da 9% a 12%.<\/p>\n

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2. le caratteristiche dell'inchiostro a polimerizzazione UV<\/strong><\/h3>\n

La luce ultravioletta \u00e8 un'onda elettromagnetica con una lunghezza d'onda inferiore a quella della luce visibile e le diverse lunghezze d'onda hanno energie diverse. In genere, la lunghezza d'onda della luce ultravioletta utilizzata per polimerizzare l'inchiostro fotopolimerizzabile \u00e8 di 250~400 nm. Le sorgenti di luce ultravioletta comunemente utilizzate nell'industria sono le lampade al mercurio ad alta pressione e le lampade ad alogenuri metallici, che hanno la massima efficienza rispettivamente nell'intervallo 200~300nm e 300~400nm. Pertanto, le lampade al mercurio ad alta pressione sono comunemente utilizzate per gli inchiostri UV incolori, mentre le lampade ad alogenuri metallici sono comunemente utilizzate per gli inchiostri UV colorati.<\/p>\n

La caratteristica fondamentale dell'inchiostro polimerizzabile con luce UV, che si differenzia da altri tipi di inchiostro, \u00e8 che lo strato di inchiostro viene polimerizzato e formato in una pellicola mediante una forte irradiazione di luce ultravioletta; la sostanza che forma la pellicola viene avviata da un fotoiniziatore e subisce una rapida reazione di polimerizzazione, che si completa in pochi secondi o decine di secondi. Se non viene esposto a una forte luce ultravioletta, anche se viene riscaldato, l'inchiostro rimane a lungo in uno stato appiccicoso e non pu\u00f2 essere polimerizzato. I principali vantaggi dell'inchiostro polimerizzante a luce UV sono: a. Pu\u00f2 polimerizzare lo strato di inchiostro pi\u00f9 spesso in una sola volta e lo spessore massimo dello strato di inchiostro pu\u00f2 raggiungere i 100~150\u03bcm; b. Breve tempo di polimerizzazione, minore consumo di energia, risparmio di spazio di stampa e di spazio e alta efficienza di produzione; c. Nessun solvente organico, quasi 10011\u03bcm. Nessun solvente organico, film polimerizzato quasi 100%, nessuna volatilizzazione di solvente organico, riduzione dell'inquinamento ambientale; d. Applicabile alla stampa di substrati con grande capacit\u00e0 termica; e. Le stampe sono squisite, di buona qualit\u00e0 e di alto grado, e il film di inchiostro polimerizzato ha una buona resistenza al calore, ai solventi e ai graffi.<\/p>\n

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3. le caratteristiche di composizione dell'inchiostro per la polimerizzazione a luce ultravioletta<\/strong><\/h3>\n

Inchiostro a polimerizzazione ultravioletta, noto anche come inchiostro a essiccazione ultravioletta o inchiostro UV. Si tratta di un tipo di inchiostro che assorbe l'energia luminosa di una certa lunghezza d'onda e produce una reazione fotochimica sotto l'irradiazione ultravioletta per completare rapidamente la conversione da liquido a solido.<\/p>\n

Questo inchiostro non contiene solventi e solo in condizioni di irradiazione ultravioletta la reazione fotochimica pu\u00f2 avvenire rapidamente, in modo da raggiungere l'obiettivo di una rapida essiccazione. Proprio grazie a questa caratteristica, l'inchiostro supera il problema delle variazioni di prestazioni sulla macchina da stampa e risolve anche il problema della rapida essiccazione dopo il trasferimento dell'inchiostro sulla superficie del supporto. Questi inchiostri non solo soddisfano i requisiti della stampa ad alta velocit\u00e0 e multicolore in una sola volta, ma offrono anche la possibilit\u00e0 di stampare materiali non assorbenti.<\/p>\n

Come gli altri inchiostri, anche l'inchiostro fotopolimerizzabile UV \u00e8 composto da pigmenti, leganti e materiali ausiliari, ma poich\u00e9 deve affidarsi a reazioni fotochimiche per asciugare l'inchiostro, esistono requisiti specifici per l'uso dei leganti dell'inchiostro, ovvero l'uso di materiali a legame solido con la luce. Il legante fotopolimerico \u00e8 composto principalmente da resina fotosensibile o prepolimero, agente reticolante, fotoiniziatore<\/strong> e altre sostanze.<\/p>\n

1) Pigmento<\/strong><\/h4>\n

I requisiti dell'inchiostro fotopolimerizzante UV per i pigmenti sono che la propriet\u00e0 di miscelazione sia buona e che l'inchiostro fotopolimerizzante UV non possa gelificare entro il periodo di stoccaggio effettivo dopo la miscelazione; quando i pigmenti vengono utilizzati insieme, il dosaggio di ciascun pigmento nell'inchiostro fotopolimerizzante deve essere accurato; pigmenti La concentrazione dell'inchiostro deve essere elevata, il colore deve essere brillante, deve avere un'eccellente disperdibilit\u00e0 e una sufficiente forza colorante; si deve scegliere un pigmento con un basso tasso di assorbimento dello spettro ultravioletto, in modo da non ostacolare la velocit\u00e0 di polimerizzazione dell'inchiostro fotoindurente; quando il pigmento \u00e8 esposto alla luce ultravioletta o \u00e8 necessario che non cambi colore durante la reazione di polimerizzazione.<\/p>\n

I diversi pigmenti hanno un diverso assorbimento e riflessione dello spettro ultravioletto, pertanto anche la velocit\u00e0 di polimerizzazione dell'inchiostro fotoindurente \u00e8 diversa a seconda dei pigmenti. I pigmenti con una buona trasparenza si fissano pi\u00f9 rapidamente grazie alla loro elevata trasmittanza UV; il nero carbone ha una maggiore capacit\u00e0 di assorbimento dei raggi UV e polimerizza pi\u00f9 lentamente; i pigmenti bianchi sono altamente riflettenti, il che ostacola la polimerizzazione.<\/p>\n

In base ai principi sopra esposti, i pigmenti utilizzati negli inchiostri a polimerizzazione UV includono generalmente biossido di titanio, giallo di benzidina, blu di ftalocianina, rosso permanente, rosso pesca, rosso zaffiro, rosso intenso resistente alla luce, nerofumo, ecc.<\/p>\n

2) Materiale di incollaggio fotopolimerizzabile<\/strong><\/h4>\n

Nell'inchiostro fotopolimerizzabile, il legante fotopolimerizzabile \u00e8 particolarmente importante. I requisiti sono i seguenti: il legante fotopolimerizzabile deve essere di colore chiaro e di buona trasparenza; l'attivit\u00e0 fotopolimerizzante deve essere elevata e l'essiccazione deve essere immediata sotto la luce ultravioletta; la brillantezza dopo il film deve essere buona, l'adesione deve essere forte e la tenacit\u00e0 e la resistenza agli urti devono essere eccellenti; il valore acido del legante fotopolimerizzabile non deve essere troppo alto (generalmente inferiore a 20), altrimenti \u00e8 facile che gelifichi quando l'inchiostro viene conservato; la bagnabilit\u00e0 con il pigmento deve essere buona. Per i leganti fotopolimerizzabili, non si pu\u00f2 scegliere una sola resina fotopolimerizzabile, ma si utilizzano soprattutto due o pi\u00f9 resine fotopolimerizzabili o prepolimeri e agenti reticolanti. Ad esempio, come base possono essere utilizzate una o pi\u00f9 resine acriliche. I materiali pi\u00f9 comunemente utilizzati sono configurazioni trifunzionali a base di resine uretaniche, epossidiche o poliestere.<\/p>\n

Nelle applicazioni pratiche, gran parte non \u00e8 in realt\u00e0 una resina, ma un estere di composti insaturi, noti anche come monomeri attivi, come ad esempio TMPTA CAS 15625-89-5<\/strong>, NPGDA CAS 2223-82-7<\/strong>, HDDA CAS 13048-33-4<\/strong>, IBOMA CAS 7534-94-3<\/strong>ecc. Tuttavia, possono essere utilizzati in combinazione con resine fotocurabili per facilitare l'indurimento per fotopolimerizzazione. Il triacrilato di trimetilpropano \u00e8 un diluente altamente reattivo e a bassa viscosit\u00e0 (generalmente 0,05\uff5e0,15Pa-s, 25\u2103), in grado di conferire durezza e luminosit\u00e0 e di aumentare la velocit\u00e0 di fissaggio; \u00e8 particolarmente adatto per le formulazioni che richiedono una viscosit\u00e0 inferiore e una maggiore reattivit\u00e0.<\/p>\n

Il poliestere insaturo \u00e8 un polimero alto con una struttura lineare di doppi legami insaturi. Qualsiasi monomero che possa essere reticolato e copolimerizzato con questo polimero alto \u00e8 chiamato agente reticolante, noto anche come \"agente ponte\". Il poliestere viene reticolato in una struttura a rete. Le funzioni principali dell'agente reticolante sono due: reticolazione e polimerizzazione nella fotopolimerizzazione; come diluente, riduce la viscosit\u00e0 del sistema e migliora la fluidit\u00e0 della resina. L'agente reticolante ideale \u00e8 anche un diluente reattivo ideale, che pu\u00f2 essere selezionato in base ai seguenti principi. Ha una migliore miscibilit\u00e0 con la resina, pu\u00f2 sciogliere e diluire il poliestere insaturo e pu\u00f2 partecipare alla reazione di fotopolimerizzazione; ha una buona fotosensibilit\u00e0 e un'eccellente fotopolimerizzazione. Attivit\u00e0; migliora le propriet\u00e0 fisiche del film dopo la polimerizzazione; bassa volatilit\u00e0, inodore, non tossico; fonti ricche ed economiche. Per scegliere un agente reticolante adatto, \u00e8 necessario considerare anche le caratteristiche della resina stessa, integrare vari fattori e imparare gli uni dagli altri per ottenere risultati migliori.<\/p>\n

Nel sistema di polimerizzazione, al monomero viene aggiunto un composto facilmente decomponibile o eccitabile dalla luce, chiamato fotosensibilizzatore (detto anche sensibilizzatore). La fotopolimerizzazione risultante \u00e8 detta fotosensibilizzata. Il fotosensibilizzatore utilizzato per potenziare la fotopolimerizzazione assorbe solitamente la luce con una lunghezza d'onda superiore a quella del monomero e si decompone generando radicali liberi; oppure la fotoeccitazione provoca reazioni secondarie per generare radicali liberi, che causano entrambi la fotopolimerizzazione.<\/p>\n

Esistono due categorie principali di fotosensibilizzanti comunemente utilizzati negli inchiostri a polimerizzazione UV: i chetoni, come il benzofenone, il bibenzoile, lo zhuchi chetone, il p-fenilbenzofenone, l'acetofenone alogenato; il benzoino e i suoi eteri, come il benzoino, il benzoino metil etere, il benzoino etere, il benzoino butil etere, l'alfa-metil benzoino, l'alfa-fenil benzoino. La loro caratteristica comune \u00e8 che contengono tutti gruppi base e chetoni aromatici. La differenza tra loro \u00e8 che le benzoine stesse possono innescare monomeri di olefine attraverso l'azione fotochimica, quindi sono sia fotosensibilizzatori che fotoiniziatori; mentre le benzoine spesso devono interagire con altre molecole dopo l'azione fotochimica. Per avviare la polimerizzazione di monomeri etilenici, \u00e8 strettamente un fotosensibilizzatore, non un buon fotoiniziatore, e spesso deve essere usato in combinazione con altri composti. Tuttavia, la caratteristica comune di questi due tipi di sostanze \u00e8 la presenza di gruppi chetonici aromatici nel gruppo, che per primi effettuano la fotosensibilizzazione. Il dosaggio del fotosensibilizzante nell'inchiostro per polimerizzazione a luce UV \u00e8 generalmente compreso tra 1% e 10% (frazione di massa), preferibilmente tra 3% e 6%. Quando la quantit\u00e0 di fotosensibilizzante \u00e8 troppo bassa, la velocit\u00e0 di \"ponte\" della luce viene rallentata, il che non favorisce l'applicazione. D'altra parte, se la quantit\u00e0 di fotosensibilizzante \u00e8 eccessiva, la velocit\u00e0 di fotopolimerizzazione non aumenter\u00e0 necessariamente, il che non solo \u00e8 economicamente irragionevole, ma ridurr\u00e0 anche la resistenza della congiuntiva polimerizzata e influir\u00e0 sulle prestazioni della pellicola di inchiostro.<\/p>\n

Nel processo di polimerizzazione a radicali liberi, a causa dell'esistenza di alcune piccole quantit\u00e0 di sostanze, la polimerizzazione dei monomeri e delle resine insature non pu\u00f2 avvenire, il che \u00e8 chiamato inibizione della polimerizzazione e le sostanze che causano questo fenomeno sono chiamate inibitori della polimerizzazione. 01%\u301c0. 20%\u3002 L'inibitore di polimerizzazione non deve inibire la reazione di fotopolimerizzazione, ma solo impedire la reazione di polimerizzazione termica; pertanto, la quantit\u00e0 di poliestere insaturo 0. 01% ~ 0. 20%.<\/p>\n

3) Ausiliario<\/strong><\/h4>\n

Le cere sono spesso utilizzate come agenti ausiliari negli inchiostri per migliorarne la resistenza all'attrito e ridurne la viscosit\u00e0. I requisiti fondamentali per l'uso delle cere negli inchiostri sono l'alto punto di fusione e la microcristallinit\u00e0. Le cere che possono essere utilizzate negli inchiostri sono le cere microcristalline e le cere di polietilene. Inoltre, come agenti ausiliari vengono aggiunte piccole quantit\u00e0 di ammine terziarie, derivati della fosfina, ecc.<\/p>\n

4. Indicatori tecnici e stampabilit\u00e0 degli inchiostri a polimerizzazione UV<\/strong><\/h3>\n

1) Specifiche dell'inchiostro UV-curabile<\/strong><\/h4>\n

Il colore \u00e8 simile a quello del campione standard; la finezza \u00e8 di 15~25\u03bcm; la fluidit\u00e0 \u00e8 di 20~35mm; la forza colorante \u00e8 di 90%~110%; la viscosit\u00e0 \u00e8 di 15~25 (32\u2103); la forza d'impatto \u00e8 di 29,4N m; 1\uff5e2s.<\/p>\n

2) Stampabilit\u00e0 degli inchiostri a polimerizzazione UV<\/strong><\/h4>\n

Miscelazione degli inchiostri. Gli inchiostri fotopolimerizzabili possono essere miscelati tra loro, ma non con gli inchiostri generici. Quando si passa dall'inchiostro originale all'inchiostro fotoindurente, \u00e8 necessario lavarlo prima della stampa.<\/p>\n

Pulizia degli inchiostri. Prodotto dedicato agli inchiostri fotopolimerizzabili applicati ai solventi di pulizia. Durante la stampa, se il solvente di pulizia rimane sul rullo inchiostratore, sul caucci\u00f9 e sul rullo ad acqua, diventa la causa di una scarsa essiccazione dell'inchiostro e di una cattiva inchiostrazione, quindi deve essere completamente rimosso.<\/p>\n

Materiale ausiliario. I materiali ausiliari comprendono riduttori di viscosit\u00e0, essiccanti e indurenti. Il riduttore di viscosit\u00e0 serve a ridurre la viscosit\u00e0 dell'inchiostro e la quantit\u00e0 aggiunta deve essere compresa tra 5%. Se si supera questa quantit\u00e0, l'indurimento dell'inchiostro sar\u00e0 ridotto; l'essiccante viene utilizzato per aumentare la velocit\u00e0 di assimilazione dell'inchiostro solido leggero e la quantit\u00e0 aggiunta deve essere compresa tra 2%; l'indurente massimo \u00e8 10%, oltre il quale non vi \u00e8 alcun effetto. Questo coadiuvante \u00e8 un prodotto speciale per l'inchiostro fotopolimerizzabile e non possono essere utilizzati coadiuvanti generici.<\/p>\n

5. I punti principali dell'utilizzo dell'inchiostro a polimerizzazione UV<\/strong><\/h3>\n

Grazie alle caratteristiche di essiccazione dell'inchiostro UV, ha un'ampia gamma di applicazioni ed \u00e8 particolarmente adatto per la stampa su materiali non assorbenti. Se non si considera il fattore prezzo, l'inchiostro a polimerizzazione UV pu\u00f2 essere utilizzato in macchine da stampa con vari metodi di stampa e i materiali di stampa sono carta, plastica e film plastici, fogli di alluminio, metallo, ecc.<\/p>\n

Quando si stampa con inchiostro a polimerizzazione UV, la parte di uscita della carta di ciascun gruppo di colori della macchina da stampa deve essere dotata di un dispositivo di irradiazione della luce UV e la lunghezza e la potenza del tubo della lampada devono essere determinate in base al formato di stampa. In genere, la distanza tra il tubo lampada e il materiale stampato \u00e8 di circa 20 cm o meno. Generalmente sono dotati di rullo e caucci\u00f9 speciali per l'inchiostro di stampa.<\/p>\n

Nel processo di utilizzo dell'inchiostro UV, non deve essere mescolato con l'inchiostro generico. Nella stampa, quando si passa dall'inchiostro originale all'inchiostro fotopolimerizzante UV, l'inchiostro originale deve essere pulito e poi sostituito con l'inchiostro fotopolimerizzante UV; inoltre, \u00e8 necessario utilizzare speciali agenti ausiliari per regolare l'adattabilit\u00e0 dell'inchiostro. Come il riduttore di viscosit\u00e0, l'indurente, l'essiccante, ecc. La funzione dello speciale riduttore di viscosit\u00e0 \u00e8 quella di ridurre la viscosit\u00e0 dell'inchiostro a polimerizzazione UV e la sua quantit\u00e0 aggiunta deve essere controllata entro 5%, pena la riduzione della durezza dell'inchiostro; l'indurente del film serve a migliorare la resistenza dello strato di inchiostro e il limite massimo \u00e8 10%; il ruolo dell'essiccante \u00e8 quello di accelerare la velocit\u00e0 di polimerizzazione dell'inchiostro e la quantit\u00e0 aggiunta deve essere controllata entro 2%.<\/p>\n

A met\u00e0 o alla fine della stampa, \u00e8 necessario pulire il rullo inchiostratore, il caucci\u00f9, la piastra di stampa, il rullo ad acqua e il calamaio. \u00c8 necessario utilizzare lo speciale solvente di lavaggio per l'inchiostro a polimerizzazione ultravioletta e la pulizia deve essere accurata per evitare una cattiva inchiostrazione o una scarsa essiccazione dell'inchiostro. attendere il fallimento.<\/p>\n

L'uso e la conservazione dell'inchiostro polimerizzante a luce UV devono evitare la luce solare diretta e devono essere conservati in un luogo buio a 20\u00b0C. Il periodo di conservazione non deve essere troppo lungo e il periodo di validit\u00e0 generale \u00e8 di 6 mesi.<\/p>\n

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How formulators usually evaluate this photoinitiator topic<\/h2>\n

When technical buyers or formulators screen photoinitiators, the most useful decision frame is usually cure quality plus application fit: which package cures reliably, keeps appearance acceptable, and still works under the lamp, film thickness, and substrate conditions of the actual process.<\/p>\n