UV固化過程如何進行質量控制？秘訣原來在這里！
時間：2022-07-21 來源：
當前，膠印機生產速度已突破1.6萬印/時，為加快干燥速度，避免影響印刷品色彩效果，保障印后加工的適應性，選用UV油墨是業內通用的方法。本文，筆者就UV固化過程檢測及質量控制方法進行探討。
UV固化裝置由UV光源、反射器、冷卻裝置等構成，UV光源波長范圍為100～380nm，功率為100～120W/cm。反射器將照射在反射罩的UV光反射到承印物上，以增加照射在承印物上的UV光量，同時吸收紅外線，提高光源效率。冷卻裝置一般用水冷，使UV燈管降溫。
UV光源真正可用的能量，只有20%～25%，其余60%轉化為紅外線，屬于可見光和熱。一般，UV燈管的平均壽命約為2000～2500小時，其工作壽命的影響因素主要有：UV燈管的開閉次數；使用中與關閉后的冷卻狀態；環境溫濕度及粉塵、墨霧；動控流器的質量；定期清潔的方法與頻率。
根據UV燈管及產品特性，通過實驗方法確定生產中UV油墨固化所需最佳能量值，從而最大程度提高產品質量，助力印刷企業節能降耗，高效生產。
在固定移動速度下，測量印刷紙張在不同位置下接收的實際UV能量。需要重點關注，整個印刷面是否均勻接收UV能量，監測UV油墨達到完全固化時所需能量。
測試原理：UV燈管照射下，通過能量貼紙感光材質的顏色變化來判斷印刷紙張接收的UV能量。
首先將UV固化裝置內所有UV燈管全部更新后測設原始數據，隨后利用能量貼紙檢測UV燈管能量。
選擇要監測的UV燈管，開啟100%功率。
印刷機開啟最低印刷速度。
向原廠了解新UV燈管或反射罩在最低印刷速度下的能量，如180mJ/cm2。
定期在紙面上貼上能量貼紙，以最低印刷速度和100%燈管輸出功率，在正式印刷中監測UV燈管狀態。
通過能量貼紙顏色變化，找出以上條件下接收到的最大UV能量，如120mJ/cm2，由此判斷UV燈管的能量衰減了60mJ/cm2。
在此基礎上，進一步檢查衰減是來自于UV燈管還是反射罩污染，抑或是UV燈管自然能量衰退。
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進一步調整印刷機速度或UV燈管輸出功率，達到正確固化所需UV能量。
通過定期監測和比較，最終找出UV燈管與反射罩必須更換的時機。
測量UV油墨時，在印刷紙張非圖文部分貼上UV能量貼紙，首次測量最好紙張左中右全部貼上；測量UV光油時，首先確定能量貼紙不會印到光油，局部上光時貼于無光油部位，整版上光時貼于紙張叼口或邊角部位。
確定每一支UV燈管的輸出功率，配合可能設置的印刷速度實施測量。
建議印刷中使用適量的過版紙，一方面確認油墨已達正確顏色或密度，另一方面確定UV燈管已達正常輸出功率。
印刷后，能量貼紙會因接收的總能量不同而產生顏色變化，利用比色法判斷總能量。
改變UV燈管輸出功率或印刷機速度，找出UV油墨最佳固化狀態所需能量。
UV油墨固化過度的危害及判斷方法
實際經驗顯示，UV油墨固化過度，最明顯的現象就是硬化和脆化。一方面，如某款煙包產品印刷UV油墨后，還需進行聯機UV上光時，此時UV油墨固化過度會直接影響UV光油的附著力；另一方面，很多煙包產品需要印刷兩次白墨或兩個專色疊印，此時UV油墨固化過度會影響后色油墨的附著力。
判斷油墨是否固化過度，我們通常可以采用以下3種方法測量。
(1)將印刷UV油墨的半成品紙張先折疊，后翻平，觀察折疊處是否出現墨層碎裂脫落現象。
(2)使用手工切紙刀將紙張切斷，觀察切斷面邊緣是否出現墨層剝落現象。
(3)使用類似壓痕線滾輪，用力壓過印刷UV油墨的半成品紙面，依痕線折疊后，觀察折痕是否出現墨層剝落。
在UV印刷過程中，水量是比較敏感的，在保證水墨平衡的基礎上，水量越少越好，否則油墨容易發生乳化，導致墨膜不透明、色相波動大等問題，進而會影響UV油墨的固化程度。一方面，可能造成固化過度；另一方面，可能導致紙張表面墨膜形成后，內部油墨還未干透。因此，在過程控制中，可以利用本文前述方法對UV油墨固化效果進行檢測。
車間溫濕度的穩定也是保障UV油墨固化效果的重要因素。濕度和溫度變化都會對UV油墨固化時間造成一定影響。一般而言，進行UV印刷時，溫度控制在18～27℃，相對濕度控制在50%～70%。當前，很多印刷企業為了保持車間濕度的穩定，防止紙張變形，往往在車間加裝噴淋加濕系統，此時更要注意噴淋加濕系統啟動和持續噴淋的時間段，以保證車間濕度的穩定。
(1)確定適合不同承印物的UV燈管，對其使用壽命、波長適應性和能量匹配性進行驗證測試。
(2)在對UV油墨進行固化時，確定符合工藝要求的UV能量，保障固化效果。
(3)定期對UV燈管實施清潔保養，利用乙醇清理表面污垢，減少光線的反射和衍射現象。
(4)對UV燈管反光罩實施3項優化處理。
第一，加強UV光在燈管反射罩區域內光束效果集中的優化，注重UV燈管反射罩的形狀設計，保障UV光集中。
第二，加強反射罩材料的優化，盡量選擇對這一波段反射率較高的材料，以此提高反射率，如氧化鎂，反射率可達到90%。
第三，加強對反光罩保養更新的優化，對表面臟污或內部表面結晶發白的反射罩行進定期清理，保障反射效率；對表面發暗紅色、抗氧化效果不佳的反光罩進行及時更換。
需要注意的是，UV燈管所在色組的橡皮襯墊的幅面不能比印品紙張的幅面大。這是因為如果橡皮襯墊幅面大于印品紙張幅面，橡皮邊緣的積墨會通過UV光線照射產生干墨，從而轉移至其他色組，嚴重時會導致橡皮被壓壞，或傳到水墨輥，造成清潔困難。
在生產過程中，如何正確應用UV固化系統，對印刷企業節能減排、提高經濟效益，有著非常重要的作用，希望本文的分享能對同行有所幫助。
作者：湖南福瑞印刷有限公司 陳 專 黃 雨 趙偉潔 田 迪
