上光是印刷品表面整飾加工技術(shù)之一，通過(guò)在印刷品表面涂布（或噴、或?。┮粚訜o(wú)色透明涂料，經(jīng)流平、干燥、壓光后,可在印刷品表面形成薄而勻的透明光亮層。 

上光不僅可以增加印刷品的表面平滑度，使之呈現(xiàn)出更強(qiáng)的光澤，而且能夠?qū)τ∷D文起到保護(hù)作用，因而被廣泛應(yīng)用于包裝裝潢、書(shū)刊封面、畫(huà)冊(cè)、商標(biāo)、廣告、掛歷、大幅裝飾、招貼畫(huà)等印刷品的表面加工中。目前，上光技術(shù)作為印刷的延伸和印刷品精加工的重要手段，已被廣泛采用，成為實(shí)現(xiàn)和提高印刷品檔次的一種重要手段。 



上光工藝按上光油的干燥方式，可分為氧化聚合型上光、溶劑揮發(fā)型上光、UV上光和熱固化上光等。 



UV上光即紫外線固化上光，采用UV上光油，涂布在印刷品表面后，經(jīng)紫外光照射上光油可以在很短的時(shí)間內(nèi)固化。與其他上光方式相比，UV上光具有以下優(yōu)點(diǎn)： 



（1）上光油為100％的固含量，無(wú)溶劑揮發(fā)，既安全又有利于環(huán)保。 



（2）干燥速度快，生產(chǎn)效率高。一般干燥速度可達(dá)100—300米／分鐘，zui快超過(guò)500米／分鐘。 



（3）不受承印物種類的限制，不僅可以在紙張、鋁板、塑料材料等表面上光，而且還可用于聚合板、家具、金屬材料、無(wú)線材料等的表面上光。 



（4）能耗低，節(jié)省能源。 



（5）在低溫下工作，可用于熱敏型承印物的印刷（如塑料）。 



（6）質(zhì)量好。UV上光后的印刷品表面平整光亮，無(wú)翹邊、起皺、起泡等現(xiàn)象，并且表面硬度高，耐摩擦，不易出規(guī)劃痕，耐化學(xué)藥品腐蝕性也好。 



（7）經(jīng)上光后的承印物，可以立即加工，不必再硬化，在裁切、成型、折疊等方面有較高的適應(yīng)性。 



因此，UV上光作為一種重要的上光方式，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。 



一、UV上光油的組成 



UV上光油主要由齊聚物、活性稀釋劑、光引發(fā)劑及其他助劑組成。 



1．齊聚物 



齊聚物又稱預(yù)聚物，是UV上光油中zui基本的組份。它是成膜物質(zhì)，其性能對(duì)固化過(guò)程和固化膜的性質(zhì)起著重要作用。從結(jié)構(gòu)上看，齊聚物都為含有C=C不飽和雙鍵的低分子樹(shù)脂，大都為丙烯酸樹(shù)脂。 



目前，常用于UV上光油中的齊聚物有環(huán)氧丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酶丙烯酸樹(shù)脂和聚酯丙烯酸樹(shù)脂等。環(huán)氧丙烯酸樹(shù)脂具有固化速度快、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，制成的上光油涂布于紙或紙板上，能使其具有良好的耐化學(xué)藥品性和較高的機(jī)械強(qiáng)度。聚氨酯丙烯酸樹(shù)脂具有柔韌性好、彈性強(qiáng)、光澤度高等特點(diǎn)，但價(jià)格較貴，常與環(huán)氧丙烯酸樹(shù)脂混合使用。聚酯丙烯酸樹(shù)脂黏度低，柔韌性好，價(jià)格較便宜。由于它對(duì)非吸收性承印物如塑料、金屬等的附著力好，因此常用作這類材料的上光油，一般與其他樹(shù)脂混合使用，有時(shí)可作上光油的稀釋劑，用來(lái)調(diào)節(jié)環(huán)氧丙烯酸樹(shù)脂和氨酯丙烯酸樹(shù)脂的黏度。 



2．活性稀釋劑 



活性稀釋劑也叫交聯(lián)單體，是一種功能性單體。它在上光油中的作用是調(diào)節(jié)黏度、固化速度和固化膜性能?；钚韵♂寗┙Y(jié)構(gòu)上也含有C=C不飽和雙鍵，目前使用的大多是丙烯酸酯類單體。由于含有丙烯酸基的數(shù)量不同，可分為單官能度、雙官能度和多官能度三類。官能度不同的活性稀釋劑，稀釋效果和固化速度都不同。一般來(lái)說(shuō)，官能度愈多固化速度愈快，但稀釋效果愈差。常用的雙官能度上光油活性稀釋劑有：己二醇二丙烯酸酯（HDDA）、新戊二醇二丙烯酸酶（NPGDA）、二縮三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）等；三官能度的有：三羥甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）等。 



3．光引發(fā)劑 



光引發(fā)劑是能吸收輻射能，經(jīng)過(guò)化學(xué)變化產(chǎn)生具有引發(fā)聚合能力的活性中間體的物質(zhì)，是任何UV固化體系都需要的主要成分。 



光引發(fā)劑可分為奪氫型和裂解型。奪氫型光引發(fā)劑需要和一含活潑氫的化合物（一般稱助引發(fā)劑，通常為胺類化合物）相配合，通過(guò)奪氫反應(yīng)形成自由基。它是雙分子光引發(fā)劑，在上光油中常用的有二苯甲酮（BP）等。裂解型光引發(fā)劑受光激發(fā)后，分子內(nèi)分解出自由基，是單分子光引發(fā)劑。在上光油中常用的有1173（α一 羥基異丙基苯甲酮）、184（ α一 羥基環(huán)已基苯甲酮）等。 



4．助劑 



助劑主要用來(lái)改善油墨的性能。UV上光油中常用的助劑有穩(wěn)定劑、流平劑、消泡劑等。 



（1）穩(wěn)定劑 



穩(wěn)定劑用來(lái)減少存放時(shí)發(fā)生熱聚合，提高上光油儲(chǔ)存穩(wěn)定性。常用的穩(wěn)定劑有對(duì)苯二酚、對(duì)甲氧基*、對(duì)苯醌、2，6一二叔丁基甲*等。 



（2）流平劑 



流平劑用來(lái)改善上光膜面的流平性，防止縮孔的產(chǎn)生，同時(shí)也增加了上光涂層的光澤度。 



（3）消泡劑 



消泡劑用來(lái)防止和消除上光油在制造和使用過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡。 



普通的UV上光油雖然不含有溶劑，但由于所用的齊聚物一般黏度都較大，為了涂布需要，必須加入低分子的活性稀釋劑，它們一般都具有一定的揮發(fā)性或刺激性，對(duì)環(huán)境仍有危害。因此，目前已研制開(kāi)發(fā)出水性UV上光油，它不必借助活性稀釋劑來(lái)調(diào)節(jié)黏度，而是用水或增稠劑來(lái)控制上光油的流變性能，解決了揮發(fā)性和刺激性問(wèn)題，是一種理想的環(huán)保型產(chǎn)品，是上光油今后的發(fā)展方向。 



二、UV上光油固化原理 



在紫外光的照射下，UV上光油中的光引發(fā)劑吸收輻射能后形成自由基或陽(yáng)離子，引發(fā)單體和預(yù)聚物發(fā)生聚合和交聯(lián)反應(yīng)，在很短的時(shí)間里固化成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子聚合物。目前大部分都是自由基聚合體系。



三、UV上光方式 



UV上光方式有很多，其分類方法也有很多種，主要有以下幾種分類方法： 



1．按上光機(jī)與印刷機(jī)的關(guān)系分類 



按上光機(jī)與印刷機(jī)的關(guān)系，上光可分為脫機(jī)上光和聯(lián)機(jī)上光兩種方式。 



脫機(jī)上光采用的上光機(jī)對(duì)印刷品進(jìn)行上光，即印刷、上光分別在各自的設(shè)備上進(jìn)行。這種上光方式比較靈活方便，上光設(shè)備投資小，較適合專業(yè)印后加工生產(chǎn)廠家使用。但這種上光方式增加了印刷與上光工序之間的運(yùn)輸轉(zhuǎn)移工作，生產(chǎn)效率低。 



聯(lián)機(jī)上光則直接將上光機(jī)組連接于印刷機(jī)組之后，即印刷、上光在同一機(jī)器上進(jìn)行，速度快，生產(chǎn)效率高，加工成本低，減少了印刷品的搬運(yùn)，克服了由噴粉所引起的各類質(zhì)量故障，是今后的發(fā)展方向。但聯(lián)機(jī)上光對(duì)上光技術(shù)、上光油、干燥裝置以及上光設(shè)備的要求很高。 



2．按上光方法分類 



按上光方法。上光可分為輥涂上光和印刷上光兩種。 



輥涂上光是zui普通的上光方式，由涂布輥將上光油在印刷品表面進(jìn)行全幅面均勻涂布。 



印刷上光通過(guò)上光版將上光油涂布在印刷品上，因此可進(jìn)行局部上光。目前常采用的有凹版上光、柔性版上光、膠印方式上光以及絲網(wǎng)上光。 



3．按上光產(chǎn)品類型分類 



按上無(wú)產(chǎn)品類型分．上光可分為全幅面上光、局部上光、消光上光以及藝術(shù)上光等。 



全幅面上光的主要作用是對(duì)印刷品進(jìn)行保護(hù)，并提高印刷品的表面光澤。全幅面上光一般采用輥涂上光的方法進(jìn)行。 



局部上光一般是在印刷品上對(duì)需強(qiáng)調(diào)的圖文部分進(jìn)行上光，利用上光部分的高光澤畫(huà)面與沒(méi)有上光部分的低光澤畫(huà)面相對(duì)比，產(chǎn)生奇妙的藝術(shù)效果。局部上光采用印刷上光的方法進(jìn)行，其中采用絲網(wǎng)印刷方式上光得到的膜層較厚，效果較其他方式明顯，且成本較低，目前在國(guó)內(nèi)使用得較多，但其生產(chǎn)效率一般較低。 



消光上光采用的是UV亞光油，與普通上光的效果正相反，它是降低印刷品表面的光澤度，從而產(chǎn)生一種特殊效果。由于光澤度過(guò)高對(duì)人眼有一定程度的刺激，因此，消光上光是目前較流行的一種上光方式。 



藝術(shù)上光的作用是使上光產(chǎn)品表面獲得特殊的藝術(shù)效果。如使用UV珠光上光油在印刷品表面進(jìn)行上光，會(huì)使印刷品表面產(chǎn)生珠光效果，使印刷品顯得富麗堂皇、高貴典雅。 



四、UV上光應(yīng)注意的問(wèn)題 



為保證UV上光的質(zhì)量，在上光時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)主要問(wèn)題： 



1．上光油的選擇 



上光油首先應(yīng)根據(jù)上光方式進(jìn)行選擇，不同的上光方式對(duì)上光油的性能要求不同，為此需用不同性能的上光油與其相匹配。即脫機(jī)上光與聯(lián)機(jī)上光應(yīng)用不同的上光油；輥涂上光與印刷上光應(yīng)用不同的上光油；在印刷上光時(shí)，不同的印刷方式所用的上光油也是不同的。 



其次，上光油還應(yīng)與印刷品表面的油墨相匹配。要求上光油的表面張力必須小于油墨的表面張力，這樣才能使上光油很好地潤(rùn)濕、附著、浸透于印刷品表面的圖文部分，否則，涂布后的上光油層會(huì)產(chǎn)生一定的收縮，不均勻，甚至在某些地方出現(xiàn)砂眼等故障。 



如果上光產(chǎn)品還需經(jīng)過(guò)燙金或裱糊等后加工處理，則應(yīng)選用化學(xué)性能相對(duì)穩(wěn)定的上光油。 



2．紫外固化光源的選擇 



由于UV上光油的固化是依靠光引發(fā)劑吸收紫外光的輻射能后形成自由基，從而引發(fā)單體和預(yù)聚物發(fā)生聚合和交聯(lián)反應(yīng)的，因此，紫外固化光源的選擇對(duì)UV上光油的干燥速度有著重要的影響。選擇紫外固化光源應(yīng)考慮以下因素： 



（1）光引發(fā)劑的吸收光譜盡可能與光源的輸出光譜相匹配，這樣才能zui大限度地利用光源的輻射能，產(chǎn)生更多的自由基，從而提高UV上光油的干燥速度。 



（2）電能轉(zhuǎn)換為紫外光能的效率應(yīng)較高。 



（3）強(qiáng)度應(yīng)適當(dāng)，光大強(qiáng)，自由基產(chǎn)生過(guò)快，濃度過(guò)高終止反應(yīng)速度升高，對(duì)交聯(lián)反應(yīng)有不利的影響；強(qiáng)度過(guò)低，自由基產(chǎn)生過(guò)慢，氧阻聚作用會(huì)很強(qiáng)，這些都會(huì)使UV上光油的干燥過(guò)慢。 



（4）使用壽命長(zhǎng)。紫外燈會(huì)逐漸老化，已過(guò)期的紫外燈的光強(qiáng)會(huì)降低很多，使UV上光油的干燥過(guò)漫。 



(5）應(yīng)有很好的燈罩聚光，同樣一個(gè)燈，燈罩的好壞，可使效率相差十幾倍。 



（6）形狀合適，能使光線均勻分布在印刷品上，并要易于安裝，價(jià)格便宜，安全可靠。一般使用管形燈。 



（7）由于在紫外燈照射下，空氣中會(huì)有臭氧產(chǎn)生，所以應(yīng)有通風(fēng)設(shè)備。 



常用的紫外光源是中壓汞燈（在國(guó)內(nèi)包括在高壓汞燈中），主要發(fā)射下列波長(zhǎng)的光：405nm(42）、365—366nm（100）、312一313nm（49）、302—303nm（24）、297nm（16.6）、265nm（15.3）、254（16.6）、248（8.6）。括號(hào)內(nèi)的數(shù)字表示它們的相對(duì)能量。除此以外，還有可見(jiàn)光和紅外光。紅外光雖不具有引發(fā)作用，但對(duì)于鏈增長(zhǎng)有協(xié)同效應(yīng)。常用的中壓汞燈線功率密度為80W／cm，燈長(zhǎng)可從幾厘米到200cm，直徑為15—25cm。其應(yīng)用溫度較高，需要空氣冷卻，使用壽命一般為1000小時(shí)左右。汞燈扼要鎮(zhèn)流器，燈的強(qiáng)度一定，電流和電壓可調(diào)節(jié)，或高電流低電壓，或低電流高電壓。高電流對(duì)于得到的紫外光含量有利。 



汞燈在開(kāi)動(dòng)以后需有一段預(yù)熱時(shí)間，以便汞蒸發(fā)，在預(yù)熱時(shí)間內(nèi)不能得到應(yīng)有的紫外光。汞燈關(guān)閉以后，不能再啟動(dòng)，需冷卻一段時(shí)間，使用不太方便。現(xiàn)已出現(xiàn)一種無(wú)極汞燈，可以瞬時(shí)開(kāi)關(guān)，且壽命長(zhǎng)、UV功效大。用于UV固化的無(wú)極汞燈其發(fā)光光譜與中壓汞燈不同，是一個(gè)連續(xù)的光譜，可用于厚膜的固化。 



3．上光油黏度的控制 



上光油黏度對(duì)其在印刷品上的流平性以及對(duì)油墨的潤(rùn)濕等涂布適性有著重要的影響，zui終會(huì)影響到上光產(chǎn)品的光澤度。上光油黏度的控制應(yīng)考慮印刷品的吸收性以及涂層厚度等情況。上光油黏度還影響到印刷品對(duì)上光油的吸收性，上光油黏度越小，被印刷品吸收的越多，因此，若印刷品的吸收性過(guò)強(qiáng)，可適當(dāng)?shù)卦黾由瞎庥偷酿ざ龋s短其流平時(shí)間，否則在較長(zhǎng)時(shí)間的流平過(guò)程中，上光油被大量吸收，很難在印刷品表面形成較平涓的膜層，而易形成同印刷品表面凹凸?fàn)顟B(tài)相似的膜層。上光油的黏度對(duì)涂層厚度有著較大的影響，上光油的黏度低，涂布層薄。 



要降低普通UV上光油的黏度，可加入酒精，但不能加入過(guò)多，否則將會(huì)影響UV上光油的固化速度。 



4．上光油涂布量的控制 



上光油的涂布量要適當(dāng)，涂層要均勻。均勻適量的涂層表面平滑度高，光澤度高。如果涂布量過(guò)少，上光油不能均勻地鋪展，對(duì)印刷品表面的光學(xué)缺陷（平滑度）彌補(bǔ)作用降低，涂層表面平滑度差；如果涂布量過(guò)多，盡管有利于上光油的流平，也增強(qiáng)了對(duì)印刷品表面缺陷的彌補(bǔ)作用，但干燥會(huì)發(fā)生困難，且成本高。 



上光涂布量的確定同涂料的種類、印刷品的表面狀況、涂布條件有關(guān)，確定時(shí)要互相兼顧、統(tǒng)籌安排，既要達(dá)到上光質(zhì)量要求，又要適合于各種工藝。 



涂布中，可以通過(guò)調(diào)節(jié)上光涂布機(jī)控制機(jī)構(gòu)或改變涂布機(jī)速度實(shí)現(xiàn)涂布量的改變。變化量小時(shí)，也可以通過(guò)改變上光油的黏度來(lái)實(shí)現(xiàn)。 



5．上光速度的控制 



上光速度，即涂布機(jī)速度，應(yīng)根據(jù)上光油的固化速度和涂布量決定。上光油的固化速度快，則涂布機(jī)速度也可提高，這時(shí)涂層流平時(shí)間短，涂層相對(duì)較厚，反之則相反。另外涂布機(jī)速度還與涂布機(jī)固化光源的條件、印刷品狀況等因素有關(guān)。 



6．上光對(duì)印刷品顏色的影響 



采用UV上光的印刷品，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)黃變現(xiàn)象，其主要原因有二：一是UV上光油自身發(fā)黃；二是在上光過(guò)程中，上光油僅在印刷品表面固化，而內(nèi)部設(shè)有*固化。 



上光油的發(fā)黃，與其所用的齊聚物和活性稀釋劑帶有一定黃色有關(guān)，因此應(yīng)選用無(wú)色的齊聚物和活性稀釋劑來(lái)配制上光油。另外，光引發(fā)劑的影響也很大，有些光引發(fā)劑會(huì)使體系固化后發(fā)黃，如安息香雙甲醚（651），所以應(yīng)避免使用這類光引發(fā)劑配制上光油。 



在上光過(guò)程中，上光油內(nèi)部沒(méi)有*固化時(shí)，其內(nèi)部的上光油稀釋劑會(huì)逐漸被油墨、紙張吸收，同時(shí)會(huì)對(duì)油墨中連結(jié)料產(chǎn)生作用，造成油脂失去，顏料得不到足夠的保護(hù)，顏料顆粒游離，這時(shí)紙張涂層和油墨層表面的平滑度就會(huì)降低。粗糙的表面會(huì)對(duì)光產(chǎn)生漫反射，這樣在顏色中增添了一些白色成分，使得明度升高，飽和度下降，給人 以整體泛黃、色彩變淡的感覺(jué)。因此，應(yīng)提高UV上光油的固化速度或選擇的紫外固化光源。另外，采用水性UV上光油，可避免稀釋劑對(duì)油墨層和紙張涂層的化學(xué)作用，可避免印刷品的黃變現(xiàn)象。 



7．在氧化聚合型油墨層上上光 



用于上光的印刷品，大部分是膠印印刷品，膠印墨的干燥方式主要以氧化聚合為主，而UV上光油在氧化聚合型油墨上附著較困難。因此，為提高UV上光的質(zhì)量。往往使用雙上光，即先在印刷品表面施加一涂布層，用來(lái)隔開(kāi)油墨和 UV上光油，然后再涂布UV上光油。當(dāng)然，采用雙上光成本較高，因此，應(yīng)提高UV上光油與氧化聚合型油墨的適應(yīng)性。