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国外UV/EB印刷技术的现况及发展趋势

一、国外UV印刷的市场统计

  工业应用UV硬化技术始自1960年代早期,德国木业公司使用于木材表面的涂料层硬化。全球首次使用UV平版印刷是在美国,英国随即于公元1970年成功地使用(Holland,1997)。和传统的平版印刷相比较,只算是极为年轻的新技术,但发展至今已成为非常重要的印刷技术。

  一般而言,UV并不是专应用于平版印刷,它是一种以UV光源照射化学物,而该化学物当中所含的「光启始剂(Photoinitiator)」受到UV光源的刺激,于极短时间内(短于1秒)让该化学物中所包含的「聚合单体(Polymer)」产生胶合硬化的「辐射硬化技术(Radiation Curing)」,一般称为UV硬化(UV Curing)。国际上又将之与「电子束硬化技术(Electronic Beam Curing)」归于同类,合称UV/EB Curing。

  UV硬化可以使用于各种传统的印刷版式,包含凸版、弹性凸版(FLEXO)、平版、网版等印刷,只要使用UV印墨,配合UV光源即完成主要的部份。平版UV印刷即是以平版印刷印刷的架构,使用UV印墨,配合UV光源而成,当然一些非常重要的配合条件亦需同时达成方可。除了印刷外,使用透明的材料印刷物进行UV上光亦是市场上广为使用的上光方式。 

  UV应用技术在欧洲的领导国家为英国及德国,预估未来英国的彩色折迭纸盒会有60%~75%的比例使用UV印刷印制,德国及其它欧美国家亦相去不远,在美洲的领导国家为美国。

·、UV印刷的特性

  UV印刷所具备的优点为:

1.     色彩饱和度高,色彩效果好。与传统平版印刷相比较,UV印刷可以获得比较高的色彩效果,对于色彩要求较严格的印刷品,可获得较令人满意的结果。

2.     印纹光泽度高,视觉艳丽。与消光的底色搭配,可获得令人激赏的视觉对比,对于强化产品的高质量形象,极具帮助(Tolliver,1998)。

3.     适用于物性及化性完全不同的多类被印物,包含纸、纸板、塑料、赛路络、PVC、PE……等纸类与胶片类。此特性比传统平版印刷能印刷更多的产品种类,有更宽广的市场未来性。

4.     于印刷同时可立即干燥,可大幅改善生产效率(RadTech,1998)。由于不需要等待油墨干燥时间,所以生产时间可以大幅缩短,印刷公司也可以节省许多储存待干印件的空间,对成本节省多有帮助。

5.     由于印刷时立即干燥,故不需使用喷粉,于改善因为喷粉所导制的质量问题,可以避免。

6.     由于印刷时立即干燥,印下来的48小时内没有色彩变化情形发生(Ehrlitzer,1998)。

7.     印纹的耐旋光性较佳。

8.     印纹的耐磨擦性较佳。

9.     对环境较为亲和(RadTech,1998)。

·、UV印刷的一些缺点:

1.     UV印刷的机器投资成本比传统的平版印刷设备高,投资决策需更小心。

2.     可以使用UV印刷的市场种模拟传统的平版印刷市场更广,更分散,所以厂商若要投入发展此技术,应先进行市场的分析研究,以免投资设备后发生找不到订单的风险。

3.     UV印刷的印墨成本为传统的平版印刷的印墨成本的3~4倍左右,材料成本高。印刷生产中的生产管理技术、制程技术,及成本控管,需要更严谨,否则成本损耗的比例会比传统平版印刷高。

4.     印墨储存区需进行较严格的温度控制,需保持在20OC以下,仓储成本较高(Hostmann-Steinberg,1992)。

5.     若紫外线外泄,对人员会产生健康上的影响。

6.     UV印刷不若传统平版印刷般普及,熟悉操作技术的人力供给,需仰赖自己培训。
一)UV光源系统:包括灯管、反射罩、能量控制装置、温度控制装置(或称冷却装置)。

灯管:

UV光源所使用的灯管,最常用的种类为内部填充水银的水银灯管(Mercury Lamp),有些时候会添加其它的金属,例如镓(Gallium)。另外金属卤素灯管,及石英灯管(quartz lamp)也是常用的种类。目前多仰赖进口。

UV灯管所发出的电磁波长须介于200~400nm 之间。
                    
UV反射罩基本型式。左为聚焦型,右为散焦型(资料来源:IST METZ)

反射罩主要的功能为将UV电磁波反射回来,以增加UV的光源效率(UV Tech Publications,1991),另一个重要功能为维持灯管的工作温度。反射罩表面通常为铝制,反射率的要求通常需高达90%。

反射罩的基本型式有两种,一为聚焦型,另一种为散焦型,随制造商的发展,又有其它的延伸型式。  

能量控制装置:

此装置的主要供能为控制高压水银灯UV灯管所发射出的UV能量为稳定的,以维持硬化的效率及稳定,以配合不同印刷速度的需求。有电子式设计,也有使用微电脑控制。

冷却装置:

由于UV灯管于 发出UV电磁波时,也会发出IR(红外线波),使得UV设备会在高温中运作(例如石英灯管的温度可达600~800OC),如此除了会缩短设备的寿命外,对印刷品也容易引起伸缩的情况,导致印刷时规位无法套准,所以冷却装置的重要性可见一斑。图A为气冷式装置,图B为水冷式装置。图C为英国Eltosch公司所设计的两种不同的水冷式冷却装置。

发布:admin 时间:[2006-5-29]
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