玻璃油墨的分类、原理、工艺和成分你了解多少?

言小玉 / 2018-12-19

 

玻璃应用越来越广泛,人们已不再满足其普通的功能性,对它的艺术性和色彩提出了更多的要求,于是玻璃油墨的选择也开始丰富了起来。那么玻璃油墨都有哪些分类,大家对它的工艺或者组成成分又了解多少呢?

 

水性钢化玻璃油墨

 

水性钢化玻璃油墨烧结温度在680-720℃,经过高温钢化后,油墨与玻璃牢固熔结在一起,这种玻璃油墨被广泛用于建筑幕墙、汽车玻璃、家电玻璃等。

 

水性钢化玻璃油墨是用丝印辊印等方式施工在基材上,升温过程中,水或溶剂先挥发,树脂等有机固体在三百多度开始分解,然后玻璃粉在四百度以上开始熔融成膜,使玻璃颜料与玻璃体熔成一体,实现颜色的附着性和耐久性,上好色并强化后的玻璃色泽丰富,玻璃结构结实强度高,安全,并且对大气的腐蚀有一定的抵制性,有良好的耐腐性和遮盖力。

 

水性钢化玻璃油墨的主要组成部分有低熔点玻璃粉、高温色料、高温填充物和水性调墨油。其中,低熔点玻璃粉在常温下为粉体填充,在高温下熔融成膜,为最后的成膜物;高温色料提供所需的颜色和遮盖力;高温填充物是填充材料,提供磨砂、热障、导电等特殊效果以及调节体系的膨胀系数;水性调墨油包括水性树脂、助剂、水等,水性调墨油是将粉料粘结在一起的过程工艺助剂。对于水性调墨油的要求是对粉料有良好的润湿分散性,有良好的印刷工艺效果,固体份低,高温无残留,同时稳定性好,环保无害。

 

低熔点玻璃粉的选择需要根据烧结的温度、时间还有基材的性质来决定。工艺温度高,工艺时间相对会短,工艺温度低,可以通过延长工艺时间来达到所需的烧结效果。基材的大小厚薄和材质会影响热传导的效果,导致温度的差异,所以不同的基材所需要的工艺温度时间也

艺温度为3-25分钟,采用梯度升温和降温的方式,以达到良好的烧结效果。

 

水性钢化玻璃油墨调配工艺主要是混粉、分散/研磨、调墨。首先将粉料混合在一起,然后加入到调墨油中,通过高速分散或者研磨达到所需要的细度,最后加入其余助剂和溶剂,调整到所需的流变粘度状态,加入湿润、分散助剂可以降低液体表面张力,帮助润湿粉料的表面,稳定粉料的分散状态。

 

紫外光固化油墨(UV油墨)

 

UV是紫外光线英文单词ultraviolet的缩写,紫外线固化干燥的油墨,简称UV油墨。UV油墨实质是一种在一定波长的紫外线照射下,能够从液态转变成固态的液体油墨。

 

UV油墨的特点:

 

UV油墨性能价格比高:UV油墨在印刷过程中没有溶剂挥发,固体物质100%的留在承印物上,色强度及网点结构基本保持不变,很薄的墨层厚度就可以达到良好的印刷效果。尽管UV油墨价格比溶剂型油墨高,但是1KgUV油墨可印刷70m2的印刷品,而1kg溶剂型油墨智能印30m2的印品。

 

UV油墨可瞬间干燥,生产效率高:UV油墨在紫外线的照射下,能快速固化,瞬间干燥,印品可立即叠起堆放以及进行后续加工,生产速度为120~140m/min,还可以节省仓储面积60%~80%。

 

UV油墨不污染环境:UV油墨内不含挥发性溶剂,即100%无溶剂配方,因此在印刷过程中不向空气中散发有机挥发物,符合环境规定,同时也免除了溶剂回收费用。

 

UV油墨印品质量优异:UV油墨在印刷过程中,可保持均匀一致的色彩,印品墨层牢固,色料以及连接料比例保持不变,网点变形小,瞬间干燥,使它能成多色的套印。

 

UV油墨性质稳定:UV油墨只有在UV光线照射下才会固化,在自然条件下不干时间几乎无限长,这种不干特性使得印刷机长期运转是油墨黏度保持稳定,由于没有有机物挥发,不需要监控油墨黏度就能保证印刷过程顺利进行以及印品质量稳定,所以油墨可在墨斗里保存过夜无需校色。

 

UV油墨在任何承印物上印刷,印品质量优于溶剂型和水性凹印油墨,具有网点扩大量小、亮度高、耐磨及化学侵蚀、无污染、具有良好的网点复制效果和遮盖力、成本低等优点。

 

提高UV油墨附着力的方法:

 

一般而言,在UV油墨没有完全固化的情况下,我们可以观察到UV油墨在非吸收性底材上附着差的现象。提高UV油墨的固化程度可以从以下几个方面着手:增加UV光固化灯的功率;降低印刷速度;延长固化时间;检查UV灯及其附件是否工作正常;降低墨层厚度。

 

加热:在丝网印刷行业,在印刷难附着的底材前,建议在UV固化前将底材加热。在用近红外光或远红外光加热15~90秒后,UV油墨在底材上的附着可以加强。

 

光油:如果在采用了以上的建议后,UV油墨仍然在底材上有附着的问题,可以在印刷品表面涂上一层保护性光油。

 

 

近红外光固化油墨(NIR油墨)

 

近红外用于光固化,是一种全新的,最前沿的研究。近红外(Near Infrared,NIR)光固化油墨有别于紫外(ultraviolet,UV)光固化油墨,紫外光固化油墨是指在200~420nm波长的光照射下,液态油墨中的光引发剂迅速引发具有反应活性的基团产生物理和化学变化的油墨。近红外光固化油墨是指在波长780~2526nm范围内,油墨吸收近红外光,使树脂发生交联聚合反应,从而使油墨固化。

 

在油墨里,随着颜料的添加量的增加,紫外光越难照射到底部,导致底部的深层固化不能完全,没有附着力。对于要做OD值>4.0(OD值,opticaldensity:光密度)的油墨,紫外光是无法照射到油墨的底层,使其完全固化,不能过百格测试。然而,近红外光的透射能力远远大于紫外光,完全可以透射大于1cm厚度的油墨层,使油墨底层完全固化。

 

通过近红外(NIR)的强穿透力,可以有效地解决深度固化的问题。近红外和紫外、可见光以及红外相比,近红外有超强的穿透性。

 

近红外光固化的反应机理:

 

油墨在近红外光(780~2526nm范)照射下,油墨里的上转换发光材料(NaYF4:Er,Yb,即镱铒双掺时,Er做激活剂,Yb作为敏化剂)吸收近红外光,被激发后,经过能量转换,发射出红光,绿光和蓝光,这种现象被称为反-斯托克斯发光(Anti-Stokes),其中,发射的蓝光,又可以激发光引发剂(比如,819,TPO,ITX等),使光引发剂裂解或者夺氢产生高活性的自由基,这些高活性的自由基瞬间引发双键聚合,使油墨从液态到固态转变,完成固化。