Melyek az UV nyomtatási festékek fő kémiai összetevői？

Az UV-nyomdafestékek fő részeinek megértése segít az UV-nyomtatási folyamat és a festékelemzés működésének megismerésében. Ezek a tinták monomereket, oligomereket, fotoiniciátorokat, pigmenteket és adalékanyagokat tartalmaznak. Minden egyes résznek speciális feladata van a nyomtatásban. Az alábbi táblázat mutatja, hogy ezek az alkatrészek hogyan változtatják meg a tinta működését és biztonságosságát:

Ezek az alkatrészek segítenek abban, hogy a tinta gyorsan száradjon, tovább tartson, és kevésbé szennyezze a levegőt.

A legfontosabb tudnivalók

• Az UV-nyomdafestékek öt fő részből állnak: monomerek, oligomerek, fotoiniciátorok, pigmentek és adalékanyagok. Mindegyik rész fontos a tinta működéséhez.
• Monomerek és oligomerek eldönteni, hogy milyen vastag és hajlékony a tinta. Segítenek a tinta gyors száradásában és az erős nyomtatásban.
• A szárítási folyamat elindításához fotoiniciátorokra van szükség. Ezek reagálnak az UV-fényre, és a tintát nagyon gyorsan folyékonyból szilárddá változtatják.
• A pigmentek az UV-tintáknak élénk színeket kölcsönöznek, és megakadályozzák a kifakulást. A jó pigmentek hosszú ideig tartóvá teszik a nyomatokat.
• Az adalékanyagok az UV-festékeket jobban működteti. Segítenek abban, hogy a tinta jól terjedjen, jobban tapadjon, és ne fakuljon, így a nyomatok sokáig szépek maradnak.

UV tinta összetétele

Az uv-tinták összetételét megismerheti, ha megnézi a tinták főbb kémiai csoportjait. Mindegyik csoportnak különleges feladata van abban, hogy a tinta hogyan működik és keményedik uv-fényben. A fő részek a monomerek, oligomerek, fotoiniciátorok, pigmentek és adalékanyagok. Ezek a részek együttesen segítik a tinta gyors száradását, fényes megjelenését és erős nyomatok készítését.

Monomerek és oligomerek

A monomerek és oligomerek az uv-festékek fő építőkövei. A monomerek reaktív hígítóként működnek. Segítenek szabályozni, hogy a tinta sűrű vagy híg legyen. Emellett gyorsabbá teszik a kikeményedési folyamatot. Az oligomerek alkotják a fő filmet, amikor a tinta megszárad. Ők döntik el, hogy mennyire lesz rugalmas, kemény és ragadós a nyomat.

• A monomerek megváltoztatják a tinta sűrűségét, és segítenek a gyors gyógyulásban.
• Az oligomerek alkotják a szárított tinta fő szerkezetét. Ezek adják a tinta szilárdságát és rugalmasságát.

Akrilátok és nitrogéntartalmú monomerek nagyon fontosak az uv-tinták összetételében. Segítenek abban, hogy a tinta gyorsan megszilárduljon és sok felületen jól tapadjon. Az alábbi táblázat néhány gyakori típust mutat be, amelyekkel a tintasugaras tintakészítmények tervezésénél találkozhat:

Ezeket a monomereket gyakran látni fogja az uv-fényben keményedő monomerek között. Segítik a tinta jó folyását és erős kötéseket hoznak létre.

Fotoiniciátorok

A fotoiniciátorok elindítják a keményedési folyamatot. Amikor UV-fény éri a tintát, ezek a vegyi anyagok szétesnek. Szabad gyököket hoznak létre. A szabad gyökök hatására a monomerek és oligomerek összekapcsolódnak. Ezáltal a folyékony tinta szilárd filmmé alakul.

Az alábbi táblázatban a leggyakoribb fotoiniciátorok és azok lehetséges beszerzési helyei szerepelnek:

Tudnia kell, hogy nem minden fotoiniciátor biztonságos minden használatra. Ha a tinta nem keményedik ki teljesen, egyes fotoiniciátorok bekerülhetnek az élelmiszerekbe vagy más termékekbe. Ez nagy problémát jelent az élelmiszercsomagolások esetében. Például 2005-ben volt egy nagy visszahívás. Az izopropil-tioxanton (ITX) nevű fotoiniciátor a tintából a csecsemőtejbe került. Emiatt az olyan országok, mint Svájc, szabályokat hoztak annak ellenőrzésére, hogy milyen fotoiniciátorokat lehet használni az élelmiszer-csomagoláshoz használt tintákban.

Pigmentek és adalékanyagok

A pigmentek és adalékanyagok adják az uv-tinták színét és különleges tulajdonságait. A pigmentek apró szilárd darabok, amelyek a tintában maradnak. Ezek teszik a színeket erőssé, élénkké és hosszú ideig tartóvá. Az adalékanyagok segítik a tinta egyenletes folyását, jobb tapadását és hosszabb élettartamát.

A pigmentek nem azonosak a színezékekkel. A pigmentek szilárd darabok maradnak, ezért nem fakulnak olyan gyorsan, mint a festékek. Ez azt jelenti, hogy a nyomatok sokáig fényesek és tiszták maradnak. A pigment típusa és minősége is befolyásolja, hogy a tinta mennyire ellenáll a kifakulásnak. Az olyan szervetlen pigmentek, mint a titánfehér és a krómsárga nagyon jól ellenállnak az UV-fénynek.

Az adalékanyagok a kémiai összetétel kis részét képezik, de fontosak. Segíthetnek a tinta gyorsabb száradásában, megakadályozhatják a nyomtató eltömődését, és megakadályozhatják a színek kifakulását.

Az alábbi táblázatban láthatja, hogy az egyes összetevőkből mennyi van egy tipikus uv-tinta összetételben:

Ha megnézzük az uv tinta összetételét, láthatjuk, hogy minden egyes résznek egyértelmű feladata van. A monomerek és oligomerek építik fel a szerkezetet. A fotoiniciátorok elindítják a keményedést. A pigmentek és adalékanyagok adják a színt, és javítják a tinta működését. Ezeknek a részeknek az ismerete segít kiválasztani az igényeinek megfelelő tintát.

UV-hógyítható tinták: Főbb kémiai csoportok

Prepolimerek és monomerek

A prepolimerek és a monomerek az uv-higanyképző festék fő alkotóelemei. A prepolimerek speciális, kettős kötéssel rendelkező gyanták. Ezek a kötések segítik a tinta gyors reakcióját, amikor uv-fény éri. Az uv-oxidálódó tintában a legtöbb prepolimer akrilgyanta. Ezek teszik a tintát gyorsan keményedővé és adnak neki szilárdságot. A monomereket reaktív hígítóknak is nevezik.. Megváltoztatják a tinta vastagságát vagy hígságát. A monomerek azt is meghatározzák, hogy a kikeményített film milyen érzést kelt és hogyan működik.

• A prepolimerek alkotják a kikeményített festék fő szerkezetét.
• A monomereknek köszönhetően a tinta könnyen nyomtatható és gyorsan megszilárdul.
• A különböző prepolimerek és monomerek kiválasztása megváltoztatja a tinta szívósságát és hajlékonyságát.

Ebben a táblázatban láthatja, hogy a különböző gyanták hogyan változtatják meg az uv-hógyító festéket:

Ha UDMA prepolimert használ a poliuretán fóliákban, a nyomatok erősebbek lesznek. A poliuretánhálózatban lévő térhálósodás a tintát vízállóbbá és kevésbé törékennyé teszi.

A tinta a tiol-én kattintási reakciót használja. A tiolcsoportok reakcióba lépnek a vinil kettős kötésekkel, amikor UV-fény éri őket. A DMPA fotoiniciátor szabad gyököket hoz létre. Ezek a szabad gyökök keresztkötést indítanak el. Ez egy erős hálózatot hoz létre, amely a nyomtatott anyag szilárdságát adja.

Fotoiniciátor funkció

A fotoiniciátorok nagyon fontosak az uv-oxidációval keményedő festékekben. Amikor az uv fény rásüt a tintára, a fotoiniciátorok felszívják az energiát. Szétesnek és szabad gyököket hoznak létre. Ezek a szabad gyökök láncreakciót indítanak el. Ez a reakció összekapcsolja a monomereket és a prepolimereket. A folyékony tinta szilárd filmmé alakul. A kiválasztott fotoiniciátor fajtája megváltoztatja, hogy a tinta milyen gyorsan és jól keményedik.

Az UV-keményítés erős fényt használ, általában 240 és 420 nm között. A fotoiniciátorok befogadják ezt a fényt, és elindítják a polimerizációs folyamatot. Néhány fotoiniciátor, mint például az 1173, nagyon jól működik. Segítenek a tinta gyors gyógyulásában és a színek élénk színének megőrzésében. Ha nem szeretne sárgulást és gyors eredményt, válassza ezeket a nagy hatékonyságú fotoiniciátorokat.

Adalékanyagok az UV-hógyítható festékekben

Az adalékanyagok segítenek az uv-hógyító tintáknak a különböző munkákhoz való jobb működésben. A folyás, rugalmasság és stabilitás javítása érdekében speciális vegyi anyagokat adhat hozzá. Egyes adalékanyagok segítenek a tintának ellenállni a víznek és a vegyszereknek. Mások segítik a tinta tapadását számos felületen.

• Az M-313 hosszabb élettartamúvá és erősebbé teszi a tintát.
• Az M-5700 rugalmasabbá teszi a tintát, és segít a gyors gyógyulásban.
• Az M-930 hígabbá teszi a tintát, és segít a vegyi anyagokkal szemben.
• A kiegyenlítőszerek sima felületet biztosítanak.
• A habzásgátlók megakadályozzák a buborékok kialakulását.
• A tapadásfokozók sok mindenhez hozzásegítik a tintát.

Egyes tintasugaras receptúrákban felületaktív anyagokat és stabilizátorokat is talál. Ezek az adalékanyagok segítenek az uv-hógyító tintának stabilnak maradni és jól nyomtatni. Ha a megfelelő adalékanyagokat választja, a nyomatok tovább tartanak és jobban néznek ki. Az adalékok segítenek az uv-színezékeknek abban is, hogy ellenálljanak a napfénynek, a víznek és a kezelésnek. Ez teszi az uv-hógyítható tintákat okos választássá számos nyomtatási igény esetén. A képlet minden egyes része együtt dolgozik, hogy gyors kikeményedést és erős nyomatokat biztosítson.

UV nyomtatási folyamat és tintaelemzés

Kémiai reakciók a szárítás során

Amikor uv-hógyító tintát használ, egy különleges reakció indul be. A tinta monomerek, oligomerek és fotoiniciátorok. A tintára UV-fény világít. A fotoiniciátorok felszívják az energiát és szabad gyököket hoznak létre. Ezek a szabad gyökök segítik a monomerek és oligomerek összekapcsolódását. Ezáltal egy erős, térhálós hálózat jön létre. A tinta azonnal megszárad, és jól tapad a tárgyakhoz. Nincs szükség hőre vagy oldószerekre, így a kikeményedés alacsony hőmérsékleten történik. Ez teszi az uv-hógyuló tintát sokféle felületre való nyomtatásra alkalmassá.

• A monomerek és oligomerek döntik el, hogy a nyomtatás rugalmas vagy kemény lesz-e.
• A fotoiniciátorok segítik a tinta gyors és egyenletes gyógyulását.
• A pigmentek színt adnak, de blokkolhatják az uv fényt, így a jó nyomatokhoz megfelelő keverékre van szükség.

A teljesítményre és a biztonságra gyakorolt hatás

Az uv-nyomtatási folyamat és a tintaelemzés megmutatja, hogy a tinta vegyi anyagai hogyan befolyásolják a tinta működését. A megfelelő monomerek és oligomerek erős, jól tapadó nyomatokat eredményeznek. A fotoiniciátoroknak illeszkedniük kell az uv-lámpához, hogy a tinta teljesen kikeményedjen. Az adalékanyagok segítik a tinta folyását és jobb tapadását. Az eredményeket az alábbi táblázatban láthatja:

A biztonság fontos, ha uv-oxidáns tintát használ. Az UV-fény károsíthatja a bőrt és a szemet, ha nem vigyázol. Az uv-lámpákból származó tintapára vagy ózon belélegzése egészségügyi problémákat okozhat. A tintában lévő egyes vegyi anyagok, például az akrilátok allergiát okozhatnak. A biztonság érdekében viseljen kesztyűt, és gondoskodjon a megfelelő légáramlásról.

Környezeti megfontolások

Az uv-nyomtatási folyamat és a tintaelemzés azt is megmutatja, hogy a tinta hogyan hat a környezetre. Az UV-hógyítható tinta nagyon kevés VOC-t bocsát ki, sokkal kevesebbet, mint a régi tinták. Ez kevesebb légszennyezést és biztonságosabb munkahelyet jelent. A kikeményítési folyamat nem alkalmaz párolgást, így szinte az összes tinta a nyomtatványon marad. Néhány vegyi anyag, például a fotoiniciátorok, károsíthatják a halakat és más vízi élőlényeket, ha nem megfelelően kezelik őket. A kikeményített tinta sokáig kitart, de nehéz újrahasznosítani. Az olyan csoportok, mint az EPA és az FDA szabályokat hoznak annak érdekében, hogy az uv-oxidálható tinta biztonságos legyen az emberek és a természet számára. Ezeket a szabályokat be kell tartania, amikor különböző dolgokra nyomtat.

Tipp: viseljen fröccsenésbiztos kesztyűt, és fedje le az uv-lámpákat a szivárgás megakadályozása érdekében. Mindig ellenőrizze, hogy a tinta biztonságos-e az élelmiszercsomagoláshoz és betartja-e a környezetvédelmi szabályokat.

Analitikai módszerek

Az uv-nyomtatási folyamatot és a tintaelemzést számos eszközzel tanulmányozhatja. Ezek közé tartozik az FTIR, a Raman-spektroszkópia és a kromatográfia. Ezek az eszközök segítenek ellenőrizni, hogy mi van a tintában, és jobban működik. Ha teszteli a tintát, segíthet abban, hogy az tovább tartson és jól nyomtasson.

Most már tudja, hogy az UV-nyomdafestékek öt fő részből állnak. Mindegyik rész segít abban, hogy a nyomatok jól nézzenek ki és biztonságosan használhatók legyenek.

Ha megismeri az UV tinták kémiáját, akkor kiválaszthatja a jól működő tintákat. Ez segít az Ön biztonságában és a bolygónknak is. Ha tudja, hogy mi van a tintában, akkor jobb döntéseket hozhat a nyomtatás során.

GYIK

Miben különböznek az UV nyomdafestékek a hagyományos festékektől?

Azért használ UV nyomdafestéket, mert UV-fényben gyorsan szárad. A hagyományos festékeknek hőre vagy levegőre van szükségük a száradáshoz. Az UV-tinták erősebbé és színesebbé teszik a nyomatokat.

Biztonságosan használhatók az UV nyomtatási festékek?

Biztonságban marad, ha kesztyűt visel, és jól szellőző helyen dolgozik. Egyes vegyi anyagok bőrirritációt okozhatnak. Mindig kövesse a tinta címkéjén található biztonsági utasításokat.

Tipp: Ellenőrizze, hogy a tinta élelmiszer-biztonságos-e, mielőtt a csomagolásra nyomtatna.

Újrahasznosíthatók az UV-tintával készült nyomatok?

Előfordulhat, hogy az UV-tintával készült nyomatokat nehezen tudja újrahasznosítani. A megszilárdult tinta kemény réteget képez, amely nem bomlik le könnyen. Mindig ellenőrizze a helyi újrahasznosítási szabályokat.

Miért használnak az UV-festékek fotoiniciátorokat?

A fotoiniciátorok segítik a tinta száradását azonnal, ha UV-fénnyel világítunk rá. Kémiai reakciót indítanak el, amely a folyékony tintát szilárd filmmé alakítja.