2017.05.10, Автор: Майкл Айдакэведж4120 прочтений

Урок 2: Химические основы УФ-отверждения *

Теги: Publish Уроки RadTech УФ-печать Эксклюзив

Десятиминутные курсы УФ-/электронной сушки. Химические основы УФ- и электронного отверждения.

 

При использовании типичной технологии отверждения излучением на запечатываемую или окрашиваемую поверхность наносят жидкий состав или их смесь, а затем подвергают эту поверхность интенсивному облучению (ультрафиолетовым излучением, светом или потоком электронов). Жидкий состав при этом поглощает энергию излучения, благодаря чему в нём запускается каскад химических реакций полимеризации, и покрытие превращается в полимер, сшитый многочисленными поперечными связями в сетку. 

По сравнению с использованием традиционной термической сушки, при которой отверждение начинается с испарения растворителя (летучих органических соединений, ЛОС) под действием нагревания, отверждение излучением с образованием сухой плёнки с поперечными связями происходит быстро, при более низкой температуре и без выделения ЛОС. Несмотря на то, что для отверждения излучением требуется излучение высокой интенсивности, расход энергии при этом всё же ниже, чем при использовании устройств термической сушки. Конечно, кроме этого есть и другие факторы, влияющие на стоимость использования этой технологии.

Урок 2: Химические основы  УФ-отверждения *

С химической точки зрения, отверждение здесь происходит за счёт двойных углерод-углеродных связей. Наносимая жидкая смесь, содержащая мономер с одной полимеризуемой группой, в процессе отверждения образует линейный полимер. Этот процесс называется полимеризацией. Показанная на схеме реакция — пример реакции полимеризации с ростом цепи молекулы полимера. Именно за счёт такой реакции обычно происходит отверждение нанесенного слоя. В этих формулах буква R — общее обозначение некой структуры, а не конкретного набора атомов.

Урок 2: Химические основы  УФ-отверждения *

Обычно жидкий состав, предназначенный для отверждения излучением, содержит следующие основные компоненты: основная часть (обычно 25–90%) — олигомеры. При отверждении излучением в качестве мономеров используют вещества, обладающие высокой вязкостью, обычно — больше 1000 сантипуаз. То есть здесь слово «олигомеры» используется в специфическом значении, не в «обычном химическом» (в химии олигомерами называют вещества, молекулы которых построены из двух или более соединённых между собой структурных единиц-мономеров). От используемых олигомеров зависят многие характеристики наносимой красящей плёнки. Мономеры используются вместо растворителей или воды для понижения вязкости УФ-составов: они не испаряются, а становятся частью отвердевшего покрытия в процессе полимеризации. Если будет использоваться отверждение ультрафиолетом или светом (фотонами), к мономеру добавляют фотоинициатор, из молекул которого образуются свободные радикалы или катионы, запускающие реакцию полимеризации. Добавки, наполнители и пигменты присутствуют в мономерной смеси в наименьшем количестве, но их роль может быть очень важна — например, если это синий пигмент, придающий покрытию синий цвет.

Урок 2: Химические основы  УФ-отверждения *

Большинство вариантов технологии отверждения излучением требует наличия в веществе фотоинициатора, который запускает реакции полимеризации и образования поперечных связей. Молекулы фотоинициатора, поглощая кванты света, переходят в возбуждённое состояние с образованием активных частиц — свободных радикалов (R.) или катионов (R+). Материалы, в которых используется свободнорадикальная и катионная фотоинициация, будут более подробно рассмотрены в уроке 3. Эти активные частицы реагируют с мономерами или олигомерами, запуская реакцию полимеризации.

Благодарим вас за проявленный интерес к курсу по химическим основам УФ- и электронного отверждения. В следующем уроке мы рассмотрим основные материалы, применяемые в процесах отверждения излучением. Более подробные сведения о технологии УФ- и электронного отверждения приведены на сайте http://www.radtech.org.

* Публикуется с разрешения и при содействии Radtech — Ассоциация по технологиям УФ-/электронного отверждения. © 2017, Radtech. Все права защищены. Продолжение. Начало в № 4, стр. 32. https://www.publish.ru/articles/201704_20013715

 

Архив журналов в свободном доступе.

Купить номер с этой статьей в pdf

На ту же тему:
  • Полиграфия на Printech и RosUpack: большой футбол — не помеха

    Новинки и тенденции в полиграфии с главной выставки страны. Несмотря на опасения, посетителей и оборудования оказалось много.

     

  • Зачем нам рекорды?

    Когда мы готовили тему номера, казалось, что собрать в неё достаточное количество рекордов, имеющих отношение к полиграфии, будет сложно. Ведь у нас — индустрия, а не спорт, сама суть которого заключается в достижении всё новых и новых рекордов. Однако это оказалось совсем не так. Причём некоторые рекорды по разным причинам даже не попали в статью.

     

  • Симбиоз идей и возможностей

    «Мы печатаем на всём» — девиз рекламно-производственной фирмы LBL Print. И в нём нет преувеличения. В базе предприятия — более 10 тыс. материалов. Бумага, ткани, плёнки, разные виды пластика, стекло, резина, камень, металл, дерево и даже береста — всё это служит основой для изготовления уникальных изделий со множеством необычных эффектов.

     

  • Цифра и книга

    Размышления полиграфиста о месте и роли «цифры» в книжном производстве.

     

  • Стремление к лидерству в «тяжёлом» сегменте

    Ricoh Rus провела 31 мая 2018 г. в Санкт-Петербурге второе заседание Клуба полиграфистов под названием «Смена лидера в мире цифровой полиграфии». Выступавшие на нём сотрудники компании и владельцы оборудования доказали: это не просто слова.

     

  • Охота к перемене мест

    Когда в Ricoh создавали свою первую ЦПМ с пятым дополнительным красочным модулем — Pro C7100x, то, очевидно, держали в голове самую активную часть полиграфического сообщества. Тех людей, кто постоянно думает, как выйти в новые ниши и предложить заказчикам что-то, чего не могут другие. Идея оправдала себя полностью, машина стала бестселлером.

     


comments powered by Disqus