UV油墨印刷這種特殊材質(zhì)需要注意什么？
單純的PVC塑料材質(zhì)的玻璃化溫度在80～85℃，屬于硬質(zhì)塑料材料范疇，但在PVC中加入一定量的增塑劑后，可以減小聚合物的分子間作用力，增加分子鏈的移動性，從而提升PVC的柔韌性、可塑性等性能。人們通過控制不同種類增塑劑的添加量，可以得到不同塑性要求的PVC塑料產(chǎn)品。
目前，受原材料成本及性能限制，市場上的軟質(zhì)PVC一般都含有較多的鄰苯二甲酸酯類增塑劑，可制作在常溫下有良好彈性的軟質(zhì)片材，其質(zhì)地具有柔軟熱封性好、拉伸強度佳、撕裂強度高等優(yōu)點，因此在UV塑料印刷領域具有較大的應用價值。在福建泉州、浙江義烏及溫州等印刷業(yè)發(fā)達的地區(qū)，我們經(jīng)?？梢钥吹経V軟質(zhì)PVC印品的存在。
與傳統(tǒng)紙張類印刷底材有所不同，軟質(zhì)PVC片材中較高的增塑劑含量在PVC中相對不穩(wěn)定，不可避免地會產(chǎn)生遷移或擴散，有時印刷成品的鄰苯類檢測也可能會超標。另外，長期存放的PVC制成品的物化性能會降低，主要表現(xiàn)為印刷品表面油墨滲色、脫落及耐折裂不良等現(xiàn)象。因此，在使用UV油墨印刷軟質(zhì)PVC片材時要特別注意印刷后的各項性能及經(jīng)時性能變化。
本文以義烏市某印刷廠提供的軟質(zhì)PVC片材為例，從不同UV油墨展色、附著力測試、增塑劑分析（鄰苯）、抗粘連測試等角度研究UV油墨在軟質(zhì)PVC片材上印刷的難點和要點。
1.UV油墨在軟質(zhì)PVC片材上的展色及附著力測試
首先使用杭華UV 161 S四色油墨通過展色儀在軟質(zhì)PVC片材上展色（如圖1所示），測試其表面是否因增塑劑的存在而造成油墨轉移困難，著色力不佳。
圖1 杭華UV 161 S四色展色及3M膠帶附著力測試
展色固化后，發(fā)現(xiàn)四色色相均勻飽滿、著色力佳，立刻使用3M 610膠帶測試附著力，發(fā)現(xiàn)四色油墨附著力均非常好。考慮到軟質(zhì)PVC片材中的增塑劑不穩(wěn)定易析出，分別于15天、30天后重新測試色密度及附著力，發(fā)現(xiàn)均比較穩(wěn)定，色相及附著力無明顯變化。
2.不同系列UV油墨在軟質(zhì)PVC片材上的物性對比
UV油墨種類較多，表1所示為不同系列UV油墨在軟質(zhì)PVC片材上的物性對比。
表1 不同系列UV油墨在軟質(zhì)PVC片材上的物性對比
近年來，UV油墨印刷軟質(zhì)PVC片材時，建議優(yōu)先選擇杭華UV 161 S系列油墨，不建議客戶使用高附著力UV VP系列油墨。在部分材質(zhì)附著力不良時，推薦使用UV VNL或UV SUP等系列油墨。因為增塑劑在PVC中不穩(wěn)定極易析出，析出的增塑劑易侵蝕表面印刷油墨，造成印品附著力下降、油墨脫落、爆裂等不良現(xiàn)象。
UV 161 S系列油墨固化速度快，成膜硬度高，易抵抗增塑劑的侵蝕。而UV VP系列油墨雖附著力較好，但固化后一般成膜強度不高，易受析出增塑劑的侵蝕，造成印刷不良品產(chǎn)生。
本文使用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀器參考標準YQT 40-2013《煙用紙張中鄰苯二甲酸酯的測定》測試軟質(zhì)PVC片材及印刷品中增塑劑的經(jīng)時變化。對UV油墨而言，黑色墨的UV干燥速度相對偏慢，可能有一定的未固化組分，如丙烯酸類單體的殘留，故有可能會加劇軟質(zhì)PVC片材中增塑劑的析出遷移。
實驗中，分別以UV 161 S黑和UV SUP黑兩種黑色油墨在軟質(zhì)PVC片材上進行展色，然后測試增塑劑（鄰苯二甲酸酯類）含量。實驗分兩步進行，一是單純測試軟質(zhì)PVC空白片材、UV 161 S黑印品和UV SUP黑印品3種方案下鄰苯二甲酸酯類的含量數(shù)據(jù)，二是放置半個月后再次測試3種方案下的鄰苯類含量。一方面，考察軟質(zhì)PVC空白片材中增塑劑的經(jīng)時變化，另一方面考察在有UV油墨覆蓋存在的條件下，鄰苯類增塑劑的遷移性變化。
如表2所示，這款軟質(zhì)PVC片材中的增塑劑主要成分為鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP），且含量較高，其他17種鄰苯二甲酸酯均不含有。UV油墨展色后立刻測試鄰苯含量，鄰苯數(shù)據(jù)反而較空白片材數(shù)據(jù)偏小，應該是油墨和片材貼合較為致密，在測試過程中萃取的鄰苯成分較少，因而數(shù)據(jù)偏小。
表2 軟質(zhì)PVC片材鄰苯類18項測試結果(單位：mg/kg)
而隨著時間的增加，半個月后，增塑劑均有一定析出，其中空白底材中鄰苯含量由9090mg/kg增加到9671mg/kg，增加速度相對比較緩慢，而UV SUP黑鄰苯數(shù)據(jù)由8283mg/kg增加到10781mg/kg，UV 161 S黑鄰苯數(shù)據(jù)由6927mg/kg增加到11839mg/kg，應該是UV油墨的存在對軟質(zhì)PVC片材有一定的“腐蝕”破壞力，長時間后加劇了增塑劑的析出遷移。
市場上偶爾會有客戶反饋：軟質(zhì)PVC印刷品有鄰苯類增塑劑超標的投訴，且數(shù)據(jù)往往在5000mg/kg以上。對此，首先要確定印刷底材中鄰苯類增塑劑的含量，一般UV油墨本身含量較少。同時，在此提醒客戶印刷UV油墨后，務必確定一下印品的各項性能及經(jīng)時性能變化。
大量印品堆疊在一起并長時間存放過程中，印刷面接觸往往會發(fā)生粘連或粘臟問題，造成印品報廢，從而產(chǎn)生較大的經(jīng)濟損失。這種情況在高溫高濕的陰雨天氣尤為突出。對于軟質(zhì)PVC片材，由于增塑劑的不穩(wěn)定性，更容易出現(xiàn)類似問題，所以在使用軟質(zhì)PVC片材印刷UV油墨時必須格外注意。
抗粘連測試方法：4種UV黑墨展色，充分固化后裁剪為4cm×4cm方形小色塊，面對面疊放，負重承壓，置于恒溫恒濕儀器中進行抗粘連測試。測試參數(shù)為溫度65℃、濕度85%、負重4kg，測試時間為48小時。
測試發(fā)現(xiàn)，UV 161 S系列油墨抗粘連效果最好，色塊無粘連，剝離后色相無明顯變化。UV SUP與UV VNL兩個系列油墨面對面抗粘連效果尚可，有輕微粘連現(xiàn)象。附著力最好的UV VP系列油墨，剝離困難，色塊有明顯粘連，分析原因主要是UV VP系列油墨附著力佳，固化相對偏慢，成膜密度不高，加上增塑劑析出造成。測試結果如表3所示。
表3 不同系列UV油墨抗粘連測試
因此，在實際印刷過程中要保證UV油墨充分固化，防止印刷后堆疊有粘連，在保證附著力的條件下，優(yōu)先考慮使用UV 161 S油墨印刷，如使用UV SUP或UV VNL印刷，務必關注堆疊后的粘連、粘臟問題，必要時添加增強劑改善表面滑爽性。
結合以上實驗數(shù)據(jù)及印刷經(jīng)驗，對使用UV油墨在軟質(zhì)PVC片材上印刷時的難點和要點總結如下。
(1)首先要確認軟質(zhì)PVC片材本身的各項性能，尤其是增塑劑因素，盡量選用不含增塑劑或特定增塑劑遷移較慢的片材，并確認片材表面干爽清潔。在終端客戶對增塑劑有限量要求時，請及時確認其限制種類和限量值，避免因鄰苯類超標而造成印品報廢損失。
(2)在使用UV油墨印刷軟質(zhì)PVC片材時要確保印刷過程中UV油墨的充分固化。如果固化不徹底，一方面，可能會造成印品劃傷、堆疊粘連等問題；另一方面，未固化組分如丙烯酸類的小分子和光引發(fā)劑可能會對軟質(zhì)PVC片材造成一定的腐蝕，加劇增塑劑的遷移析出，加大對環(huán)境以及健康的危害，同時可能會對印品油墨造成一定破壞，進而影響產(chǎn)品質(zhì)量。
(3)一般軟質(zhì)PVC片材達因值在40以上比較適合印刷，在使用UV油墨印刷時，優(yōu)先使用UV 161 S系列油墨。如塑料承印物表面達因值較低又有附著力要求時，可以考慮UV SUP或UV VNL系列油墨，必要時在油墨中加入UV增強劑或UV滑爽劑，以提升印品的滑爽性及耐刮擦性，但不建議選擇高附著力的UV VP系列油墨，因為高附著UV油墨一般成膜強度不高，易受增塑劑析出影響出現(xiàn)油墨脫落、變色、粘連等不良印刷現(xiàn)象。
(4)印刷結束后要特別注意印品存放穩(wěn)定性，尤其是軟質(zhì)PVC片材中增塑劑不穩(wěn)定因素，加上受環(huán)境濕度、溫度、堆疊等因素影響，都可能會引起印品的性能變化，定期檢測印品的表觀色相、附著力、抗粘連等性能。
作者：杭華油墨股份有限公司 賈俊乾 董華軍
