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印花制品占整個(gè)印染產(chǎn)品的比例大概在20%左右，近年來印花技術(shù)有不少新的發(fā)展，例如數(shù)碼技術(shù)在制版工藝中的應(yīng)用使描稿技術(shù)發(fā)生了根本性的改革，電子配色在印花配色中的應(yīng)用提高了印花質(zhì)量，除此之外，轉(zhuǎn)移印花、噴墨印花、靜電印花也取得飛速發(fā)展，在常規(guī)印花工藝中也有不少新進(jìn)展，我從近幾年的國(guó)外專利和參考文獻(xiàn)中看到的資料向大家作一簡(jiǎn)要的介紹，以供大家參考。

　　轉(zhuǎn)移印花近年大致有下列幾種進(jìn)展：

　　1.棉纖維變性法：將棉纖維接枝變性使之成為憎水性，就能吸附升華的分散染料，例如與苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯等接枝，或者在棉纖維上涂上一層聚合物，該聚合物能夠吸附分散染料，但都達(dá)不到理想目的，因?yàn)榻又α坎豢赡芴�高，否則就失去棉的固有特性，而且即使接枝量高，但纖維的結(jié)晶度不高，且棉的空隙大，因此染色牢度較差。

　　2.反應(yīng)性物質(zhì)涂層法：有人將聚異氰酸酯與多元醇，如氧丙烯乙二醇，形成的嵌

　　段聚氨酯與染料制成印墨印到紙上，然后與織物疊在一起進(jìn)行熱轉(zhuǎn)移，在熱轉(zhuǎn)移時(shí)染料與聚氨酯一起升華，而異氰酸酯基從嵌段共聚物中分離出來再與纖維素上的羥基反應(yīng)形成共價(jià)結(jié)合，從而吸附分散染料，提高了染色牢度和給色量。

　　3.具有防染效果的轉(zhuǎn)移印花：有人將活性分散染料Intrathermdyes涂到紙上，再

　　在它上面印上聚乙烯亞胺和非反應(yīng)性的分散染料印漿，該聚乙烯亞胺能與活性分散染料反應(yīng)而阻止其升華，稱之為封阻劑(blockingagent)，然后將紙與織物進(jìn)行熱轉(zhuǎn)移，未印有聚乙烯亞胺印漿的活性分散染料及與聚乙烯亞胺一起印上去的非反應(yīng)性分散染料都能升華而轉(zhuǎn)移到織物上，因非反應(yīng)性分散染料不會(huì)與聚乙烯亞胺反應(yīng)而仍能升華，而那里的活性分散染料則不能升華，達(dá)到了防染作用。例如用涂有IntrathermBlueP30910%印漿的滿地上，再印上分散紅15%、聚乙烯亞胺(50%，BASF的產(chǎn)品PolyminP)25%、異丙醇60%(作溶劑)的點(diǎn)子花紋，熱轉(zhuǎn)移后就能獲得藍(lán)地紅點(diǎn)花的滌綸花布，類似于防染印花。

　　4.UV焙固轉(zhuǎn)移印花法：近年來很多專利都報(bào)道涂層UV焙固轉(zhuǎn)移印花，已經(jīng)成為轉(zhuǎn)

　　移印花中的熱門�；�本已經(jīng)成熟。去年11月的最新專利如下：制備UV可焙固樹脂，將其涂到基質(zhì)材料上，進(jìn)行100℃20秒鐘的烘干，使之形成UV輻射可焙固涂層，在涂層上進(jìn)行印花，再進(jìn)行UV輻射焙固，使未印花處的涂層焙固，而印花處因印花層阻礙，UV透不過去，其底部的涂層未固化，然后將基質(zhì)與織物疊在一起進(jìn)行加熱轉(zhuǎn)移，一般為120-130°，20秒，40psi，將印花處的印墨轉(zhuǎn)移到織物上，最后再進(jìn)行UV輻射固化，使之成為永久性的花紋。

　　噴液印花噴液印花又稱噴墨印花，起源于噴墨打印機(jī)，它是目前最經(jīng)濟(jì)的印花方法，印漿不需要通過另一種工具如滾筒或篩網(wǎng)將色漿印到織物上，而是將印漿用噴咀噴射到織物上，花紋用數(shù)碼照相機(jī)的原理，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字，通過計(jì)算機(jī)來控制噴墨，使有花紋處噴上印漿，噴液印花機(jī)由計(jì)算機(jī)、噴咀、烘干、織物驅(qū)動(dòng)裝置組成，前兩種部件是關(guān)鍵。

　　噴液印花設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，成本便宜，是目前最具競(jìng)爭(zhēng)力的印花方法，但由于設(shè)備原因，印制速度還很慢，因此目前設(shè)備制造廠在努力解決提高車速問題，據(jù)說可以達(dá)到20米/分。結(jié)合噴液印花的發(fā)展，各研究工作者進(jìn)行了大量的研究工作。首先是關(guān)于印漿問題：色漿中的化學(xué)藥劑都必須慎重考慮，一是要求它不影響粘度，二是要不腐蝕金屬部件，色漿的PH值一般應(yīng)調(diào)節(jié)在6-8，酸性印漿會(huì)腐蝕金屬，所以要使用PH緩沖劑，如三乙醇胺或醋酸等。

　　印漿的表面張力也是關(guān)鍵性因素，它決定色漿的滲透性，一般色漿的表面張力要控制在1-40達(dá)司/厘米，油性印花漿則更低。

　　印花后色漿要立即烘干，以防止色漿滲開，為此要加入蒸發(fā)速度快的溶劑，如乙醇、甲乙酮等，但有時(shí)為了脈沖的要求，有時(shí)要用蒸發(fā)速度慢的助溶吸濕劑，如乙二醇、聚乙二醇，二乙基乙二醇，三乙基乙二醇等，這些都是幫助染料提高溶解度的物質(zhì)。

　　印漿可以是水性的，也可以是油性的，使用的染料可以是水溶性的，如活性、酸性、直接、陽離子染料，也可用水不溶性的，如分散、還原染料和顏料。所用的染料和顏料最好是純?nèi)玖�，因印漿中染料濃度不宜太高，一般要控制在4%以下，但印花用的色漿，染料濃度有時(shí)高達(dá)20%，這高濃度染料往往在色漿中結(jié)晶或凝集而形成顆粒，導(dǎo)致堵塞噴咀，因此宜使用電解質(zhì)含量低的純?nèi)玖希�同時(shí)加入助溶能力強(qiáng)的助溶劑。

　　在噴液印花時(shí)，噴射出來的液滴被織物吸收，如果液滴較大或噴射速度較快(一

　　般為5-10米/秒)，織物來不及吸收時(shí)，便會(huì)向花紋外圍滲開而造成滲化，為此必

　　須將織物進(jìn)行預(yù)處理。

　　提高染色牢度是常規(guī)印花及噴液印花共有的任務(wù)，但在噴液印花中尤為重要，因?yàn)槠溆�漿在織物上的壓力比篩網(wǎng)或滾筒印花要小，因此印漿滲透程度及進(jìn)入織物的剪切力較小，提高色牢度有多種方法，可采用棉纖維的接枝變性法、使用固色劑提高色牢度、將織物進(jìn)行陽離子變性以提高色牢度和吸盡染等方法。

　　UV固化聚合物紙幣-澳大利亞UV紫外光固化技術(shù)介紹

　　表面涂料UV固化 -- 一種有前途的固化技術(shù)

　　1.緒言

　　UV作為一種新的加工技術(shù)在澳大利亞獲得商業(yè)化已經(jīng)有25年以上的時(shí)間了,而且現(xiàn) 在行情繼續(xù)看好。該項(xiàng)技術(shù)正以每年接近10%的速度穩(wěn)步發(fā)展,尤其 是在表面涂料和相關(guān)工業(yè)方面。本文有兩個(gè)目的,第一, 向有可能成為新的最終用戶的成員介紹該技術(shù),包括該技術(shù)的簡(jiǎn)要原理的初步介紹。第二是向現(xiàn)行的最終用戶介紹該技術(shù)的最新流行形勢(shì),特別是在澳大利亞的進(jìn)展情況。因?yàn)檫@種進(jìn)展是同海外類似技術(shù)的發(fā)展相聯(lián)系的。在這第二部分中還將介紹在澳大利亞與該項(xiàng)技術(shù)有關(guān)的正在進(jìn)行的基礎(chǔ)研究的簡(jiǎn)要情況。

　　澳大利亞把UV固化技術(shù)引用到社會(huì)許多重要應(yīng)用領(lǐng)域特別是安全設(shè)施方面。例如澳大利亞的聚合物紙幣(銀行貨幣)是世界上唯一的流通貨幣,就是運(yùn)用UV涂料和UV固化技術(shù)的研究成果。該工藝投入生產(chǎn)已經(jīng)8年了,而且在反偽造問題上非常成功。它還是一項(xiàng)出口賺取外匯的技術(shù),因?yàn)樵S多國(guó)家的流通幣現(xiàn)在采用Australian Reserve Bank(澳大利亞貯備銀行)的技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。

　　2.光固化技術(shù)

　　UV固化是通過一種單體/低聚物的混合物的快速聚合而獲得一種也可交聯(lián)的涂膜的一種技術(shù)。UV體系的這種快速聚合是用光引發(fā)劑和高性能的燈來實(shí)現(xiàn)的。UV固化技術(shù)所采用的樹脂體系(表1)涉及到一種基本低聚物、實(shí)質(zhì)上它是一種低分子量(約2500 的預(yù)聚物，常用的有氨基甲酸酯丙烯酸酯，環(huán)氧丙烯酸酯, 聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯，雖然像乙烯基醚那些不含丙烯酸酯的低聚物之類，也正被逐漸彩。低聚物的粘度較高,為便于施工和提高交聯(lián)固化速度，需要加入單體作為活性稀釋劑來調(diào)整樹脂的流變性。活性稀釋劑的結(jié)構(gòu)對(duì)最終涂膜的性能如流動(dòng)性，滑爽性，潤(rùn)濕性，溶脹性，收縮性，附著力以及涂膜內(nèi)部的遷移性是有重要影響的。活性稀釋劑可以是單官能度的，也可以是多官能度的，后者較好，因?yàn)樗�可以使固化時(shí)的交聯(lián)度提高。對(duì)活性稀釋劑的性能要求有、稀釋能力、溶解性、氣味、降低介質(zhì)粘度的能力、揮發(fā)性、官能度、表面張力，聚合時(shí)的收縮性，均聚物的玻璃化溫度(Tg)，對(duì)整個(gè)固化速度的影響力 和毒性。所采用的單體應(yīng)該對(duì)皮膚刺激性并經(jīng)Draize測(cè)定其值不超過3級(jí)的單體。用作活性稀釋劑的典型單體是三丙二醇二丙烯醚酯(TPGDA)品種(1)

　　三丙二醇 (1)二丙烯酰酯(TPGDA)

　　表一-UV固化涂料的典型配方

　　組分 %

　　低聚物 40-50

　　單體 40-50

　　光引發(fā)劑/光敏劑 1-10

　　表面活性劑,助劑 0.5-1.0

　　顏料(如果需要,其用量控制在以得到滿意的遮蓋為準(zhǔn))

　　在UV固化的化學(xué)機(jī)理方面快速聚合反應(yīng)用實(shí)際上是在合適的光引發(fā)劑和/或光敏劑以及高性能的燈光條件下產(chǎn)生游離基反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)的。能產(chǎn)生游離基的和產(chǎn)生陽離子中間體的光引發(fā)劑都是可以使用的。但在現(xiàn)今工業(yè)上經(jīng)常彩前一種(即能夠產(chǎn)生游離基的光引發(fā)劑)。游離基的光生作用可以由兩種方法獲得。第一種方法是通過光激分子的裂解而產(chǎn)生一游離基對(duì)(方程式),這是一種分子內(nèi)部的過程。方程式1中的樣品是Ciba Geigy的Irgacure 651,化學(xué)名稱是2,2-二甲氧基-2苯基苯乙酮。產(chǎn)生游離基的第二種方法是發(fā)生在激發(fā)的光敏劑和氫給予分子之間的奪氫反應(yīng)。用于此法的典型體系是胺類和二苯甲酮的混合物，其中三乙胺、二苯甲酮是最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的

　　一種。胺二苯甲酮系統(tǒng)是非常經(jīng)濟(jì)和最常用的，其副作用如發(fā)黃不是問題。不足之處是該法所用的光引發(fā)劑是過量的，這是達(dá)到快速固化所需要的，在固化完成之牾沒有反應(yīng)的光引發(fā)劑就殘留在固化膜中。

　　在UV體系的引發(fā)技術(shù)方面，最近研究的是陽離子光引發(fā)劑的使用。三芳基硫鹽是這類光引發(fā)劑的典型例子，如方程式2，3和4所示。在這個(gè)陽離子系統(tǒng)中，活化過程類似于游離基聚合過程，即：光吸收，增感作用，引發(fā)，傳遞和最后的鏈終止。陽離子體系的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)不會(huì)受到氧的抑制，而傳統(tǒng)的游離基引發(fā)劑卻會(huì)受到氧的抑制作用。但是，陽離子引發(fā)劑卻對(duì)親核性的雜質(zhì)諸如水很敏感，這類雜質(zhì)會(huì)中和陽離子使鏈增長(zhǎng)發(fā)生終上。陽離子引發(fā)劑在價(jià)格上相對(duì)較貴，因此目前也不常用。

　　3.大力推行UV技術(shù)

　　目前在涂料工業(yè)中尤其是在刻蝕藝術(shù)方面采用新技術(shù)的舉正在增加。高質(zhì)量的刻蝕藝術(shù)要求和健全起來的環(huán)保法規(guī)要求導(dǎo)致工業(yè)界支考查像UV這一類技術(shù)的廣泛用途。涂料工業(yè)采用UV技術(shù)現(xiàn)已顯示的主要影響是有利生態(tài)環(huán)境，因此這對(duì)環(huán)境態(tài)勢(shì)已引起人們關(guān)心的當(dāng)今世界是很重要的。如果同常規(guī)的溶劑型體系相比較，采用UV技術(shù)的一般優(yōu)點(diǎn)列于表2中。從有益于環(huán)境UV材料,還具有快干性，對(duì)各種底材附著力好(化學(xué)上)，而且在加工程度上很容易控制，其施工設(shè)備停歇通宵后第二天啟動(dòng)無需作準(zhǔn)備。該技術(shù)的另一優(yōu)點(diǎn)是廢料少。在遠(yuǎn)離熱源和UV光的適宜條件下涂料可長(zhǎng)時(shí)間貯存，而且可以重復(fù)使用。與世界上其它國(guó)家相比，溶劑以及相關(guān)的溫室效應(yīng)的影響對(duì)于澳大亞來講又特別重要，因此，采用UV技術(shù)在環(huán)境保護(hù)方面的優(yōu)點(diǎn)成為其最重要的性能之一。最后，使用UV技術(shù)其它的優(yōu)點(diǎn)包括：可以制得用其它技術(shù)不能獲得的性能的產(chǎn)品；還因?yàn)槠湓O(shè)備的緊湊性從而可以節(jié)省工廠的空間；還有加工方法的多樣性及適應(yīng)性好使有可能快速更換花色品種。

　　表2-UV技術(shù)優(yōu)于常規(guī)體系之處

　　1.沒有溶劑-溫室效應(yīng)

　　2.有利于環(huán)境保護(hù)

　　3.工作埸地?zé)o污染

　　4.快速生產(chǎn)

　　5.室溫固化

　　6.產(chǎn)品有獨(dú)特性能

　　7.節(jié)省能源

　　8.易洗滌

　　9.節(jié)約空間

　　10.高光澤

　　11.廢料少

　　12.方法多樣性、適應(yīng)性、產(chǎn)品更換快

　　4.UV技術(shù)當(dāng)前的局限性

　　由于涂料的UV固化還是一種出現(xiàn)時(shí)間不長(zhǎng)的技術(shù)，存在著有待解決的一系列問題，因此UV在涂料中的應(yīng)用還能繼續(xù)擴(kuò)大。該技術(shù)的局限性列于表3中，最重要的問題之一是經(jīng)濟(jì)因素，即用于該技術(shù)的基本原料價(jià)格較高。這些原料包括低聚物和單體，它們比起相應(yīng)的溶劑型涂料來要昂貴得多。然而，我們應(yīng)記住，該項(xiàng)技術(shù)是采用100%固體物料的工藝，與其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手溶劑型涂料相比，它可以因節(jié)省溶劑而得到補(bǔ)償。采用UV固化的一個(gè)主要問題，也是目前正在逐漸解決的問題就是著色體系問題。用UV穿透顏料體系特別是白色顏料是有困難的，然而，最近的研究工作采用新型光引發(fā)劑以及設(shè)備設(shè)計(jì)上的改進(jìn)已正在解決這個(gè)重要問題。因UV涂料是100%的固體，在某些埸合其施工也是較困難的，另外，要降低涂料的粘度以得到好的流變性也是困難的。為了克服這些特殊性的困難，正在開發(fā)新的技術(shù)，特別是在噴涂施工方面的技術(shù)。UV是一種視線性的固化技術(shù)，這限制了可以涂裝與固化的底材類型。在某些施工中，由于快速固化導(dǎo)致涂層的快速收縮，使涂層對(duì)底材的附著力出現(xiàn)問題；于是，在固化時(shí)涂料與底材之間的協(xié)調(diào)性降低了，因而也降低了附著力。丙烯酸酯類低聚物和單體的毒性直到最近還是個(gè)問題，主要是對(duì)皮膚的刺激性。然而，我們憑著經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)將與該問題相關(guān)的某些單體和低聚物作出鑒別并使該問題基本上得到控制。最后，推廣該項(xiàng)技術(shù)的主要限制因素之一是目前采用的UV固化的化學(xué)問題。這實(shí)質(zhì)上是隨著現(xiàn)在乙烯醚被越來越多的而產(chǎn)生的丙烯酸酯的化學(xué)問題。因而，為了能使該項(xiàng)技術(shù)推廣到至今還沒有獲得滿意效果的領(lǐng)域中去，一個(gè)范圍很寬的化學(xué)領(lǐng)域是需要的。

　　表3-用UV代替?zhèn)鹘y(tǒng)體系時(shí)的一般問題

　　1.經(jīng)濟(jì)性-基本材料價(jià)格高

　　2.著色系統(tǒng)的困難

　　3.因100%固體份導(dǎo)致的施工困難

　　4.視線性固化的問題

　　5.附著力的問題,涂料與底材匹配問題

　　6.需要廣泛范圍的化學(xué)

　　7.毒性(對(duì)皮膚的刺激性)

　　5、應(yīng)用

　　在這部分中除了介紹涂料，也介紹了油墨，因?yàn)閷?duì)于許多應(yīng)用，這兩方面的研究是相聯(lián)系的。許多最終用戶在印刷之后以罩面漆來完成整個(gè)加工。UV應(yīng)用的主要領(lǐng)域在澳大利亞的情況如表4所示，涂料用于刻蝕藝術(shù)工業(yè)有著最大的與最多樣化的市埸。UV涂料最大的應(yīng)用是包裝紙及包裝板材料在印刷之后的罩面清漆以及刻蝕工業(yè)方面。

　　表4-澳大利亞UV應(yīng)用的主要領(lǐng)域

　　1.印刷品罩面清漆

　　2.石印油墨

　　3.絲網(wǎng)印刷油墨

　　4.木器漆

　　5.塑料品涂裝與印刷

　　6.現(xiàn)行銀行紙幣

　　7.光導(dǎo)纖維

　　然而，還有許多較小的適用市埸可用這種涂料，而且從理論上講，任何底材都可能彩UV固化清漆涂裝。從規(guī)模上，油墨構(gòu)成第二大應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在石印及絲網(wǎng)印刷方面。在后面領(lǐng)域(即絲網(wǎng)印刷)澳大利亞已有50%以上的生產(chǎn)線轉(zhuǎn)到UV技術(shù)上。木材涂裝國(guó)內(nèi)也已積極采用該技術(shù)，這是一個(gè)有趣的復(fù)蘇現(xiàn)象，特別是在地板和門的涂裝方面，它仍然是該技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域。在第二大應(yīng)用領(lǐng)域中，塑料涂料是其中的一個(gè)。在這一方面，銀行紙幣的生產(chǎn)有著特別重要的意義，因它涉及到聚丙烯底材用UV固化涂料。當(dāng)銀行紙幣是紙質(zhì)的時(shí)候，該紙幣始產(chǎn)量為5.5億張。然而，采用了UV聚合物體系，由于使用壽命延長(zhǎng)了，紙幣生產(chǎn)量下降到2億張。在世界上，特別是在澳大利亞，這種銀行紙幣有著主要的意義，因此在本文中銀行紙幣將單獨(dú)予以介紹。光導(dǎo)纖維方面也是使用該技術(shù)的主要領(lǐng)域之一，并繼續(xù)在更多的設(shè)置于國(guó)內(nèi)的光纜線上推廣應(yīng)用。

　　UV技術(shù)應(yīng)用的第二個(gè)常用范圍是那些雖然不是很在但已經(jīng)確立并具有最在發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域。這一方面已到表5中，其中混合印刷體系是最有發(fā)展前途的，即該體系的印刷與涂裝是在一條生產(chǎn)線上進(jìn)行的。它得以發(fā)展的原因之一是設(shè)備的利用率高例如石印的雙涂布機(jī)。用這種設(shè)備能完成的加工型式早幾年前就已經(jīng)知道，但那時(shí)這種設(shè)備卻不能利用。選擇這種技術(shù)的主要原因之一是經(jīng)濟(jì)方面，因?yàn)檫@可使比較有效的UV加工發(fā)揮最大的利用率。

　　表5-具有很大發(fā)展?jié)摿Φ腢V應(yīng)用領(lǐng)域

　　1.聯(lián)合實(shí)施印刷與涂裝：傳統(tǒng)法、水法、UV法

　　2.金屬裝飾及涂裝

　　3.彩色紙涂料

　　4.層壓和粘合

　　5.硅脫模劑

　　6.膠印油墨

　　7.電子產(chǎn)品

　　在石印中，現(xiàn)在采用的混合系統(tǒng)是這樣的，首先是傳統(tǒng)印刷，接著是用水性封閉劑，然后是一層UV面漆。在標(biāo)牌印刷方面同樣采用混合系統(tǒng)；一層水性膠印油墨后接著罩一層UV面漆。列于表5中的蓁的應(yīng)用領(lǐng)域包括以UV清漆罩面的金屬裝飾。對(duì)于改進(jìn)回收紙性能的彩色紙涂料也特別強(qiáng)烈要求采用UV技術(shù)。粘合劑，特別是用于層壓板的粘合劑的UV加工從長(zhǎng)遠(yuǎn)看也具有巨大市埸容量和潛力。硅脫模涂料也是類似的情況。同時(shí)膠印油墨和電子產(chǎn)品也是重要的開發(fā)領(lǐng)域。

　　6.已顯示出有開發(fā)潛力的領(lǐng)域

　　UV技術(shù)在已確立那些領(lǐng)域中(前面所列的表中)的應(yīng)用我們已經(jīng)討論過了。除了上面這些領(lǐng)域之外，現(xiàn)在又有許多潛力的新領(lǐng)域出現(xiàn)，從技術(shù)上講是非常有希望的一些領(lǐng)域。其中的部分領(lǐng)域已在溴大利亞被彩，現(xiàn)歸納在表6中。其中包括寬型筒紙用膠印油墨，這是國(guó)內(nèi)繼窄型筒紙用膠印油墨成功應(yīng)用之后的又一應(yīng)用。用于鋼鐵管線的金屬涂料也已采用UV技術(shù)并已顯出對(duì)未來發(fā)展的強(qiáng)烈要求。隨著新的更有效的、意在固化厚涂層的光引發(fā)劑的開發(fā)，包漆的UV固化正在深入研究，并已顯出極有可能成功的前景。用水來降低某些UV固化體系的粘度的工作也正在進(jìn)行研究。該項(xiàng)工作的主要問題是如果采用過量的水，它必須在UV固化之前一步被去除。如果少量的水附于底材上會(huì)產(chǎn)生不應(yīng)有的氣孔。UV固化涂料用作汽車涂料，特別是內(nèi)部配件方面是很有希望的，當(dāng)前正在考察之中。在木材涂裝方面正在從地板推廣到家具以及木材裝條上的應(yīng)用。再接下來的是UV固化粉末涂料。這是一個(gè)有著很大意義的潛在領(lǐng)域；但是，與其相關(guān)的化學(xué)機(jī)理在其產(chǎn)品滿足工業(yè)化要求之前需要進(jìn)一步研究。最后同UV有關(guān)的另外兩種類型的固化正在積極探索。它們是可見光固化和激光固化、它們都有希望成為當(dāng)今UV固化技術(shù)潮流的補(bǔ)充。

　　表6-UV應(yīng)用于正顯發(fā)展希望的領(lǐng)域

　　1.鋼鐵管線

　　2.膠印油墨用于寬筒紙

　　3.色漆用光引發(fā)劑開發(fā)

　　4.水稀釋UV固化體系

　　5.汽車涂料

　　6.木器家具涂料

　　7.UV固化粉末

　　8.木材裝飾條涂料

　　9.可見光固化

　　10.激光固化

　　7、主要領(lǐng)域的現(xiàn)狀

　　7.1超標(biāo)準(zhǔn)清漆應(yīng)用

　　在澳大利亞UV應(yīng)用的最大領(lǐng)域?yàn)槌瑯?biāo)準(zhǔn)清漆用涂料。這個(gè)領(lǐng)域今后的增長(zhǎng)率將會(huì)比其它使用量較小的、正在推廣的應(yīng)用領(lǐng)域的要低，因?yàn)槟壳八�已具有廣闊的應(yīng)用基礎(chǔ)。當(dāng)前，這個(gè)領(lǐng)域的最終用戶正在尋改進(jìn)加工效率(特別是在刻蝕藝術(shù)方面)的辦法。正在探索的典型實(shí)例是高功率例如800～1000瓦/時(shí)的燈的使用，現(xiàn)在美國(guó)與日本已采用。用電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物為光引發(fā)劑(所謂的不含丙烯酸酯的化學(xué))的工業(yè)化產(chǎn)品也將用于這個(gè)方面。用這些輻射固化產(chǎn)品來改進(jìn)重復(fù)使用技術(shù)的工作也正在進(jìn)行研究。

　　7.2印刷

　　超標(biāo)準(zhǔn)清漆應(yīng)用的第二大領(lǐng)域是印刷，由于印刷工藝的多樣性使輻射固化在該領(lǐng)域有極大的機(jī)會(huì)獲得推廣。在標(biāo)牌印刷方面新的UV印刷機(jī)正在安裝，它可以用于活字膠板印刷和在窄紙筒上的轉(zhuǎn)輪絲網(wǎng)印刷。此外也可用箔的印花和浮雕加工。在高質(zhì)量的多色印刷方面，這種印刷機(jī)特別有用。應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)在塑料瓶上印制透明標(biāo)牌其印刷質(zhì)量要優(yōu)于瓶上直接絲網(wǎng)印刷。低到中等技師的大批量的標(biāo)牌印制是UV膠印應(yīng)用增長(zhǎng)最大的領(lǐng)域。這類標(biāo)牌可以用適中成本進(jìn)行生產(chǎn)，膠印的速度是每分鐘100米。陽離子UV膠印油墨已用于聚烯烴標(biāo)牌的生產(chǎn)，由于丙烯酸酯油墨不能經(jīng)受印刷后必需的低溫殺菌加工條件，所以不能使用。

　　在印刷術(shù)的其它方面，用于膠印的水性清漆已顯示出對(duì)UV技術(shù)的很在的競(jìng)爭(zhēng)作用。然而，經(jīng)濟(jì)可行的可成UV干傳輸系統(tǒng)可用于現(xiàn)有印刷工藝這一點(diǎn)，已經(jīng)增加了人們采用UV印刷術(shù)的興趣。花少量的額外費(fèi)用，傳統(tǒng)的印刷后可用UV法罩面其光澤幾乎可以等同層壓板。這些方面的研究說明印刷與涂裝技術(shù)之間的密切關(guān)系。在膠印方面，不管在窄紙筒印刷中活技術(shù)應(yīng)用情況如何，澳大利亞的印刷工作者已在寬紙筒系統(tǒng)逐漸采用UV油墨。當(dāng)前所進(jìn)行的試驗(yàn)研究對(duì)于解決像嗅味，污染，各種含量的殘余物的遷移以及對(duì)本技術(shù)所用的各種底材的附著力這一類問題是很有意義的。寬筒紙印刷目前在歐洲和北美正被廣泛采用，在不久的將來也一定會(huì)在澳大利亞應(yīng)用。近來UV絲網(wǎng)印刷在各種高質(zhì)量的報(bào)告以及類似印刷品的多色印刷和罩面方面的應(yīng)用在繼續(xù)迅速增長(zhǎng)。在織物上，UV油墨印刷使用還不多，仍以塑料溶膠的使用為主。然而，從現(xiàn)行進(jìn)展情況表明在不久的將來織物上的UV印刷也許是可以工業(yè)化的。

　　8.UV固化在安全方面的應(yīng)用

　　在這一方面，澳大利亞的開發(fā)工作是世界領(lǐng)先的。尤其是澳大利亞儲(chǔ)備銀行

　　(Australian Reserve Bank)，開發(fā)了第一個(gè)UV涂裝和UV固化的聚合物貨幣。開發(fā)這

　　種新的銀行紙幣的需要是因?yàn)?960年澳大利亞流通幣改制(由英磅改為美元)，這種新幣是紙質(zhì)的，那時(shí)候偽造新幣的犯罪活動(dòng)較嚴(yán)重，因此A.R.銀行確立了一個(gè)主要的研究目標(biāo)，即開發(fā)不易被偽造的新幣。新聚合物紙幣的基材是聚丙烯膜。因?yàn)樵�先用的紙是進(jìn)口的，選用本國(guó)產(chǎn)的聚合物可以改善國(guó)家的外匯平衡狀況。而且聚合物比紙要平滑得多，這樣，以它為基材的紙幣可以印制得很薄，即印刷高度僅0.25mm,如此之薄以至于不可能用復(fù)印機(jī)復(fù)印。聚合物也可以制成透明的，這是對(duì)付彩照復(fù)印的又一種辦法。與用紙質(zhì)的相比，用聚合物的能更好與別的安全措施相配合。早先，世界上許多國(guó)家已經(jīng)試驗(yàn)過粘有高密度聚乙烯線條的錢幣，然而這樣的紙幣當(dāng)反復(fù)吸收濕氣發(fā)脹后，最終使用油墨剝落下來。澳大利亞紙幣是第一個(gè)制得的穩(wěn)定的塑性物，通過現(xiàn)今使用后模制機(jī)是印刷。這些聚合物紙幣已經(jīng)反復(fù)使用約8年已證實(shí)它是極為成功的。最近也已證明要偽造是非常困難的，而且由于產(chǎn)品的使用壽命長(zhǎng)而使該種紙幣的生產(chǎn)量減少到25%。這種紙幣的生產(chǎn)是UV技術(shù)應(yīng)用的全球性的一個(gè)成功范例，由于該項(xiàng)生產(chǎn)對(duì)澳大利亞很重要，所以重點(diǎn)簡(jiǎn)述這方面的技術(shù)。在加工過程中，聚丙烯雙輥機(jī)在加熱和加壓下層壓出約75μ厚度的薄片，等厚度的薄片作為原始紙備用。然后將聚丙烯薄片通過四步加工使成油墨遮蔽的背景并加上類似水印的隱蔽標(biāo)記。然后輥?zhàn)蛹堄糜∷⒓埖耐瑯幽Ｖ茩C(jī)切割成薄片。薄片被送去膠印，使用精細(xì)的多色線條同時(shí)印刷在薄片的兩面上。按著是傳統(tǒng)的凹面印刷，就在這時(shí)在紙幣上施加了一種安全措施。它可能是一種光變花(OVD)或是一種包含特種花的透明膜。添加OVD的費(fèi)用是很高的，它用在紀(jì)念二百周年的紙幣上，即使是經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期，它也將僅限于這樣的用途。安全花壓制上去后，該紙幣再涂上最后二道UV清漆涂層，第一層是高光澤的，使其對(duì)聚丙烯印刷薄片有好的附著力；第二層是無光的，罩在上面使用該紙幣具有原始紙幣的于感與外觀。這里，UV固化的罩面涂料是非常重要的，因?yàn)樗�必須具備柔軟性，好的去污性，抗靜電性并可導(dǎo)電。改進(jìn)這類UV涂料的研究工作仍在繼續(xù)進(jìn)行。新的UV固化的聚合物紙幣具有許多優(yōu)點(diǎn)(表7)。這表明要偽造這種新紙幣是極其困難的。這也證明開始的研究與開發(fā)計(jì)劃是正確的。UV涂料具有適應(yīng)性，稍加努力很容易改變紙幣的設(shè)計(jì)，這樣就可以應(yīng)付任何時(shí)候都可能發(fā)生的、升級(jí)的偽造伎倆，以對(duì)抗偽造。新紙幣很潔凈，有好的污性和長(zhǎng)的使用壽命。這種新的聚合物紙幣有著特別的環(huán)保優(yōu)點(diǎn)。該紙幣對(duì)環(huán)境是有益的，因?yàn)閁V面漆是無溶劑的，因此在加工過程中大氣污染極低。在生產(chǎn)的初期，用于處理廢棄紙幣的裝軒是必備的，因?yàn)樵谥茙胚^程中由于毀壞使大量紙幣極廢需要送去作廢物處理。另外，為了整理流通狀況，每六個(gè)月要回收一次流通的紙幣，其中有和就極廢了。聚合物紙幣能容易地用粉碎法加以回收利用，現(xiàn)已用在肥料箱蓋及農(nóng)用支架棒如葡萄等。相比之下，以往的紙幣處理是粉碎與掩理。

　　表7-UV聚合物紙幣優(yōu)于原有紙質(zhì)幣之性能

　　1.難以偽造

　　2.壽命長(zhǎng)

　　3.較低的制造量

　　4.較低的生產(chǎn)成本

　　5.流通中保持干凈

　　6.可回收利用

　　9、有關(guān)UV固化技術(shù)的基礎(chǔ)研究

　　本文的最后部分介紹目前在澳大利亞進(jìn)行的在UV固化方面的基礎(chǔ)研究典型事例。需要開展這種研究的原因不僅是因?yàn)閺墓�業(yè)化角度UV固化的推廣應(yīng)用要有新的化學(xué)，而且在如銀行紙幣一類的應(yīng)用中對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的問題需要進(jìn)一步解決。發(fā)現(xiàn)的一些問題列在表8中。雖然當(dāng)前現(xiàn)行的紙幣是令人滿意的，但像提高底漆與聚丙烯間的附著力，以及提高無光罩面漆與底漆之附著力之類的性能改進(jìn)仍是需要的。另外，面漆中消光劑的存在對(duì)紙幣的使用壽命已顯出不利影響。這些意見埸突出以通常所經(jīng)歷的在像聚丙烯這一類塑料上進(jìn)行UV印刷和涂裝時(shí)出現(xiàn)的一個(gè)主要問題。在印刷工作上，為了改進(jìn)UV油墨對(duì)聚丙烯的附著力，在上油墨之前，先涂一層薄的UV固化底漆。如果涂料在固化時(shí)能同時(shí)接枝到底材上，那么在底材上特別是在塑料底材上固化油墨和涂層時(shí)出現(xiàn)的這類問題就一定可以解決。固化通過是低聚物、單體混合物在底材上面的聚合作用，涂層與底材表面之間原粘合實(shí)質(zhì)上是一種弱的物理作用力，而接枝作用則涉及化學(xué)鍵合作用，形成了碳-碳鍵。因此，具備固化時(shí)能發(fā)生接枝作用的條件是很重要的�？蓱�(yīng)用于該目的的基礎(chǔ)工作不多，在澳大利亞，本文各位作者現(xiàn)行研究工作的目的就是解決這個(gè)問題。

　　表8-現(xiàn)行聚合物紙幣需另加改進(jìn)的方面

　　1.提高聚烯烴和UV有光底漆之間的附著力。

　　2.提高UV底漆與UV無光面漆之間的附著力。

　　3.增加UV無光罩面漆的耐磨性。

　　上述基礎(chǔ)所研究得到的某些結(jié)果以數(shù)據(jù)表示列于表9，表中的接枝率是在UV條件下，甲基丙烯酸甲酯甲醇溶液接枝到聚丙烯和纖維素上的數(shù)據(jù)。甲基丙烯酸甲酯常被用作典型單體是因?yàn)樗�代表甲基丙烯酸酯官能軒，在工業(yè)上它一直是UV最常用的重要化學(xué)品。像甲醇一類溶劑常用來分散單體而且還可使因不同的光引發(fā)劑可能產(chǎn)生的接枝率的差異更明顯化。為了使差異更突出，采用了低功率90wUV燈光以便使聚合作用緩慢下降。表9結(jié)果所示的是采用各種光引發(fā)劑時(shí)接枝率的排列。Irgacure 184是使接枝作用最有活性的光引發(fā)劑，但實(shí)際形成的是均聚物(可由單體溶液的粘度變化測(cè)定確定),Irgacure1800能導(dǎo)致最大接枝率。

　　表9-MMA (60%甲醇液)對(duì)纖維素和聚丙烯的接枝率

　　接枝率(%)(a)

　　光引發(fā)劑 纖維素 聚丙烯8

　　對(duì)比樣 6.0e 1.4

　　1800b 59f 13.7

　　1700b 70g 9.8

　　184b 59f 17.6

　　BEEc 49g 14.7

　　AIBN 41g 3.6

　　a.均聚物產(chǎn)率下降表，1800為最高；

　　b.Ciba Geigy Irgacure產(chǎn)品；

　　c.BEE=苯偶姻乙醚；

　　d.AIBN=偶氮二異丁腈；

　　e.照射16hrs，以90W，24cm(燈管長(zhǎng))高壓UV燈光；

　　f.照射5hrs；

　　g.照射3hrs

　　這些結(jié)果是同各作者所進(jìn)行的UV固化研究工作相符合的，這里所用的單體/低聚物混合物包括環(huán)氧丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、以及聚酯丙烯酸酯和用作稀釋單體的TPGDA(三丙二醇二丙烯酸酯)；混合物固化于底材上，固化中光引發(fā)劑的效率依均聚物的產(chǎn)率而判定�；�礎(chǔ)研究所獲得的結(jié)果與本文的各作者開始的設(shè)想模型，聚合混合物在接枝溶液和底材之間的分配情況是相一致的。通過工業(yè)化應(yīng)用結(jié)果表明：接枝與固化是能同時(shí)完成的；這一方面光引發(fā)劑是重要的，因?yàn)橛晒庖�發(fā)劑產(chǎn)生的游離基的活性是關(guān)鍵，依靠這活性去奪取底材表面的氫原子而導(dǎo)致接枝發(fā)生。

　　10.結(jié)論

　　UV固化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成一門立足于工業(yè)的技術(shù)，它的增長(zhǎng)速率為10-12%/年。在澳大利亞涂料和油墨方面是該技術(shù)的主要最終用戶，這同世界上其它國(guó)家的發(fā)展是一致的。該技術(shù)在包裝工業(yè)與刻蝕工業(yè)方面的應(yīng)用也特別盛行。應(yīng)該指出，UV固化對(duì)任何底材都存在著應(yīng)用的潛力，可在其它許多合適的市埸上應(yīng)用的。盡管它用量少，尚只具有可推廣的強(qiáng)列希望。UV固化聚合物紙幣是國(guó)內(nèi)一項(xiàng)獨(dú)特的開發(fā)成果，它非常成功，開發(fā)該種紙幣的澳大利亞儲(chǔ)備銀行還可以用它去出口創(chuàng)匯。

　　來源：百度百科

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